近年来,由于涂料配方中存在溶剂和增塑剂而造成的挥发性有机化合物释放,已经成为影响涂料业的最为重要的问题。由于各种涂料配方中的溶剂含量范围依然较大,例如,从溶剂型木材着色漆的最高溶剂含量为70%直至根据德国蓝色天使标志要 求的无释放型室内装饰漆的溶剂含量低于0.07%。
由于含成膜助剂的常规水性涂料会造成室内空气质量恶化问题,对此最有效的答案是采用无释放型(零/低VOC)的涂料,即配方中不含溶剂或增塑剂的水基涂料。在斯堪的纳维亚地区和德国,十多年以来无释放型的涂料,通常用醋酸乙烯-乙烯(VAE)乳液生产,已经成为一种主导技术;不仅能为消费者提供极好的室内空气质量,还能保持极好的性能,包括耐擦洗性、遮盖力、可施涂性及着色强度。通过使用核-壳乳液聚合技术,有可能将硬质的VAE聚合物相引入到软膜成型的VAE聚合物相中,这样就形成了一种有极好抗粘连性的VAE乳液。VAE乳液最适合于制造低VOC释放率的半光型和高光型内墙涂料。
2. 内墙涂料
据估计,欧洲生产涂料的45%为水性室内装饰型涂料。内墙装饰涂料最重要的性质之一是耐湿擦洗性能,它表征了漆膜的可擦洗性。在水基涂料中,耐湿擦洗性能与所用粘结剂的硬度直接有关,因此,也与粘结剂所含聚合物的玻璃化温度Tg有关。根据规范EN 13300,内墙涂料被分类为五个耐擦洗等级(参见表1),2级和3级为平光涂料的常用范围,通常含有8-18%聚合物作粘结剂。
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1级
2级
3级
4级
5级 |
擦洗200次后,漆膜厚度 < 5μm
擦洗200次后,漆膜厚度 ≥ 5μm, < 20μm
擦洗200次后,漆膜厚度 ≥ 20μm, < 70μm
擦洗40次后,漆膜厚度 < 70μm
擦洗40次后,漆膜厚度 ≥ 70μm |
(表1、根据法规EN 13300规定的耐湿擦洗性能分级,按照ISO11998标准进行湿擦洗性能测试。)
然而,为了获得良好的漆膜机械性能,聚合物具有高的玻璃化温度Tg 还不够:只有均匀成膜良好的聚合物膜才能获得良好的性能以及高等级的耐擦洗性。
水性涂料在涂料干燥过程中形成均质、无裂纹和刚性漆膜的能力是以其最低成膜温度进行度量的,它取决于粘结剂的最低成膜温度(MFFT)以及涂料中含有的溶剂及增塑剂。
在干燥过程中,乳液从胶体分散体转变成聚合物膜, 只有在最低成膜温度或最低成膜温度以上成膜,才会出现这个成膜过程。如果在最低成膜温度(MFFT)以下干燥,不会形成牢固的漆膜;这种干燥过程形成的膜会充满裂纹,根本不具备机械稳定性。