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0 引 言

回南天是我國(guó)南方在春季常見一種天氣返潮現(xiàn)象，它的產(chǎn)生原因是受北方冬季寒冷空氣影響室內(nèi)墻壁和天花板都處于冰冷狀態(tài)，當(dāng)遇到從南邊吹來(lái)的溫暖且濕潤(rùn)海風(fēng)時(shí)，空氣中接近飽和的水汽便會(huì)在冰冷的墻壁和天花板上凝結(jié)成霧滴，從而到處呈現(xiàn)出一片“濕答答”的現(xiàn)象 。

現(xiàn)在家居室內(nèi)墻壁和天花板普遍會(huì)涂刷內(nèi)墻乳膠漆，在回南天時(shí)漆膜上易凝結(jié)出大量露水。然而，等到回南天結(jié)束，漆膜表面露水揮發(fā)干燥后，容易產(chǎn)生高光澤的斑點(diǎn)（像人的淚痕一樣），有的漆膜甚至?xí)B出粘稠狀的黃色油狀物涂料在線coatingol.com。回南天引起的內(nèi)墻乳膠漆析出亮斑淚痕非常影響室內(nèi)墻面的美觀，給人們帶來(lái)很大的困擾。因此，本研究將深入探索回南天內(nèi)墻乳膠漆淚痕弊病的產(chǎn)生原因，并從涂料配方設(shè)計(jì)、涂料制造工藝以及涂料施工配套等方面提出解決該問(wèn)題的方法。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

所用相關(guān)配套的底漆和面漆均來(lái)自三棵樹涂料股份有限公司，而所用原材料均來(lái)自三棵樹涂料股份有限公司的各個(gè)供應(yīng)商。各類材料的廠家 1~22 分別為陶氏化學(xué)、巴斯夫、萬(wàn)華化學(xué)、巴德富、羅斯夫、廈門鑫連發(fā)、石大勝華、索爾維、阿克蘇諾貝爾、科萊恩、伊士曼、Chemoxy、生興行、圣諾普科、汽巴化學(xué)、內(nèi)蒙古超牌建材、合浦中成高嶺土、雙潤(rùn)化工、滁州格銳、四川龍蟒、晶福和三棵樹涂料股份有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備

用于模擬測(cè)試內(nèi)墻乳膠漆在回南天時(shí)出現(xiàn)淚痕弊病的裝置如圖 1 所示 ，內(nèi)部為帶有塑料蓋和支撐柱的塑料盒立在塑料槽中間，外部為墊在 4 個(gè)墊塊上的透明罩子，其中塑料盒內(nèi)裝有冰水混合物，而塑料槽內(nèi)裝有常溫水。

分散機(jī)（EN630）：上海天辰現(xiàn)代環(huán)境技術(shù)有限公司；線（BGD212）：標(biāo)格達(dá)精密儀器(廣州)有限公司；烘箱（FD240）：德國(guó)Binder。

圖1 回南天內(nèi)墻乳膠漆淚痕弊病的測(cè)試裝置示意圖

1.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試方案

具體測(cè)試步驟為：（1）用100 μm規(guī)格的線棒將待測(cè)內(nèi)墻乳膠漆涂布在金屬片表面，在室溫下干燥 2 h后放入50 ℃烘箱干燥6 h，然后取出冷卻至室溫；（2）取下測(cè)試裝置的透明罩子，將已涂覆待測(cè)內(nèi)墻乳膠漆膜的金屬片上半部分緊貼在塑料盒側(cè)面上，將金屬片涂覆漆膜面朝外，再蓋回透明罩子（如圖1所示）；（3）當(dāng)緊貼塑料盒的金屬片漆膜上半部結(jié)出水珠并流至下半部分時(shí)，立即取下金屬片并懸掛在大氣環(huán)境中自然干燥 24 h；（4）通過(guò)觀察金屬片漆膜中高光澤析出物量的多少，對(duì)不同內(nèi)墻乳膠漆回南天析出的淚痕弊病嚴(yán)重程度進(jìn)行評(píng)分，分值為 1~10 分，分?jǐn)?shù)越高，表示淚痕弊病越嚴(yán)重。

1.4 實(shí)驗(yàn)測(cè)試配方

所用內(nèi)墻乳膠漆的參考配方見表1。

2 回南天淚痕原理分析

內(nèi)墻乳膠漆在回南天天氣出現(xiàn)淚痕弊病的產(chǎn)生機(jī)理如圖2所示：在回南天高濕度環(huán)境下的墻面產(chǎn)生凝水或結(jié)露時(shí)，乳膠漆漆膜內(nèi)的親水性有機(jī)物（乳液內(nèi)乳化劑、潤(rùn)濕劑、分散劑、防凍劑、成膜助劑等）會(huì)被表面停留水溶出并遷移到漆膜表面，當(dāng)水分完全揮發(fā)后便會(huì)富集并在漆膜表面析出，光澤比其他區(qū)域高，形成了光亮淚痕。由回南天乳膠漆淚痕弊病的產(chǎn)生機(jī)理可知，淚痕嚴(yán)重程度的關(guān)鍵因素在于水珠對(duì)漆膜內(nèi)小分子組分的萃取過(guò)程如圖 3 所示。由式（1）可知，該過(guò)程的萃取效率則取決于小分子組分在樹脂聚合物-顏填料相與水相之間的分配系數(shù) K ，即小分子組分的分配系數(shù) K 越大，則乳膠漆的回南天淚痕越嚴(yán)重。因此，乳膠漆回南天淚痕影響程度主要取決于以下兩個(gè)因素：（1）小分子組分的親疏水性；（2）小分子組分與樹脂聚合物-顏填料組分的結(jié)合力強(qiáng)弱。

圖2 內(nèi)墻乳膠漆回南天漆膜淚痕的產(chǎn)生過(guò)程

圖3 水珠對(duì)內(nèi)墻乳膠漆漆膜內(nèi)親水性組分的萃取過(guò)程

3 回南天淚痕影響因素探索 

本研究分別從內(nèi)墻乳膠漆涂料配方組成成分（乳液、防凍劑、成膜助劑、潤(rùn)濕劑、分散劑和顏填料）、配方屬性、制造工藝和配套體系（底漆和罩面）4 個(gè)方面來(lái)探索內(nèi)墻乳膠漆回南天淚痕的影響因素。

3.1 乳膠漆不同組分對(duì)回南天漆膜淚痕的影響

(1)乳液

乳液是乳膠漆里最重要的成分，所以首先探索采用不同廠家、不同型號(hào)乳液的內(nèi)墻乳膠漆回南天淚痕的嚴(yán)重程度，根據(jù)測(cè)試結(jié)果對(duì)淚痕析出程度進(jìn)行評(píng)分，同時(shí)也記錄淚痕析出物的顏色，見表 2。由于乳液的性能和其最低成膜溫度（MMFT）息息相關(guān)，所以將其與淚痕嚴(yán)重程度進(jìn)行了相關(guān)性分析。此外，有些內(nèi)墻乳膠漆乳液會(huì)通過(guò)引入特殊功能基團(tuán)使其具有去除甲醛功能，因此對(duì)此類乳液進(jìn)行了單獨(dú)分組考察。由表 2 可知，相比于普通丙烯酸乳液析出物為透明或微色，除甲醛功能丙烯酸乳液析出物均為黃色油狀物，且 MMFT 越低淚痕越嚴(yán)重。然而，對(duì)于普通丙烯酸乳液，淚痕嚴(yán)重程度與 MMFT 相關(guān)性不大，主要決定因素可能在于乳液合成過(guò)程中所用乳化劑的種類和含量。

（2）防凍劑

防凍劑是乳膠漆中必不可少的重要成分之一，它能夠提高乳膠漆的低溫貯存穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)漆膜的干燥速度 。內(nèi)墻乳膠漆常用防凍劑的主要成分除了常用的乙二醇和1,2-丙二醇等有機(jī)小分子外，出于環(huán)保性考慮也經(jīng)常會(huì)使用含聚乙二醇結(jié)構(gòu)和含三苯乙烯基苯酚結(jié)構(gòu)的高分子聚合物。表 3 詳細(xì)描述了采用不同種類防凍劑對(duì)內(nèi)墻乳膠漆回南天淚痕的嚴(yán)重程度。由表 3 可知，乙二醇和 1,2-丙二醇等有機(jī)小分子類防凍劑的淚痕最輕，含三苯乙烯基苯酚結(jié)構(gòu)的高分子聚合物類防凍劑（乙氧基三苯乙烯基苯酚、三苯乙烯基苯酚-聚乙二醇-磷酸酯）次之，而含聚乙二醇結(jié)構(gòu)的高分子聚合物類防凍劑（聚乙二醇、聚氧乙烯甘油醚）最嚴(yán)重。

（3）成膜助劑

成膜助劑同樣也是乳膠漆不可或缺的重要助劑之一，它能夠有效降低乳膠漆的最低成膜溫度和改善漆膜性能 。內(nèi)墻乳膠漆常用成膜助劑的主要成分可分為“醇酯類”和“羧酸二丁酯類”兩種。根據(jù)表 4中顯示的采用不同種類成膜助劑對(duì)內(nèi)墻乳膠漆回南天淚痕的程度可知：①相比于乳液和防凍劑，成膜助劑對(duì)淚痕的影響的評(píng)分低得多，說(shuō)明成膜助劑對(duì)內(nèi)墻乳膠漆回南天淚痕影響程度較輕；②在兩類成膜助劑中，采用醇酯類成膜助劑的內(nèi)墻乳膠漆基本沒有淚痕，而采用羧酸二丁酯類成膜助劑的內(nèi)墻乳膠漆只有輕微的淚痕。

（4）潤(rùn)濕劑

潤(rùn)濕劑在乳膠漆中能夠有效促進(jìn)水對(duì)顏填料表面的潤(rùn)濕過(guò)程以及改善乳膠漆在基材表面的潤(rùn)濕效果。親水親油平衡值（HLB）和表面張力是潤(rùn)濕劑的重要性能，所以將它們與淚痕嚴(yán)重程度進(jìn)行了相關(guān)性分析。由表 5 可知，采用不同種類潤(rùn)濕劑內(nèi)墻乳膠漆的回南天淚痕嚴(yán)重程度與HLB不具有相關(guān)性，而和表面張力呈現(xiàn)出一定的負(fù)相關(guān)性。

（5）分散劑

分散劑在乳膠漆中能夠吸附在顏填料表面起到分散和穩(wěn)定的作用 。在內(nèi)墻乳膠漆中使用的分散劑以聚丙烯酸鹽為主，根據(jù)陽(yáng)離子種類有“鈉鹽”和“銨鹽”兩種。此外，聚丙烯酸鹽也可以進(jìn)行烷基化疏水改性，所以根據(jù)是否進(jìn)行疏水改性可分為“疏水改性類”和“未疏水改性類”兩種。表6給出了采用不同種類分散劑內(nèi)墻乳膠漆的回南天淚痕嚴(yán)重程度，分析可知：①相比于未疏水改性類分散劑，疏水改性類分散劑的淚痕程度則輕很多；②聚丙烯酸鈉鹽和聚丙烯酸銨鹽兩種分散劑的淚痕程度無(wú)明顯區(qū)別。

（6）顏填料

顏填料在乳膠漆中起到提供遮蓋、色彩和骨架的作用。在乳膠漆配方設(shè)計(jì)中吸油量是顏填料重點(diǎn)關(guān)注的指標(biāo)之一，因?yàn)樗c配方的顏料體積濃度（PVC）息息相關(guān)。由表 7 可知，采用不同種類顏填料（粉料）內(nèi)墻乳膠漆的回南天淚痕嚴(yán)重程度與顏填料吸油量呈現(xiàn)出一定的負(fù)相關(guān)性，即顏填料的吸油量越高，則淚痕程度越輕。

3.2 乳膠漆配方屬性對(duì)回南天漆膜淚痕的影響

PVC 是乳膠漆配方中的一個(gè)重要參數(shù)，它主要與干膜中樹脂聚合物體積和顏填料體積相關(guān) 。一般來(lái)說(shuō)乳液含量越高、顏填料含量越低，PVC越低；乳液含量越低、顏填料含量越高，PVC 越高。通過(guò)改變配方中丙烯酸乳液的含量來(lái)研究不同 PVC 下內(nèi)墻乳膠漆的淚痕嚴(yán)重程度，結(jié)果如圖 4 所示。由圖 4 可知（1）隨著配方 PVC 的減少增加，乳液含量增加，淚痕嚴(yán)重程度先降低后升高，乳液含量在 16%~20%范圍內(nèi)回南天淚痕最輕。內(nèi)墻乳膠漆回南天淚痕嚴(yán)重程度顯示出這種變化趨勢(shì)的原因可能是在過(guò)高PVC時(shí)，乳液含量過(guò)低，漆膜孔斜率變高，漆膜內(nèi)引起淚痕的成分更容易遷移析出，導(dǎo)致淚痕變嚴(yán)重；而在過(guò)低PVC 時(shí)，乳液含量過(guò)高，乳膠漆中乳化劑含量也相應(yīng)變高，同樣也會(huì)導(dǎo)致淚痕變嚴(yán)重 。

圖4 添加不同含量丙烯酸乳液對(duì)內(nèi)墻乳膠漆淚痕嚴(yán)重程度的影響

 3.3 乳膠漆制造工藝對(duì)回南天漆膜淚痕的影響

在制造乳膠漆時(shí)各種物料的添加順序同樣會(huì)對(duì)其性能產(chǎn)生一定的影響，因此對(duì)配方中聚丙烯酸鈉鹽分散劑采用兩種工藝進(jìn)行添加。在工藝一中采用將1%聚丙烯酸鈉鹽分散劑全部在研磨階段加入的方式；在工藝二中采用先在研磨階段加入一半 0.5%聚丙烯酸鈉鹽分散劑，在調(diào)漆階段再加入余下另一半0.5%的方式。

對(duì)兩種制造工藝得到的內(nèi)墻乳膠漆進(jìn)行回南天淚痕嚴(yán)重程度測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，工藝一乳膠漆的淚痕評(píng)分為1分，而工藝二乳膠漆的淚痕評(píng)分則高至6分，由此說(shuō)明相比于分散劑全部在研磨階段添加，分散劑在研磨和調(diào)漆兩個(gè)階段分開添加會(huì)顯著加重淚痕的出現(xiàn)。這種現(xiàn)象可能和顏填料對(duì)分散劑的吸附錨定作用有關(guān)，即在調(diào)漆階段添加的分散劑難于吸附錨定在顏填料上，導(dǎo)致漆膜內(nèi)引起淚痕的成分更容易遷移析出，從而淚痕變嚴(yán)重。

3.4 乳膠漆配套體系對(duì)回南天漆膜淚痕的影響

內(nèi)墻乳膠漆常見的配套體系有底漆和面漆，因此主要探索配套不同底漆和面漆對(duì)其回南天淚痕弊病的影響程度。

（1）底漆

底漆在內(nèi)墻乳膠漆涂層配套體系中所起的作用有封閉與加固基材、抗泛堿以及增強(qiáng)對(duì)基材的附著力等。表 8 顯示了是否配套以及配套不同底漆對(duì)內(nèi)墻乳膠漆淚痕弊病嚴(yán)重程度的影響，由此可知：

①相比于不配套底漆，配套了底漆會(huì)加重內(nèi)墻乳膠漆淚痕弊病；

②對(duì)于配套的不同類型底漆，執(zhí)行JG/T 210—2018 標(biāo) 準(zhǔn) 的 成 膜 型 底 漆 的 淚 痕 最 重 ，執(zhí)行 GB/T9756—2018 標(biāo)準(zhǔn)的成膜型底漆的淚痕次之，而執(zhí)行JG/T 210—2018 標(biāo)準(zhǔn)的滲透型底漆的最輕。該現(xiàn)象的原因可能是由于底漆位于基材和內(nèi)墻乳膠漆之間，而底漆對(duì)基材具有很好的封閉作用。這種封閉作用阻礙了基材對(duì)內(nèi)墻乳膠漆析出的淚痕的吸收，導(dǎo)致淚痕浮現(xiàn)到漆膜表面，并且配套底漆的成膜性能越好，這種封閉作用就會(huì)越好，導(dǎo)致淚痕就會(huì)越嚴(yán)重。

（2）面漆

面漆在內(nèi)墻乳膠漆涂層配套體系中所起的作用是輔助提升涂層的保護(hù)性。表 9 顯示了是否配套面漆對(duì)內(nèi)墻乳膠漆淚痕嚴(yán)重程度的影響，發(fā)現(xiàn)相比于不配套面漆，配套了面漆能夠顯著減輕內(nèi)墻乳膠漆淚痕弊病，原因可能是面漆施工于內(nèi)墻乳膠漆上層，這物理阻隔作用能夠顯著抑制內(nèi)墻乳膠漆淚痕的滲出，所以我們觀察到淚痕的顯著減少。

4 結(jié)語(yǔ)

內(nèi)墻乳膠漆在回南天出現(xiàn)的淚痕影響因素涉及到配方設(shè)計(jì)、制造工藝和施工配套等方方面面，是一個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題。根據(jù)對(duì)內(nèi)墻乳膠漆回南天漆膜淚痕弊病影響因素和機(jī)理的探索，從配方組成、配方屬性、制造工藝和乳膠漆配套體系 4 個(gè)方面提出以下改善回南天淚痕的方法。

（1）配方組成

產(chǎn)生回南天淚痕的主要原材料是配方中的乳液和防凍劑，其次是潤(rùn)濕劑、分散劑和成膜助劑。因此，在內(nèi)墻乳膠漆配方設(shè)計(jì)時(shí)要于避開使用淚痕嚴(yán)重的乳液和防凍劑。另外，顏填料（粉料）的加入能夠減弱乳液和助劑引起的淚痕，且顏填料（粉料）的吸油量越高效果越好。因此，在內(nèi)墻乳膠漆配方設(shè)計(jì)時(shí)盡可能選用效果較好的顏填料（粉料）。

（2）配方屬性

隨著 PVC 的減少，乳液含量增加，淚痕嚴(yán)重程度先降低后升高，在乳液含量為 16%~20%范圍時(shí)，回南天淚痕最輕。因此如果要設(shè)計(jì)一款低回南天淚痕弊病的內(nèi)墻乳膠漆，其乳液含量盡量控制在16%~20%。

（3）制造工藝

相比于在調(diào)漆階段添加，分散劑在研磨階段添加能顯著減弱淚痕的出現(xiàn)。因此，在設(shè)計(jì)內(nèi)墻乳膠漆制造工藝時(shí)，盡量避免后添加（補(bǔ)加）分散劑的情況。

（4）乳膠漆配套體系

配套底漆會(huì)加重漆膜淚痕的產(chǎn)生，特別是對(duì)于成膜型底漆，成膜性和封閉性越好，淚痕越嚴(yán)重。因此，在選擇內(nèi)墻乳膠漆配套底漆時(shí)盡量避開成膜性和封閉性過(guò)高的底漆，在條件允許下也可以不配套底漆或者選擇滲透型底漆。另外，配套面漆能有效抑制乳膠漆漆膜淚痕的產(chǎn)生，因此內(nèi)墻乳膠漆上再涂刷一層面漆清漆是解決回南天淚痕非常好的辦法。

作者：林廷睿，彭超凡

（福建省建筑涂料企業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 三棵樹涂料股份有限公司，福建莆田351100）