内墙建筑用涂料的研究新进展doc.docx

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内墙建筑用涂料的研究新进展

摘要：

本文主要叙述了内墙涂料的分类及特点，描述了近年来内墙涂料的发展情况，主要概述了负离子内墙涂料、淀粉基内墙涂料、纳米改性内墙涂料和其他新型内墙涂料的研究状况，最后总结了内墙涂料在室内的运用前景及其发展趋势。

关键词：

内墙；涂料；负离子；淀粉；纳米

Abstract:

Inthispaper,weintroducedthepaintofthewallinsidetheclassificationandcharacteristicsofdescribedinrecentyears,thedevelopmentofthepaintofthewallinside,mainlysummarizestheanioninteriorwallcoatingmaterialsandstarchbasedinteriorwallcoatingmaterialsandnanomodifiedinteriorwallcoatingmaterialsandothernewpaintofthewallinsidetheresearchsituation,finallysummarizedtheinteriorwallcoatingmaterialsintheuseofindoorprospectsanddevelopmenttrend.

Keywords:

interiorwall;Coating;Negativeions;Starch;nano

1前言

随着社会的发展，人们的环保意识和自我保护意识逐渐加强，对室内环境质量的要求也越来越高，室内环境质量成为了全社会广泛关注的热点。

作为室内装饰不可或缺的内墙涂料是影响室内环境的重要因素，因此，开展内墙涂料的研究，改善内墙涂料对室内环境的污染，为人们创建良好的居住及工作环境，保障人群健康具有极其重要的意义。

内墙涂料中的主要有害物质有甲醛、苯、甲苯、二甲苯、乙苯、氨，有害重金属：

汞、铅、镉、铬、锑等。

再加上室内空气中的悬浮性颗粒物，共同构成室内污染源，损害人体健康。

研究表明，当这些污染物在室内空气中达到一定量时，可直接破坏人的免疫系统，可致癌、致畸、致病、致人死亡，现有的心血管、脑神经、视神经、呼吸功能、生殖功能、消化系统等100多种疾病都与此相关。

[1]

近年来，有大批学者参与了内墙涂料的研究，在原有的基础上改进了内墙涂料的各方面性能，同时也研制出了一些新的涂料。

本文主要介绍近年来内墙涂料的研究状况。

2内墙涂料的分类及其特点

内墙涂料在全国建筑涂料总量中，约占60%。

目前市面上内墙涂料品种主要有以下五类：

第一类是低档水溶性涂料，是聚乙烯醇溶解在水中，再在其中加入颜料等其他助剂而成。

由于其成膜物是水溶性的，所以用湿布擦洗后总要留下些痕迹，耐久性也不好，易泛黄变色，但其价格便宜，施工也十分方便，目前消耗量仍最大，多为中低档居室或临时居室内墙装饰选用。

第二类是乳胶漆，它是一种以水为介质，以丙烯酸酯类、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、醋酸乙烯酯类聚合物的水溶液为成膜物质，加入多种辅助成分制成，其成膜物是不溶于水的，涂膜的耐水性和耐侯性比第一类大大提高，湿擦洗后不留痕迹，并有平光、高光等不同装饰类型。

第三类是目前十分风行的多彩涂料，该涂料的成膜物质是硝基纤维素，以水包油形式分散在水相中，一次喷涂可以形成多种颜色花纹。

第四类，又称液体墙纸，液体壁纸，是目前流行趋势最大的内墙装饰涂料，性能环保，效果多样，色彩任意调制，而且可以任意订制效果。

第五类是新型的泥类粉末涂料，包括硅藻泥、海藻泥等，是目前比较环保的涂料。

泥性涂料，工艺配合专用模具施工，深受消费者和设计师厚爱。

3内墙涂料研究新进展

近年来，对内墙涂料的研究主要有负离子内墙涂料、淀粉基内墙涂料、纳米改性内墙涂料，另外，也有一些新型的内墙涂料被研制出来，如调湿杀虫内墙涂料、高耐擦洗内墙涂料、高性能超低VOC内墙涂料、防霉抗菌内墙涂料、内墙功能涂料等。

3.1负离子内墙涂料

负离子内墙涂料有很好的防霉、杀菌效果，对皮肤无刺激性，并能释放负离子，使居室具有良好的空气质量，为人们生活提供所需的舒适环境，成为了科学者们的研究热点。

中国建筑材料科学研究院环境工程研究所和北京市建筑涂料厂合作开发的负离子内墙涂料、腻子通过专家鉴定，并投入生产。

北京市建筑涂料厂的负离子涂料生产能力已达1万t/a，已生产涂料90，t经国家权威部门检验，该产品产生空气负离子浓度达1200个/cm3以上，达到或超过旷野、郊区或公园的负离子浓度500~1000个/cm3，并通过鉴定达到国际先进水平。

深圳海川化工科技有限公司采用具有负离子释放功能的天然矿物质材料，经过一定的加工改性后，成功研制了一种具有负离子释放能力的内墙乳胶漆，经过检测漆膜的各项性能均达国标GB/T9756-2001优等品的水平，经中国广州分析测试中心检测，负离子释放能力1000个/cm3，达到了郊外田野的水平。

该公司同时开展了负离子内墙腻子的研发工作，通过把负离子发生材料添加到建筑内墙装饰腻子中，与产生空气负离子的内墙涂料联合使用能更有效地增加空气中的负离子浓度。

苍风波[2]采用负离子涂料添加剂（粉体添加1%，料浆添加1.5%），制得了一种负离子乳胶漆，涂刷该乳胶漆的房间，负离子浓度可增加500~1500个/cm3，当甲醛、氨、苯为GB50325-2001标准的5倍时，96h去除率均大于90%，装修后5d即可入住，抗菌抑菌率均高于95%，在（4~14μm）波长范围内，远红外线辐射率大于91%。

3.2淀粉基内墙涂料

淀粉是可再生的天然资源，具有良好的粘结性和成膜特性，有着优良的生物降解性能，原料来源广泛，价格低廉。

淀粉经改性后可用作建筑涂料中基料，它是主要成膜物质，能将颜料粘结在一起，形成涂膜，提供涂膜基本的物理性能和化学性能，基料是影响涂料性能（柔韧性、耐水性、耐擦洗性、耐候性、耐沾污性等）的首要因素。

有研究表明，淀粉基涂料主要用于建筑物内墙面的装饰，其施工性能、涂膜性能和环保指标等均能达到建筑涂料的要求。

目前，在内墙涂料中用作成膜物质的淀粉衍生物主要有氧化淀粉、交联淀粉、多孔淀粉和接枝共聚淀粉等。

3.2.1氧化淀粉内墙涂料

氧化淀粉是最早使用和研究的变性淀粉之一。

工业生产中最常用的氧化剂是碱性次氯酸盐，所得到的氧化淀粉糊稳定性高，流动性好，凝沉性较弱，透明度高，成膜性好，胶粘力强[3]

王彦斌等[4]通过对各类氧化剂特点、反应条件、产品性能和经济效益的综合评价，提出在酸性条件下用KMnO4热法（55~60℃）氧化玉米淀粉，其优点是氧化时间短、终点易控制、氧化剂耗量少，这是制备涂料成膜物质的有效途径。

程存归等[5]通过高锰酸钾氧化玉米淀粉，配以脲醛树脂、催化剂、催干剂、防腐剂等，研制出一种高稳定型淀粉胶黏剂，有效地解决了淀粉稳定性差、贮存期短的问题；同时由于玉米淀粉氧化、磷酸酯化及与脲醛树脂相互反应形成的网状结构，提高了初黏度、冻融性、保水性及透明度，扩大了其在涂料方面的用途。

尽管用KMnO4作氧化剂有上述诸多优势，但是高锰酸钾的还原产物低价锰离子可能使胶液呈棕色，对其作为建筑涂料具有不利的影响。

曾丽娟等[6]采用双氧水作氧化剂，硫酸亚铁为催化剂在碱性条件下对木薯淀粉进行催化氧化，以此氧化淀粉为原料制备的氧化淀粉内墙涂料，其耐水性、稳定性、流动性、相容性、均一性、附着力、遮盖力均能达到内墙涂料基料的要求。

3.2.2交联淀粉内墙涂料

交联淀粉具有较高的冷冻稳定性，对热、酸和剪切力影响具有高稳定性，通过交联可增强薄膜的耐水性并保持膜强度不变等，这些优良性质使得交联淀粉在建筑涂料中得到了很好的应用。

工业上应用常与其它变性方法联合采用，使产品具有更实用、更有效的性能。

白志诚等[7]应用一种多功能的高效复合助剂（FH），它分别与尿素和淀粉发生交联，得到一种混合交联淀粉，有效地解决了淀粉涂料的稳定性、附着力、均匀性和表面光洁度的问题。

王升文等[8]用含有色杂质的淀粉为原料，通过高效氧化，迅速终止，后行交联的办法，制成白度好、质量优、价格便宜的内墙涂料。

3.2.3多孔淀粉内墙涂料

多孔淀粉，又称为微孔淀粉，是指具有生淀粉酶活力的酶在糊化温度以下作用于生淀粉而形成的蜂窝状多孔性淀粉。

朱仁宏[9]等利用多孔淀粉的缓释和保护功能，在内墙涂料中添加用多孔淀粉吸附的天然除虫菊酯，研制出具有长效杀虫效果的内墙涂料，扩大了多孔淀粉的应用范围。

周琼等[10]研究将先经过交联处理的淀粉再进行酶解制得交联微孔淀粉，同微孔后交联淀粉比较，前者制备的多孔淀粉的流变学性质优于后者。

3.2.4接枝共聚淀粉内墙涂料

接枝共聚淀粉具有天然和人工合成两类高分子性质。

用接枝共聚淀粉改性内墙涂料，能提高其机械性能、耐水性能等。

王彦斌等[11]采用乳液聚合的方法，将糊化氧化后的玉米淀粉和苯乙烯接枝共聚，制得了机械稳定性、储存稳定性、耐水性较好的乳液，该乳液可以作为制备乳胶内墙涂料的基料。

苏琼等[12]进一步改进了玉米淀粉与苯乙烯接枝聚合的工艺条件，以所制得的淀粉-苯乙烯乳液为成膜物质复配成的乳胶涂料，其稳定性、耐水性、耐碱性等性能均达到或超过国家标准

3.2.5复合变性淀粉

复合变性是采用两种及两种以上变性方法处理变性淀粉，如：

氧化交联、酯化交联等。

采用复合变性方法得到淀粉产物，具有多种变性淀粉共同优点。

王彦斌[13]采用了双氧水做氧化剂，硫酸铜为催化剂在中性条件下进行催化氧化的方法，然后针对氧化淀粉胶液耐水性差的缺点，进一步交联处理使得耐水性、稳定性、流动性、相容性、均一性、附着性、遮盖力均能达到内墙涂料基料的要求。

3.3纳米改性内墙涂料

利用纳米改性技术，将纳米材料运用到传统乳胶漆的体系之中，开发出了高性能的纳米复合涂料，具有绿色环保、无毒无害、负离子含量丰富的特点，负离子释放量达800~1000个/cm3，使室内空气清新达到城市公园水平[14]。

才红等[15]采用物理掺合法制备了TiO2/ZnO/苯丙乳液复合内墙涂料，并对其抗菌性能、释放负离子性、自清洁性能进行了研究，结果表明，改性后的有机-无机复合内墙涂料对混合菌的抑菌效果最为显著，而且自清洁性能和负离子释放能力也较好。

冯艳文等[16]选择不同产地、不同粒度、不同热处理温度的健康功能天然矿物质进行改性活化，并结合纳米TiO2稀土激活技术研制开发了健康环保型建筑内墙涂料。

该涂料集低污染、抗菌防霉、辐射远红外线、产生空气负离子等多种对人体健康有益的功能于一身，同时其各项常规性能均符合要求。

经检测，健康环保型建筑内墙涂料的抑菌圈直径达到16mm以上，远红外辐射率达到94%，能够使室内负离子数增加200~400个/cm3。

郭文录等[17]为了改善和提高建筑内墙涂料的综合性能，用无机纳米TiO2对水性苯丙涂料进行改性。

通过高速分散和超声波分散将纳米TiO2制成浆液，再与水性苯丙涂料复合，对配方进行正交实验，分析各种因素对涂料性能的影响。

结果表明，当TiO2含量为2.5%时，效果最好，纳米TiO2改性苯丙涂料的表面平整、光滑、致密，涂膜的耐水性、耐碱性和耐擦洗性等方面都达到并超过国家标准，特别是在耐擦洗性方面提高了近10倍。

3.4其它内墙涂料

3.4.1调湿杀虫内墙涂料

刘成楼等[18]将高效低毒、广谱杀虫剂吸附于微孔填料中，制备成调湿杀虫涂料，杀虫剂活性成分随水分的释放、蒸发而析出，并迁移到涂膜表面形成结晶体，冷血型害虫一旦接触涂膜表面时，杀虫晶体便可溶解害虫的脂肪脚，破坏其神经系统，使害虫的神经系统受损而瘫痪致死，但却对热血型的人、畜无害。

将负离子抗菌添加剂分散、吸附在调湿杀虫涂料的微孔结