隨著人們環(huán)保意識的不斷增強(qiáng)和對日常生活愈發(fā)提高，世界各國對建筑涂料的水性化越來越重視。制訂了相關(guān)法規(guī)，嚴(yán)格限制建筑涂料中VOC(揮發(fā)性有機(jī)物)的含量，使用溶劑型涂料的比例越來越小，取而代之的是水性建筑涂料。

水性涂料助劑的發(fā)展趨勢

1 . 滿足日益嚴(yán)格的環(huán)境和技術(shù)法規(guī)

隨著人們對使用符合生態(tài)和環(huán)保要求的工業(yè)原料的意識增強(qiáng)， 涂料原料供應(yīng)商也被要求滿足越來越多的環(huán)境和法律法規(guī)，各種涂料體系中的有機(jī)溶劑正逐步被水替代。最近的這種趨勢可以從工業(yè)涂料和運(yùn)輸車輛涂料中反映出來，之前傳統(tǒng)的硬度好、耐化學(xué)品性和老化性能優(yōu)異、高光澤的溶劑型的高光丙烯酸樹脂、聚氨酯-丙烯酸樹脂和聚氨酯-聚酯樹脂，現(xiàn)在也正逐步被各種水性樹脂、復(fù)合改性樹脂所取代。

2. 防水涂料助劑

近年來，建筑防水涂料的需求隨著我國城鎮(zhèn)化的進(jìn)程加快而越來越多。建筑防水涂料是一種建筑外墻用的防水型功能涂料。是將涂料單獨(dú)或與增強(qiáng)材料復(fù)合或分層施工在需要進(jìn)行防水處理的外墻基層面上，能夠形成一定的連續(xù)無縫的整體且具有一定厚度的涂膜防水層，從而滿足工業(yè)與民用建筑的屋面、地下工程、樓地面等部位的防水抗?jié)B透要求。目前常規(guī)的防水涂料的做法還是以成膜物質(zhì)的性能為主，例如聚氨酯雙組份固化類、單組份潮氣固化類、噴涂聚脲類、丙烯酸乳液類和改性瀝青類等，已經(jīng)發(fā)展的比較成熟。而使用助劑賦予建筑涂料防水功能，還是比較新興的研究課題。助劑對涂料進(jìn)行改性的優(yōu)勢有二，一是如果具有反應(yīng)性端基，可以與成膜樹脂進(jìn)行反應(yīng)接枝，得到持久的改性效果；二是如果作為后添加使用，成膜樹脂的選擇范圍變寬，且可以通過多種助劑的協(xié)同作用賦予涂料復(fù)合性能。

助劑屬于涂料的重要核心原材料之一。一般而言，在涂料整體配方中所占的比例通常不超過總量的1%。其所占比例雖然不大，但是所起的作用非常核心且關(guān)鍵。不僅能夠?yàn)槠胀ㄍ苛蠝p少各種質(zhì)量與性能缺陷及涂膜的弊病，也能在生產(chǎn)施工乃至運(yùn)輸儲存過程中，對涂料的生產(chǎn)穩(wěn)定性、儲存穩(wěn)定性、施工穩(wěn)定性和各項(xiàng)物性指標(biāo)進(jìn)行更好地控制。在涂料中加入防水助劑，能賦予涂料疏水和潑水的效果。主要是采用一些低表面能的特種改性表面活性物質(zhì)，降低涂膜的表面能，或在涂膜表面形成疏水基團(tuán)外翻的定向排列，形成荷葉效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)涂膜的潑水與疏水效果，使得外墻施工后可以減少水珠的滯留，對墻體的耐水性大大提高，壽命也會(huì)延長。

3. 防涂鴉助劑

防涂鴉涂料近年來也是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)課題之一，從海洋船體的防污，建筑外墻的防涂鴉，家用沙發(fā)床墊的防圓珠筆涂寫，到廚房吊頂?shù)姆烙臀?，汽車地鐵的表面防護(hù)，目前都得到了廣泛的應(yīng)用。防涂鴉涂料可以最大程度地降低由于肆意涂鴉對涂層乃至基材表面的破壞作用。該涂料可應(yīng)用于船舶、車輛、內(nèi)外墻、家具和板材等的內(nèi)外表面，且并不影響涂層原表面外觀。數(shù)據(jù)顯示，前幾年由于美國、加拿大、墨西哥對防涂鴉涂料的需求持續(xù)增長，北美地區(qū)是全球防涂鴉涂料的主要市場，其次分別為歐洲地區(qū)、亞太地區(qū)、南美地區(qū)、中東及非洲地區(qū)。而且，由于北美國家對防涂鴉涂料的需求呈不斷增長趨勢，北美預(yù)計(jì)在未來幾年是防涂鴉涂料市場增長最快的地區(qū)。近幾年來中國對防涂鴉涂料的需求也隨著人們生活水平的提高而日益增多。按保護(hù)特性，可分為犧牲性防涂鴉、半永久和永久性防涂鴉涂料。犧牲性防涂鴉一般用石蠟，在涂膜表面被污染后，用溶劑或熱水溶解石蠟，將石蠟與涂鴉一并去除；此方法一經(jīng)使用，便需要再次對基材表面進(jìn)行涂覆，成本較高。半永久性防涂鴉多采用丙烯酸樹脂、環(huán)氧或聚酯型樹脂，交聯(lián)后實(shí)現(xiàn)防涂鴉功能，能夠抵御較多次涂鴉，但隨著強(qiáng)化學(xué)清洗劑的頻繁清洗與粘附物侵入涂層的程度愈發(fā)嚴(yán)重，最終涂膜會(huì)失去防涂鴉的性能。永久性防涂鴉涂料也是相對半永久涂料而言，涂層壽命更長，防涂鴉的性能更為持久；一般通過氟、硅樹脂進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，機(jī)理也是賦予涂膜低表面能，使其憎水、憎油，耐油性筆或圓珠筆劃寫，也可使冰雪不易聚集于表面容易清理。市場的不斷增長也給防涂鴉助劑帶來了新的發(fā)展，各助劑公司紛紛推出了具有防涂鴉性能的助劑。這其中的原理大致分為2種：一種是通過納米材料的填充來實(shí)現(xiàn)，另一種則是采用有機(jī)硅、氟等低表面張力物質(zhì)來實(shí)現(xiàn)，較為常用的是后者，更容易添加到涂料中，容易施工，而且還有反應(yīng)型的有機(jī)硅助劑直接參與成膜物質(zhì)的固化。防涂鴉助劑目前也有反應(yīng)型與添加型兩種。反應(yīng)型的好處是與樹脂接枝，形成更為致密而持久的膜，但膜的硬度較高，涂膜的透明性容易受到影響。添加型的好處是低用量即可實(shí)現(xiàn)很好的防涂鴉效果，低添加量對涂膜的透明性和光澤度影響較小，但遷移性會(huì)比較強(qiáng)，導(dǎo)致涂膜的防涂鴉性能的持久性受到負(fù)面影響。

4. 促進(jìn)涂層自清潔的涂料助劑

我國城市的環(huán)境污染正在加劇， 其中粉塵污染、氣體污染尤為嚴(yán)重。高層建筑外墻作為城市的一道主要風(fēng)景線，正在受到越來越嚴(yán)重的侵蝕。建筑外墻涂料可以美化環(huán)境和居室，但是由于傳統(tǒng)涂料耐洗刷性差， 時(shí)間不長墻壁就變得斑駁陸離。

根據(jù)荷葉的自清潔原理，通過特殊結(jié)構(gòu)與形貌的無機(jī)顆粒材料選用和改性，使涂料在干燥成膜過程中能在涂層表面形成微觀的凹凸形貌。這種具有凹凸形貌的微觀涂層表面既可以使灰塵顆粒附著在涂層表面呈懸空狀態(tài)，灰塵顆粒與涂層表面作用力大大降低， 也使水與涂層表面的接觸角大大增加，有利于水珠在涂層表面的滾落；同時(shí)又根據(jù)涂層的自分層原理，將疏水性物質(zhì)引入乳液中， 使涂料干燥成膜過程中能自動(dòng)分層， 從而在涂層表面富集一層疏水層，有利于進(jìn)一步降低灰塵顆粒與涂層表面作用力和進(jìn)一步提高水對涂層表面的接觸角。最終使堆積或吸附的污染性微粒在風(fēng)雨的沖刷下可以脫離涂層表面，達(dá)到自清潔的目的。

5. 新型納米技術(shù)

未來建筑涂料用殺菌劑發(fā)展的一個(gè)重要方向是利用納米技術(shù)?，F(xiàn)在國內(nèi)外的防腐劑、防霉劑大多是有機(jī)化合物，對人體或多或少有一定的副作用，納米技術(shù)的發(fā)展使抗菌劑技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的時(shí)代。納米TiO2、ZnO 等納米材料對人體無毒、抗菌范圍廣、熱穩(wěn)定性優(yōu)良。納米材料的作用機(jī)理是基于光催化反應(yīng)使有機(jī)物分解而起抗菌作用，在日光照射及空氣和水的存在下，生成原子氧和氫氧自由基，能夠與細(xì)菌內(nèi)的有機(jī)物反應(yīng)，生成二氧化碳和水，具有防霉和抗菌綜合作用。如將納米抗菌粉于涂料中可廣泛用于室內(nèi)墻面、醫(yī)院、食品車間等。國外已開始開發(fā)銀抗菌納米材料，這種較為有效的抗菌材料在一定的銀離子濃度下即可有效殺滅微生物。我國也有采用銀系、銀-鋅系及銀-銅系、銀-鋅-銅系無機(jī)抗菌粉添加于丙烯酸涂料中制得抗菌涂料的研發(fā)報(bào)道，抗菌效果優(yōu)良且經(jīng)濟(jì)。

多功能助劑的發(fā)展前景與展望

目前，對于大多數(shù)終端應(yīng)用領(lǐng)域，對涂料性能的需求都是多樣化的。除了所需要的高性能外，美觀性也是各行各業(yè)所涉及的基材表面需要具有的重要特征。因此，多功能助劑的開發(fā)，使其能在溶劑型涂料、粉末涂料和水性涂料中都能夠發(fā)揮有效的作用，便至關(guān)重要。由于環(huán)保法規(guī)的強(qiáng)制要求，涂料制造商也在對涂料的整體配方進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，這也進(jìn)一步推動(dòng)了對綠色環(huán)保助劑的需求。多功能助劑需求的快速增長，是促進(jìn)全球涂料助劑市場增長的主要因素。在涂料配方中使用多功能和綠色環(huán)保助劑，不僅可以賦予涂料多樣化的功能，且成本更低，配方更簡化，使用更簡單，且更符合綠色環(huán)保的法律法規(guī)及行業(yè)規(guī)范。據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，在不久的將來，以下趨勢會(huì)影響助劑市場：首先，在建筑涂料領(lǐng)域中，對生態(tài)足跡、室內(nèi)空氣質(zhì)量以及生物基產(chǎn)品激勵(lì)稅等，會(huì)出臺更嚴(yán)格的法規(guī)。其次，在工業(yè)涂料中，自修復(fù)、抗指紋、抗結(jié)冰和減阻等智能涂料的增長將推動(dòng)新助劑的開發(fā)。但是，對納米材料的限制肯定會(huì)很嚴(yán)格，這也會(huì)影響到助劑的開發(fā)，需要考慮。最后，在防護(hù)性涂料中，助劑市場將受到有關(guān)VOC排放的限令或法規(guī)的影響，促使開發(fā)低VOC涂料或水性涂料，從而要開發(fā)能夠符合這些法規(guī)，同時(shí)又具有優(yōu)異防腐性能的助劑。此外，助劑市場將繼續(xù)受以下因素的影響：REACH法規(guī)、有關(guān)特定物質(zhì)的使用、運(yùn)輸和標(biāo)簽的嚴(yán)格限令，以及因毒性而對某些化學(xué)品進(jìn)行重新分類甚至禁用。

結(jié)束語

生活水平的提高使得人類對自身生存環(huán)境的要求也越來越高，人們渴望擁有更加清爽、舒適、環(huán)保的生活和工作環(huán)境。使用環(huán)保的材料和終端產(chǎn)品，能夠減少環(huán)境的污染，但在進(jìn)一步改善環(huán)境方面則收效甚微。因此，各種功能性和綠色涂料助劑不斷涌現(xiàn)，這些助劑的應(yīng)用為人類創(chuàng)造了更加優(yōu)質(zhì)的生活品質(zhì)和更為健康的環(huán)境。同時(shí)，功能性助劑的使用更使得涂料產(chǎn)品的性能得以不斷提高和多樣化。

      建筑涂料助劑的發(fā)展必然向著高性能、多樣化、綠色環(huán)保和復(fù)合改性的方向不斷前進(jìn)，市場前景也會(huì)越來越廣闊。我國科研工作者和工程師們，可以此為方向，對助劑應(yīng)用性能方面的改進(jìn)可以緊跟國際研究熱點(diǎn)，將國內(nèi)外研究成果兼收并蓄，在水性建筑涂料功能化、智能化與綠色化方面投入更多的研發(fā)精力與時(shí)間。立足當(dāng)下，放眼未來。目之所及即為格局，心之所向即為夢想。廣大國內(nèi)化工工作者齊心協(xié)力，則一定可以使得水性建筑涂料向著國際化的方向快速發(fā)展，取得更多的研究成果。積力之舉無不勝，眾智之為無不成。

來源：水漆助手