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近年來，真石質(zhì)感類涂料在外墻裝飾保護(hù)領(lǐng)域占據(jù)了較大的市場份額，逐漸取代石材、瓷磚、鋁塑復(fù)合板等外墻裝飾材料，主要?dú)w功于人們健康環(huán)保理念的提升和乳液合成等涂料技術(shù)的進(jìn)步。傳統(tǒng)建材如石材和飾面瓷磚的生產(chǎn)占用大量的土地礦產(chǎn)資源，對植被和生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞，瓷磚還需要消耗能源進(jìn)行高溫?zé)?，是一個(gè)“高能耗、重污染”的過程。施工后石材和瓷磚會增加墻面自重，粘結(jié)不牢固或者使用年限較舊還容易脫落，造成安全事故。

真石漆是以合成乳液和天然石粉為主要原料，輔以各種助劑配制而成的一種外墻涂料。從經(jīng)濟(jì)上考慮，無論是原材料價(jià)格還是施工維護(hù)費(fèi)用都比石材和鋁塑板便宜，與瓷磚價(jià)格接近；真石漆還具有色彩豐富、裝飾效果強(qiáng)烈的特點(diǎn)，根據(jù)客戶的需要選擇不同粒徑和顏色的彩砂可模仿大多數(shù)石材效果，可施工于平面、柱面等不同的形狀的底材；生產(chǎn)過程健康環(huán)保，能有效減輕建筑物負(fù)重，提高安全性?；谶@些從經(jīng)濟(jì)到環(huán)保等各方面的優(yōu)勢，雖然傳統(tǒng)乳膠漆及平涂市場發(fā)展速度降低，但真石漆自2010年以來勢頭迅猛，比重在逐年提升，在未來數(shù)年內(nèi)仍具有強(qiáng)大的增長空間。

1 乳液和骨料

相對彈性乳膠漆、質(zhì)感等其他水性建涂涂料，真石漆配方相對簡單，市場上常見品牌配方大都如表1所列[1]，由水、乳液、彩砂和助劑組成。不像水包水多彩涂料對水中離子濃度敏感，需要采用去離子水，真石漆可直接采用自來水，且自來水經(jīng)過殺菌處理不容易引起微生物污染。

表1 真石漆參考配方

1.1   乳液

與其他類型乳膠漆一樣，乳液始終是核心成分，粘結(jié)粉料(彩砂)并附著在基材表面，提供真石漆的基本性能。選擇玻璃化溫度較高的（一般30℃左右），粒徑較細(xì)（0.1-0.2μm），粘結(jié)能力較強(qiáng)的乳液制成的真石漆漆膜致密、硬度高，具有良好的粘結(jié)強(qiáng)度、附著力、耐沾污和抗回粘性。相對平涂乳膠漆而言，真石漆PVC高且粉料粒徑粗，機(jī)械空隙較大，易吸水，對乳液耐水耐堿性要求高。真石漆生產(chǎn)過程中剪切力較高且彩砂中可能含金屬離子，對乳液機(jī)械穩(wěn)定性和離子穩(wěn)定性要求高。外墻涂料要經(jīng)受日照雨淋、季節(jié)溫差等自然環(huán)境變化的考驗(yàn)，好的耐候性、耐紫外線照射及抗開裂性能有效延長使用壽命。

對于真石漆，苯丙、純丙、硅丙乳液均可使用，表2列舉了市場上常見的真石漆乳液型號。目前國內(nèi)真石漆市場競爭激烈，絕大多數(shù)產(chǎn)品采用性價(jià)比較高的苯丙乳液，由苯乙烯與丙烯酸酯共聚而成，在耐水性、粘結(jié)力等性能上都有相當(dāng)不錯(cuò)的表現(xiàn)，但苯丙乳液受紫外線照射容易黃變[2]。由丙烯酸酯共聚而成的純丙乳液耐候耐紫外線照射性能好，但價(jià)格相對較高，在中高端市場應(yīng)用較多。如果在苯丙或純丙主鏈上引入有機(jī)硅能提升乳液耐候、拒水等性能，但由于技術(shù)原因，硅丙乳液有機(jī)硅含量不高，通常在10%以下，對性能提升有限且價(jià)格昂貴，主要應(yīng)用于高端真石漆及罩面漆。

表2  市場上常見的真石漆乳液型號

對產(chǎn)品說明書提供的玻璃化溫度、最低成膜溫度、固含等指標(biāo)能部分反映乳液的性能，但真正影響粘結(jié)強(qiáng)度、耐水耐候性的指標(biāo)如乳液聚合方式、構(gòu)成、單體殘量往往不會提供，需要通過試驗(yàn)篩選。將乳液在玻璃板刮膜50℃烘箱烘干然后泡水的方法來判斷成模性及耐水性，通過白石試驗(yàn)或QUV快速法檢測乳液耐候性，高速攪拌試驗(yàn)乳液的機(jī)械穩(wěn)定性，當(dāng)然最終還是要應(yīng)用于成品漆按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)檢測篩選。

1.2   骨料

骨料是僅此與乳液的重要成分，對真石漆性能影響很大。一般選擇40-80目和80-120目彩砂和白色砂作為主骨料，彩砂主要提供色差和遮蓋，根據(jù)來源分為天然彩砂和人工彩砂。添加其他較粗或較細(xì)粉料作為點(diǎn)綴或調(diào)色相，甚少選擇平涂乳膠漆常用的重鈣、鈦白粉等細(xì)粉料，較多填料特別是著色顏料較強(qiáng)的遮蓋性使真石漆失去了特有的自然質(zhì)感和色彩。

（1）白色砂礦源豐富穩(wěn)定，價(jià)格相對較便宜，市場到岸價(jià)500-1000元每噸，可降低調(diào)色價(jià)格，用量最大。最常用的兩種是漢白玉和雪花白，都屬于石英砂，但結(jié)構(gòu)和成分不同，前者略遮蓋力好，雪花白純度較高，價(jià)格便宜但遮蓋力低，調(diào)色一般不超過15%。

（2）天然彩砂顏色自然質(zhì)樸，價(jià)格較人工彩砂便宜，市場到岸價(jià)1000-1500元每噸。通過開采原石粉碎、篩分、清洗制成，一般都是礦石開采時(shí)的碎石和石材加工的邊角料，不含染料，耐水耐候性能好。真石漆調(diào)色常用黑色、紅色和黃色三個(gè)色系，大多產(chǎn)自河北石家莊（靈壽）、河南南陽、安徽廣德、廣東云浮等地區(qū)。隨著開采量的加大，優(yōu)質(zhì)礦源日益枯竭，開始出現(xiàn)供貨緊張，價(jià)格上漲，批次穩(wěn)定性差等問題，給調(diào)色和真石漆顏色重現(xiàn)帶來了不小的麻煩[3]。

（3）人工彩砂色彩艷麗，粒徑、顏色等批次穩(wěn)定性好。通過化學(xué)顏料攪拌染色的人工砂價(jià)格便宜，但耐候性差容易褪色；礦物顆粒和化學(xué)顏料約1000℃高溫?zé)Y(jié)砂，耐水耐候性能好、不易褪色，但價(jià)格高，約為天然彩砂價(jià)格的1.5-3倍。

 真石漆中乳液與骨料的比例以及骨料顆粒級配對其性能和外觀有很大的影響。乳液過少不能完全包覆骨料，噴涂掉砂過多，涂膜不致密，粘結(jié)強(qiáng)度低；乳液過多不但提高成本，且涂膜密實(shí)發(fā)悶，失去了真石漆應(yīng)有的自然質(zhì)感造型，另外乳液過多易浮色浮漿，產(chǎn)生光澤不一致和色差等問題。表3列舉了目前流行色調(diào)色常用彩砂的物理參數(shù)（數(shù)據(jù)以實(shí)測為準(zhǔn)，但由于彩砂廠家、礦源、批次不同有較大波動(dòng)），由于粒徑較大，吸油值比重鈣、鈦白等乳膠漆常用填料低，大多居于5-10之間。以表3列舉的常用彩砂平均吸油值8.0 g估算75%骨料（密度以1.4 g/cm³計(jì)）重量占比真石漆的臨界顏料體積濃度（CPVC）值約為89.3%，達(dá)到CPVC值需要的乳液（乳液固含以47%計(jì)）為13.6%重量比，該數(shù)據(jù)可作為真石漆配方設(shè)計(jì)的參考值，將乳液含量盡量避開13.6%，以稍低的12%或者稍高點(diǎn)的15%為佳，過高過低其粘結(jié)強(qiáng)度、孔隙率、耐水耐沾污等性能將發(fā)生改變，影響涂膜外觀和使用壽命。

表3 真石漆調(diào)色常用彩砂物理參數(shù)

骨料級配對真石漆施工性、掉砂、發(fā)花等性能也有很大影響。一般選擇以40-80目和80-120粒徑砂為主砂，不宜過粗與過細(xì)彩砂直接搭配，中間應(yīng)有過渡粒徑，根據(jù)來樣效果輔以10-20目或20-40目粗砂作點(diǎn)綴，有時(shí)需要少量目數(shù)高于120目的細(xì)粉調(diào)節(jié)色相。級配較粗，質(zhì)感效果強(qiáng)烈，但是噴涂飛濺嚴(yán)重，遮蓋力差，耗漆量大且容易透底發(fā)花，另外在重污染城市或未完工工地，這種毛面效果容易掛灰造成發(fā)花；級配較細(xì)，噴涂出料順暢欠佳，板面細(xì)膩，但遮蓋力好。以雪花白和漢白玉為主的白砂系價(jià)格便宜、白度較高，是使用最為廣泛的兩種砂，雪花白價(jià)格比漢白玉低但呈半透明狀，遮蓋力差，不適用于白色、淺黃色等淺色系中，對于淺色系列應(yīng)以80-120目漢白玉為主提供遮蓋和填充。巖片漆需要增加巖片的顯色量，可用透明度好的雪花白作為主砂，真實(shí)感強(qiáng)[4]。

真石漆持續(xù)走熱，未來數(shù)年內(nèi)對彩砂的需求量仍將攀升，為迎合廣大的市場需求，彩砂行業(yè)將從以下兩方面進(jìn)行產(chǎn)業(yè)調(diào)整。首先是傳統(tǒng)天然彩砂產(chǎn)業(yè)的資源重整，從能源利用率、政府導(dǎo)向、利潤率等諸多方面考慮，一些大的彩砂廠會逐漸吞并小廠，掌握較多的礦源，進(jìn)行科學(xué)的質(zhì)量控制，提高產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性。另一方面，隨著染色技術(shù)的進(jìn)步，人工染色彩砂質(zhì)量穩(wěn)定提升，在耐候性、防腿色等方面取得一定進(jìn)展，加上其比較低廉的價(jià)格將占據(jù)一定的市場；人工燒結(jié)砂改進(jìn)生產(chǎn)工藝，降低成本滿足市場的需求。

2  助劑

2.1  流變改性劑

為獲得最佳的儲存和施工效果，需要添加流變改性劑對真石漆粘度進(jìn)行調(diào)增，乳膠漆常見的增稠劑有纖維素、膨潤土、普通堿溶脹型增稠劑、締合型堿溶脹增稠劑和聚氨酯類增稠流平劑[5] [6]。

纖維素增稠劑是天然纖維素經(jīng)過反應(yīng)產(chǎn)生的一些列衍生物，通過氫鍵的水合作用及其分子鏈之間的纏繞增稠。通過不同的反應(yīng)可以得到包括甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素和疏水改性羥乙基纖維素等多種衍生物，由于耐水性、防酶性、溶解性等原因，乳膠漆中最常用的是羥乙基纖維素。在真石漆中適量的羥乙基纖維素能夠提供良好的儲存穩(wěn)定性，防止彩砂沉降分層；纖維素保水性好，能夠有效延長漆膜開放時(shí)間，緩解極端天氣干燥太快引起的開裂、結(jié)皮、接茬發(fā)花等問題。根據(jù)纖維素分子量和取代度不同，羥乙基纖維素2%水溶液粘度從5千至10萬不等，在真石漆中常用的HEC纖維素粘度通常為2萬至10萬，粘度低，保水性好，耐水性差，高剪粘度高，飛濺少，但是達(dá)到同樣的粘度需要加量多，成本高；粘度高則用量少，性價(jià)比高，但保水差，耐水性好，高剪粘度低，易飛濺，需要搭配其他高剪切粘度增稠劑減少掉砂。纖維素添量根據(jù)儲存性和施工性進(jìn)行調(diào)整，加量過少保水性不夠；反之則保水性過強(qiáng)，減慢干燥速度，由于纖維素親水性較強(qiáng)，過多會對漆膜耐水性產(chǎn)生影響，粘度過高也會影響施工順暢性和霧化效果，另外纖維素過多在高溫干燥等極端天氣，會出現(xiàn)表面干燥成膜，里面濕的情況，容易造成返漿發(fā)花和干燥條件不一發(fā)花。常用的真石漆纖維有Natrosol 250HBR，Bermocoll EBS481 FQ，HS 30000 YP2， QP-30000H等型號。

膨潤土是一種以蒙脫土為主的膨脹性粘土，吸水體積增大，具有良好的增稠作用和觸變性。相比纖維素抗菌防酶性能好，用于真石漆能提高儲存穩(wěn)定性和噴涂出料順暢性。但膨潤土高度親水，會影響漆膜耐水性。天然膨潤土透明性差，影響采砂顯色性，人工合成膨潤土可以提高透明度改善彩砂顯色性，有少量應(yīng)用于真石漆?？傮w來說，膨潤土由于價(jià)格、耐水、顯色等各種原因在真石漆中的應(yīng)用比較有限。人工合成高分子類增稠劑主要有（締合型）堿溶漲增稠劑和聚氨酯增稠劑，作輔助增稠劑使用能起到提高真石漆施工性，較少掉砂等作用。堿溶漲型增稠劑一般提供低剪切粘度，可部分代替纖維素，降低成本，但比較親水，影響漆膜耐水性。聚氨酯締合型增稠劑提供高剪切粘度，可有效減少飛濺掉砂，但價(jià)格高，增加成本。

增稠劑的選用是一個(gè)平衡的過程，力求在產(chǎn)品價(jià)格、儲存性、施工性、耐水性之間取得一個(gè)最佳值。(1)粘度平衡：粘度過低，沉砂分層，噴涂飛濺多，厚涂易流掛；粘度過高噴涂出料不易，施工難度大。通過不同增稠劑搭配使用，平衡高低剪切粘度，在儲存性、施工性、漆膜效果之間取得平衡值。(2)保水平衡：保水不足，噴涂產(chǎn)生毛面，接茬發(fā)花；保水過足，低溫等極端天氣容易產(chǎn)生慢干、表干里不干等弊病，除了纖維素，保水性也可以通過乙二醇、醇醚類成膜助劑進(jìn)行調(diào)整。(3)性價(jià)平衡：成本與性能之間的平衡是工程師追求的要點(diǎn)，取得最佳的性價(jià)比也是不斷試驗(yàn)嘗試的結(jié)果。

2.2   成膜助劑與助溶劑

     真石漆對耐水、強(qiáng)度等性能要求高，乳液玻璃化溫度相對較高，成膜溫度一般在20℃左右，需要加入成膜助劑幫助乳液粒子軟化變形，在較低使用溫度下形成連續(xù)致密的膜。常用的成膜助劑有醇酯十二、苯甲醇、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚等醇醚類有機(jī)物，用量和種類根據(jù)使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)整，冬季氣溫低，需適當(dāng)增加成膜助劑添加量，但過多揮發(fā)慢，長時(shí)間停留在漆膜中造成漆膜干燥時(shí)間延長，初期耐水性差，可通過添加苯甲醇、乙二醇丁醚等低沸點(diǎn)易揮發(fā)類成膜助劑進(jìn)行改善。

夏季施工，墻面溫度高接茬發(fā)花產(chǎn)生色差，冬季氣溫低容易結(jié)冰擠壓乳膠粒子破乳。添加助溶劑能改善這些問題。乙二醇、丙二醇等助溶劑氣味低、沸點(diǎn)高、揮發(fā)慢，能延長漆膜開放時(shí)間，減少發(fā)花，同時(shí)能降低水的冰點(diǎn)，提高冬季儲存穩(wěn)定性，但添加量過多同樣容易慢干產(chǎn)生漆膜發(fā)軟、耐水性差等弊病，應(yīng)根據(jù)季節(jié)和環(huán)境酌情增減。

2.3  其他助劑

     堿溶漲類增稠劑溶脹，乳液在復(fù)雜相中的穩(wěn)定，殺菌防腐劑的穩(wěn)定都需要堿性環(huán)境，常見營造堿性環(huán)境的pH調(diào)節(jié)劑有NaOH溶液、氨水、AMP-95等。NaOH溶于水，耐水性差，氨水氣味大，AMP-95雖然價(jià)格高，但作為多功能助劑能營造持續(xù)穩(wěn)定的踐行環(huán)境，且?guī)椭稚?，提高體系穩(wěn)定性，應(yīng)用最為廣泛。

真石漆用填料較粗，一般小于200目，比表面積比平涂乳膠漆常用的鈦白、重鈣小很多，表面能低，加入分散劑起不到實(shí)質(zhì)作用且會影響漆膜耐水性，一般可不加。在纖維素溶解、乳液泵送、彩砂調(diào)色階段會引入大量氣泡，造成真石漆比重低，漆膜致密性差，影響耐水性。加少量消泡劑能顯著改善這些弊病。夏季儲存容易滋生細(xì)菌，降解破壞乳液和纖維素等高分子化合物結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生真石漆狀態(tài)、氣味、施工性的異常，需加入殺菌防腐劑做保護(hù)，常用的殺菌防腐劑為卡松或卡松與甲醛釋放物復(fù)配產(chǎn)品。

3 檢測標(biāo)準(zhǔn)概述

真石漆行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是建設(shè)部在2000年發(fā)布的JG/T24-2000《合成樹脂乳液砂壁狀建筑涂料》，參考自日本標(biāo)準(zhǔn)JIS A6905-1995《建筑用裝飾材料》[7]，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為真石漆提供了產(chǎn)品規(guī)范，對近年來真石漆的大力推廣幫助很大。自2000年發(fā)布以來，行業(yè)發(fā)生了很大的變化，乳液合成技術(shù)、原材料技術(shù)、真石漆配方都有了一定的提升，標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際情況在很多方面出入較大，本節(jié)根據(jù)操作中遇到的問題與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)系對照，對標(biāo)準(zhǔn)中提供的檢測方法和結(jié)論進(jìn)行討論。

(1) 試板制作與養(yǎng)護(hù)[8]：JG/T 24-2000規(guī)定試板的制作方法為“按產(chǎn)品說明書的要求涂布底涂料，用噴槍噴涂主涂料試樣一遍”，不同檢測人員噴涂涂膜厚薄和效果可能不一樣，對耐沾污性、耐沖擊性等對表面規(guī)整度要求比較高的項(xiàng)目影響較大，實(shí)際操作中可參考膩?zhàn)訖z測標(biāo)準(zhǔn)制樣方法，在規(guī)定尺寸厚度型框中用鋼制刮刀批壓。規(guī)定試板在“標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)環(huán)境中養(yǎng)護(hù)14d”，浸水后粘結(jié)強(qiáng)度試板的養(yǎng)護(hù)前后更是長達(dá)30天，雖然從涂膜完全干燥考慮養(yǎng)護(hù)14天比較科學(xué)，但是檢測時(shí)間過長與快速反應(yīng)的市場脫節(jié)。可考慮采用50℃烘箱加速干燥，縮短試驗(yàn)時(shí)間。

（2）耐水性與耐堿性：標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定了耐水性測試方法和評判標(biāo)準(zhǔn)，忽略了對真石漆影響很大的初期耐水性，建議添加初期耐水性（試板養(yǎng)護(hù)24 h或48 h后耐水性）。耐堿性測試方法按照GB/T 9265，試驗(yàn)環(huán)境為Ca(OH)2飽和水溶液，飽和水溶液配制不方便且試驗(yàn)中Ca(OH)2經(jīng)常析出附于試板上，對顏色變化判斷產(chǎn)生影響，可考慮替換為規(guī)定濃度的NaOH水溶液。

（3）耐沾污性：耐沾污測試結(jié)果對有無施工罩面涂料依賴較大，實(shí)際操作中噴涂施工如果不罩面漆，耐沾污性很少達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的≤2級（輕微，既有較明顯的污染）。彩砂顏色和級配對測試結(jié)果影響較大，可規(guī)定某種顏色和物理參數(shù)的彩砂作為檢測試樣骨料，規(guī)范檢測結(jié)果的統(tǒng)一性。另外目視評定檢測結(jié)果誤差較大，可選擇未添加彩砂的基料作為檢測對象，參考平涂乳膠漆耐沾污性測試方法，利用對比率數(shù)值變化直觀的反應(yīng)耐沾污性能。

（4）粘結(jié)強(qiáng)度：外墻保溫體系和膩?zhàn)拥恼辰Y(jié)強(qiáng)度要求不高，常見真石漆涂層脫落都是面涂產(chǎn)生裂紋后滲水進(jìn)入膩?zhàn)訉?，造成膩?zhàn)訉用撀湟?。JG/T 157-2009 《建筑外墻用膩?zhàn)印芬?guī)定標(biāo)準(zhǔn)態(tài)和凍融循環(huán)后粘結(jié)強(qiáng)度分別≥0.60 MPa和0.40 MPa，標(biāo)準(zhǔn)JG 149-2003和GB/T 29906-2013要求保溫體系粘結(jié)強(qiáng)度均≥0.10 MPa，都低于JG/T 24-2000規(guī)定的真石漆標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)粘結(jié)強(qiáng)度≥0.70 MPa和浸水后粘結(jié)強(qiáng)度≥0.50 MPa，一味追求真石漆高粘結(jié)強(qiáng)度意義不大[9]。由于市場競爭激烈，部分真石漆廠家為控制成本，將真石漆乳液含量一降再降，對漆膜抗裂性和致密性產(chǎn)生影響，可參考膩?zhàn)拥群駶{型涂料，引入柔性指標(biāo)。

4  結(jié)語

雖然近幾年來真石漆發(fā)展迅猛，但隨著大量的推廣與應(yīng)用出現(xiàn)了許多亟需解決問題。首先是市場混亂，惡性競爭加劇，一些產(chǎn)品運(yùn)用劣質(zhì)彩砂、膠水代替粘合劑、乳液含量過低，造成在粘結(jié)強(qiáng)度和耐水性能方面均降低嚴(yán)重，影響惡劣。同時(shí)施工也應(yīng)該進(jìn)行精細(xì)化管理，提高產(chǎn)品應(yīng)用質(zhì)量。其次原材料管理和技術(shù)仍需提升，改進(jìn)人工燒結(jié)彩砂技術(shù)和工業(yè)，降低價(jià)格，代替穩(wěn)定性漸差的天然彩砂。乳液合成技術(shù)進(jìn)步，解決真石漆目前廣泛存在的耐水性和耐候性問題，延長使用壽命。最后是配方思路的轉(zhuǎn)變，如轉(zhuǎn)變對強(qiáng)度的過分追求，兼顧強(qiáng)度與柔性，以解決墻體開裂滲水引起的整體漆膜弊病。關(guān)注配套底漆與罩面漆的產(chǎn)品質(zhì)量，真石漆使用過程中發(fā)花、返堿、脫落、沾污等問題經(jīng)常由底漆與罩面漆引起，好的配套產(chǎn)品能顯著提升真石漆使用質(zhì)量和壽命。