新型环保装饰材料水性纳米陶瓷涂料的性能特点及应用

发布日期：2022-04-29 00:00 来源：http://www.cn-stg.com 点击：

摘要：随着科技的不断进步和国民经济的高速发展，人们的环保意识日趋增强、对健康的要求越来越高，环保法规也日趋完善，节资节能，保护环境，已成为涂料行业所面临的主要问题。

关键词：水性陶瓷涂料；纳米；防火阻燃；节能

1、前言

随着我国的城市建设及轨道交通建设的飞速发展，隧道、体育馆、地铁车站等公共场所的建设日益增多，对轻型建筑装饰板的需求量增大，质量要求越来越高。现在不仅要求色彩装饰性好，还要求环保、硬度高、抗划伤、防火阻燃、耐候性好、易清洁等性能要求。由于传统溶剂型涂料已不能满足新的性能要求，新型水性纳米陶瓷涂料通过不断的技术革新和改良，已推出符合市场需求的新型环保涂料。

2、水性纳米陶瓷涂料的性能特点

2.1环境友好型

水性纳米陶瓷涂料以水作溶剂，节省大量资源；消除了施工时所存在的火灾隐患；在生产过程中不添加有机溶剂，不含对人体有害或致病的材料如大气有毒污染物HAJP(如苯，乙二醇醚等)，重金属，游离等，改善了作业环境条件。施工后无任何有毒气体溢出，对环境和人体无毒无污染，节省资源效果显著。

2.2不燃性

斯涂嘉水性纳米陶瓷涂料经国家防火材料检验中心检测，其燃烧性按照GB8624-2012标准，在产品烟密度、烟尖高度，烟气湿度及燃烧剩余长度平均值等指标均已达到且超过A1级不燃标准。其良好的不燃性能可为公共场所提供良好的保护，可以减轻火灾造成的危害，无浓烟、无毒气为人员逃生赢得时间，提高安全系数。完全满足地铁车站、隧道等装饰材料的防火设计要求。

2.3优异的涂层性能

水性纳米陶瓷涂料属于用水稀释的环保涂料，其性能表现突出，具有高硬度:达6H- 9H；高耐磨；抗划痕性极佳；高耐温，可耐温600℃；高耐候性（超30年）；QUV老化试验4000 h；耐湿热，耐腐蚀；能耐受酸、碱、盐、溶剂介质腐蚀。并执行国家标准GB/T23443-2009《建筑装饰用铝单板》，性能检测的实测数据如图1：

新型环保装饰材料水性纳米陶瓷涂料的性能特点及应用

2.4 高度的自洁性能

水性纳米陶瓷涂料涂膜均匀、平整。展平性好；内腔、焊缝、棱角、棱边部位都能涂上一定厚度的涂膜，有很好的防护性。涂层可以消除静电，不易产生静电吸附，具备良好的不沾性能，且因此被广泛地应用在厨具及小家电的行业。在作用为建筑外幕墙涂料时，仅通过雨水自然洗涤净化，即可保持幕墙清洁，节省幕墙清洗成本。

3、同氟碳涂料及搪瓷钢板的性能对比

水性纳米陶瓷涂料同氟碳涂料均执行国家标准GB/T23443-2009《建筑装饰用铝单板》，但是由于近年来国家执行更严格的环保政策，由氟碳涂料所制成的氟碳铝板在生产时会产生高污染，目前已属于国家点名的高污染、高环境风险产品。搪瓷钢板由于在生产过程中需要耗费极高的能源，亦属于高能耗产品。基于目前市场上建筑幕墙材料主要由氟碳铝板，搪瓷钢板以及由水性纳米陶瓷涂料所制成的烤瓷铝单板三种材料组成，故而做出如下材料性能对比：

序号	项目	氟碳铝板	搪瓷钢板	烤瓷铝单板
1	环保健康	国家环保点名的高污染高环境风险产品	传统产品，高能耗	新型水性纳米陶瓷涂料，产业政策重点鼓励产品，极低的VOC排放
2	基础材质	铝板	钢板	铝板
3	基材密度	2710kg/m3	7850kg/m3	2710kg/m3
4	固化温度	180-250℃，低能耗	850℃以上，高能耗	180-250℃，低能耗
5	硬度	H-2H	9H	6H-9H
6	耐盐雾性	一般	搪瓷层受冲击后易崩瓷脱落，露出基材，容易腐蚀。	在涂层受损情况下，仍有防腐层保护基材，不易腐蚀。
7	耐磨性	佳	极佳	极佳
8	耐温性	<260℃	>450℃	>600℃
9	耐候性	耐候性好	耐候性好	耐候性优异
10	耐冷热冲击	较好	较差	较好
11	抗划伤性	严重划痕	无划痕-轻微划痕	无划痕-轻微划痕
12	抗冲击性能	涂层抗冲击性能好，不易破损	搪瓷层较厚，易崩瓷脱落，露出基材。	涂层粒径微纳米级、受冲击后不易崩瓷脱落。
13	防火等级	A2级可燃	A1级不燃	A1级不燃
14	防火性能	耐温差，高温变软，易分解，产生有害浓烟	不燃无烟无毒	不燃无烟无毒，不怕烟头烫
15	高温毒害性	有机涂层高温下释放有毒气体	无机涂层高温没有任何有毒气体释放	无机涂层高温没有任何有毒气体释放
16	光泽	哑光	高光	哑光、高光
17	色彩	色彩有限	只能用耐高温颜料，颜色受限	色彩丰富
18	自洁性	一般	一般	易清洁，记号笔易擦除，防涂鸦、防粘贴性能好
19	涂装	前处理铬化，三涂二烘，较复杂	对基材要求高，一般使用高碳铸铁，由于高温固化时基材热胀冷缩大，良品率低	喷砂处理
20	施工	三涂一烘，施工较复杂	三涂两烘，复杂	一涂一烘或两涂一烘，施工便捷
21	安装操作	板材自身较轻，干挂安装简单方便	板材自身笨重，运输及安装有一定难度	板材自身较轻，干挂安装简单方便
22	综合社会效益	相对较低	相对较低	相对较高

根据以上性能对比，水性纳米陶瓷涂料结合有机、无机涂层的特点，施工性偏向有机涂料、涂层性能偏向无机涂层，性能与搪瓷钢板一样优异，施工便捷，成本低，在激烈的市场竞争中，势必会成为水性涂料行业发展的新趋势。

4、水性纳米陶瓷涂料的应用

如今，“节能环保”已经成为国家鼓励企业发展的一项产业政策。企业纷纷抓住这个机遇，强化环保理念，开发绿色产品，拓展绿色市场，树立环保形象，以赢得未来市场的先机。在这种大环境下，企业纷纷转战"水性"，看好水性市场的前景，以保护环境为己任，重视无污染产品的生产，重视工作及生活环境的质量，倡导绿色消费，这将是中国涂料行业发展的巨大驱动力。因此，水性纳米陶瓷涂料的推广与应用将带动整个涂料行业迈向一个新台阶。

水性纳米陶瓷涂料，因优异的产品性能，便捷的施工性及低成本等因素，已逐步被人们所熟知，目前斯涂嘉生产的水性纳米陶瓷涂料已得到广泛的应用：a)地铁车站内装项目（案例：沈阳地铁、天津地铁、合肥地铁、乌鲁木齐地铁、成都地铁等）；b)隧道内部装饰板：贵阳图云关隧道；c）体育馆内装项目：天津市人民体育馆

现在水性纳米陶瓷涂料的研究、生产和应用等方面正以前所未有的速度向前推进，由深圳市斯涂嘉科技有限公参与起草的建材行业标准JC/T2349-2018《建筑装饰用烤瓷铝板》已于2018年9月1日正式实施，随着新标准和新技术的不断完善，进一步扩大了水性涂料的市场空间。特别是由于原料价格不断上涨的缘故，，导致市场上出现油性涂料的价格高过部分水性涂料价格的现象，这也是助推水性涂料发展的一个难得机遇。

5、总结

近年来，涂料中可挥发的有机化合物对于环境及人体的危害日益引起人们的关注，而水性涂料相对于传统溶剂型涂料能极大地减少 VOC 的排放，有效降低了对环境的影响。还有助于降低职业病发生的潜在机率，减少火灾风险和储存隐患，简化及降低企业通风，水处理等方面的流程及成本等。因此水性涂料的发展正处于重要的战略机遇期，在政策导向和环保法规的要求下，我国涂料行业必将走向环保、水性化的道路，而水性涂料也必将迎来更广阔的发展空间。

参考文献：国标GB8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》

国标GB/T23443-2009《建筑装饰用铝单板》

建材行业标准JC/T2349-2018《建筑装饰用烤瓷铝板》