一、组成
建筑涂料由基料(成膜物质、胶黏剂等)、颜料、填料、溶剂(或水)及各种配套助剂所组成。 基料是涂料中最重要的组分，对涂料和涂膜的性能起着决定性的作用。水性涂料中的基料主要是有机高分子类聚合物，主要有聚合物乳液类：苯乙烯－丙烯酸酯共聚乳液、纯丙烯酸酯共聚乳液、有机硅氧烷－丙烯酸酯共聚乳液、乙酸乙烯－丙烯酸酯共聚乳液，水溶性树脂类：聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛。无机类有水玻璃(钾、钠硅酸盐类)、硅溶胶等。有机－无机复合类。 颜料也是涂膜的组成部分，因为它不能离开主要成膜物质而单独构成涂膜，故称为次要成膜物质。它在涂料中的主要作用是使涂膜具有所需要的各种彩和一定的遮盖力，对涂膜的性能也有一定的影响。主要有无机类：二氧化钛、氧化锌、锌钡白(立德粉)、氧化铁红、氧化铁黄等。有机类：碳黑、酞菁蓝等。
填料又称体质颜料，主要作用是在着颜料使涂膜具有一定的遮盖力和彩以后，补充所需要的颜料分，对涂膜起“填充作用”以增大涂膜厚度，并提高涂膜的耐久性及硬度、降低涂膜的收缩率、改善涂膜的开裂程度等。另外，填料的使用还可以降低涂料成本。水性涂料中的填料主要是：碳酸钙、硅酸铝（合成硅酸铝、煅烧高岭土）、娟云母粉、滑石粉、硅灰石粉、沉淀硫酸钡等。
助剂也称辅助成膜物质。主要作用是改善涂料和涂膜的某些性能。一般用量很小，但对涂料的性能有显著影响，特别是对水性建筑涂料尤为显著。
溶剂(或水)也是辅助成膜物质。主要作用是调节涂料的黏度及固体含量。
二、基料
建筑涂料中的主要成膜物质常称为基料，俗称为粘结剂。也有将成膜物质与相应助剂匹配的液体称为基料的。作用是将涂料中的其他组分粘结成一整体，当涂覆于物体表面时，能形成均匀、连续的保护膜。基料的性质直接影响最终涂膜的性质，如硬度耐水性耐候性施工性及其他物理性能等。一般要求应能常温成膜、具有较好的耐水性、具有较好的耐碱性、具有较好的耐候性。次外，还决定涂料的状态及最终涂膜的成膜方式，如单组分、双组分、室温干燥成膜、室温交联成膜等。应根据应用范围的不同要求，选择不同性能的基料品种。一般为有机高分子化合物和无机高分子化合物，常用的是合成树脂乳液、硅溶胶、各类合成树脂。
(一)水性建筑涂料中的基料主要选用有机高分子聚合物产品。
1、聚合物乳液类：大多为非交联型的热塑性乳液。通常按其单体组成分类。主要品种有：
苯乙烯－丙烯酸酯共聚乳液（苯丙乳液）
纯丙烯酸酯共聚乳液（纯丙乳液）
有机硅氧烷－丙烯酸酯共聚乳液（硅丙乳液）
乙酸乙烯－丙烯酸酯共聚乳液（醋丙乳液）
2、水溶性树脂类：
聚乙烯醇水溶液（107胶水、801胶水）
(二)水性建筑涂料中的基料次要选用无机高分子类产品。
1、硅酸胶体溶液（硅溶胶）
2、硅酸钠、硅酸钾（水玻璃）
(三) 有机高分子聚合物乳液
1、有机高分子聚合物乳液的成分
乳液聚合的最基本成分是单体。不同的单体过共聚所得的聚合物性能是不同的，有的聚合物成膜后
较硬，有的则较软。能够生成硬聚合物的单体叫做硬单体，常用的硬单体有乙酸乙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等。常用的软单体有乙烯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等丙烯酸酯类。用不同比例的软、硬单体进行共聚所得聚合物的硬度，是随软硬单体的比例上升而下降的，通过调整单体比例可以得到一系列不同硬度的聚合物，这些聚合物是线性直链大分子。除此之外还有带官能团的官能单体（如有机硅氧烷官能单体），将这些官能单体引进聚合物大分子中，可以改进聚合物的性能，如附着力、耐水性、耐碱性等物理性能。
胶体性质荷电分解稳定性
流动性化学稳定性
起泡机械稳定性
颜料结合力冻融稳定性
成膜性贮存稳定性
乳液性质颜料混合稳定性
电子放大镜
透明性
外观性质
光泽
拉伸强度
涂膜性质机械性质延伸率
撕裂强度
硬度
白浊度
耐水性
强度降低
粘结性
耐侯性
耐药品性（耐碱性）
2、乳液聚合物的一般性质
(1)外观：从乳白(往往带有蓝相)到半透明，均匀且有一定黏稠度的流体。
(2)黏度：与聚合物分子量无关，一般较低。乳液是非牛顿型流体，其应力－应变不呈线性关系，黏度应用旋转黏度计测量。
【牛顿型流体与非牛顿型流体】
对某些流体来说，应力与应变成正比，当施加外力(甚至很小的外力)时流体就会发生应变或者变形，或者说发生了流动，这种流体称之为牛顿型流体。反之, 应力与应变不成正比的, 称之为非牛顿型流体。
乳胶涂料既属于非牛顿型流体。但同是非牛顿型流体，相对与所施加的应力而产生的应变会有所不同。大致有以下几种情况。
(1)当施加的力大到一定程度(达到某一屈服值)才会产生正常流动的，称为塑性流动。
(2)因应力而变稀的, 称为假塑性流动。
滤波插座(3)因应力而变稠的, 称为膨胀性流动。
(4)施加应力即自由流动, 应力消失即在一定时间内恢复凝聚状态的，称为触变性流动。
大多数涂料，包括乳胶涂料在内，属于假塑性流动和触变性流动的非牛顿型流体。
(3)凝聚物：乳液聚合过程中允许出现微量凝聚粒子，但不能超过某一限量值。
(4)最低成膜温度值(MFT)：该值与聚合物的玻璃化温度有关，当温度下降到MFT值以下时，乳液不能成膜，必须使用成膜助剂。 (5)离子性质：乳液聚合过程中使用乳化剂的情况有以下几类：单独使用阴离子型乳化剂, 单独使用非离子型乳化剂, 单独使用阳离子型乳化剂, 混合使用阴离子型和非离子型乳化剂, 离子性质对配方中要采用的成分是重要的。
(6)粒度与粒度分布：聚合物乳液是一个不均相的体系, 聚合物在乳液中呈颗粒状不规则分散状态。由于在乳液聚合过程中所采用的乳化剂及聚合工艺不同，所生成的乳液颗粒及其分布有很大的差异。乳液粒度及其分部与乳液外观是直接相关的，因此不同的乳液有不同的外观，主要表现在相上。
(7)残余单体(VOC)含量：乳液聚合反应一般能达到较为完全的程度，但往往会有少量未完全反应的单体存在，造成VOC含量高，不利于环境保护。因此对乳液中残余单体(VOC)含量应有限制，通常要求在0.1%以下，不同组成的乳液应有不同的要求。
(8)稳定性：由于乳液聚合物是一个不均相的体系，必然存在稳定性的问题。包括化学稳定性、机械稳定性、储存稳定性、冻融稳定性、稀释稳定性等。
3、乳液的稳定性问题与选用
(1)乳液的化学稳定性：指乳液对添加的化学药品的稳定性。对分散液具有很大破坏力的化学药品大都是水溶性的，可分为电解质和非电解质两类，前者一般是无机盐类(无水氯化钙,)；后者一般是极性有机化合物(乙二醇丁醚、十二醇脂)。在实用上多数是指添加电解质的稳定性问题，因此从狭义上来说是指电解质稳定性。
(2)乳液的机械稳定性：指乳液在经受机械操作时的稳定性。因为在制备涂料过程中，要经泵送，搅拌及涂装时的喷涂等操作，因此乳液及用其所配制的涂料要能经受得住机械操作而不发生变化。
(3)乳液的冻融稳定性：由于乳液体系主要由聚合单体，水，乳化剂及溶于水的引发剂等基本组份组成，其中约有一半组成是水，乳液及由其配制的涂料在很多情况下要被暴露于冻结的气候条件下，当
乳液遇到低温条件时会发生冻结。冻结和融化会影响乳液的稳定性，轻则造成乳液表观粘度上升，重则造成乳液的凝聚。冻融稳定性即是指乳液经受冻结和融化交替变化时的稳定性。
(4)乳液的储存稳定性：是指储存期间乳液发生变质的难易程度。包括因受重立影响粒子沉降或上浮形成浓缩层以及浓缩层是否凝聚的稳定性，聚合物粒子对水解和脱盐酸反应等化学变化的稳定性，受冷热温度变化乳液体系是否会被破坏的稳定性，包括常温，低温，加热，储存稳定性，另外应注意乳液的稀释稳定性和钙离子稳定性对乳液体系破坏而造成的絮凝和沉淀。
(5)乳液的颜料混合稳定性：是指对于添加颜料的稳定性，颜料的选择及混合方法均影响乳液的稳定性，此外，不同的乳液对颜料相溶性好坏也影响其混合稳定性。
4、乳液的玻璃化温度和最低成膜温度
乳液的玻璃化温度Tg（也称二次转变温度）是指高聚物由弹性状态转变为玻璃态的温度，是高分子聚合物的一个重要性能指标。在该温度以上高聚物表现出弹性，在该温度以下高聚物表现出脆性。聚合物乳液是高分子聚合物的一种，其玻璃化温度是反映聚合物乳液形成涂膜后其硬度的大小。
建筑涂料用乳液聚合物一般是热塑性的，在某一温度下呈橡胶状态。将其冷却就会逐渐表现出钢性，但直至达到玻璃化温度为止，还一直保持着能够变形的粘弹性质。一旦冷却到低于玻璃化温度后，聚合物就变成玻璃态的脆性物质而不能成膜了。
乳液的玻璃化温度取决于共聚物的组成，能形成刚性聚合物的硬单体和形成柔软聚合物的软单体，两者可根据需要搭配使用。
乳液的玻璃化温度还可以通过加增塑剂进行二次调节。但增塑剂有迁移和挥发的问题。
乳液的最低成膜温度MFT等离子体处理
是指聚合物乳液能形成连续透明膜的最低温度。即在低于某一特定温度以下，乳液中的水分挥发后，聚合物粒子仍是离散状态，不能融为一体，因而乳液不能因为水的蒸发而形成连续而均匀的涂膜；在高于这一特定的温度时，水分蒸发后，各聚合物粒子中的分子会渗透、扩散、变形、聚集形成连续的透明薄膜。
通过测定乳液的最低成膜温度可以判定乳液和乳胶涂料的性能及施工质量。
乳液的MFT是由聚合物粒子内部构造和玻璃化温度Tg决定的。
乳液的MFT和聚合物的Tg值之间没有定量的关系。一般来讲，Tg高时MFT也高。通常所制备的聚合物乳液，其粒子内部的组成是较均匀的，在此情况下，MFT和Tg大体一致。但也有许多例外，其原因是MFT受乳液中的表面活性剂以及保护胶和水等因素影响的缘故。
聚合物Tg和MFT之间的关系因所用单体的极性大小而异，对于单体极性大的聚合物，乳液的MFT 较Tg低，而对单体极性小的聚合物而言，乳液的MFT则较Tg为高。
注意1：配方中乳液的玻璃化温度的选择，应主意是内墙还是外墙；乳液的添加量即是亚光、平光、丝光还是高光；是施工平涂还是浮雕或是其他凹凸不平的墙面。温度气候方面的考虑，即是在北方还是在南方，多雨还是少雨等等。
注意2：在乳液涂料中，成膜助剂和增塑剂的作用是不同的。两者都是为降低乳液聚合物的最低成膜温度而添加的，成膜助剂的使用目的只是为了改进成膜性能；而增塑剂是和软单体一样，为了软化聚合物而使用的，同时也有助于成膜性能。可以这么认为，成膜助剂是暂时性的增塑，而增塑剂是永久性的增塑。但这也是相对而言，因为增塑剂经过长时间暴晒后，由于挥发等原因，也会逐步逸失。时间一久，涂膜因变脆而损坏。
5、内、外墙涂料用乳液有哪些不同要求
内墙涂料由于应用于内墙，所用的乳液要求有较好的耐水性，耐碱性，耐擦洗性即可，对耐侯性没有特殊要求。
外墙涂料由于应用于外墙，所用的乳液要求有较好的耐水性，耐碱性，耐擦洗性外，特别要求有很好的耐侯性。另外，乳液的涂膜应有较高的硬度，这对提高涂膜的抗粘污性有利。
6、如何选择内、外墙涂料用乳液
丙烯酸酯共聚乳液（纯丙乳液）具有较多的优点，对颜料的粘接力大，耐水性、耐碱性、耐光性比较好，具有良好的施工性。某些丙烯酸酯共聚乳液的弹性、延伸性能好，特别适于在温度变化剧烈的物体表面和膨胀系数相差很大的场合使用。主要用于外墙乳胶涂料。
静态破碎剂丙烯酸酯单体和苯乙烯单体共聚乳液（苯丙乳液），用苯乙烯代替甲基丙烯酸甲酯作为硬单体所制得的苯丙乳液的某些性能（耐光性）虽低于纯丙乳液，但成本降低，性能上仍能满足外墙涂料的要求。应注意，苯丙乳液的耐水性较好于纯丙乳液。用于内、外墙涂料。
丙烯酸酯和有机硅氧烷共聚乳液（硅丙乳液）具备了苯丙和纯丙乳液的优点，即良好的耐光性、耐水性、耐碱性、耐擦洗性和耐粘污性。主要用于外墙乳胶涂料。
丙烯酸酯和乙（醋）酸乙烯共聚（醋丙乳液）作为内增塑型乳液，因乙（醋）酸乙烯的玻璃化温度Tg为28℃，可改善其脆性和成膜性能。在碱性介质中，乙（醋）酸乙烯易水解为聚乙烯醇，故耐水性差。在碱性灰泥墙面上，其会被CaO所皂化，生成的乙酸钙会从聚合物中渗出，在涂层表面形成结晶而出现“白花现象”。大多用于内墙涂料。
7、乳液的新品种和发展方向
无皂乳液采用可聚合或可分解的表面活性剂代替乳化剂，以减少低分子乳化剂的影响，提高乳液的性能（如耐水性）。
层状结构或核/壳型结构复合乳液该类乳液的粒子以核为中心呈对称层状分布，从而可以在不改变原料组成的情况下，达到自由改变最终聚合物表层物理性质的目的。（如较高的玻璃化温度和较低的成膜温度，较高的成膜温度和较低的玻璃化温度）。
互穿网络聚合物乳液（LIPN）该类乳液是由多步乳液聚方法合成的一种亚微观聚合物的胶乳复合物。其胶粒也具有核/壳结构或层状结构，所不同的是网络自身也有一定程度的交联，因核/壳层间聚合链可在相当范围内互相贯穿，使其在许多方面表现出优异的性能，可满足一些特种涂料的需求。
建筑涂料用乳液在向超耐久和多功能性方向发展。新开发的有氟碳乳液、聚氨脂乳液、乙酸乙烯-叔碳酸脂共聚乳液、室温自交联乳液、有机-无机互穿网络乳液等。
（四）、水溶性树脂-聚乙烯醇的基本性能、型号及应用范围
1、基本性能
（1）粘度
聚乙烯醇水溶液具有一定的粘度，其粘度随品种、浓度和温度而变化。随着浓度的提高，粘度值急剧上升；而温度的升高使粘度明显下降。聚乙烯醇水溶液为非牛顿型流体。
（2）水溶性
美容按摩器聚乙烯醇的溶解性随其醇解度的高低有很大差别。醇解度在87%-89%的产品水溶性最好，在冷水和热水中都能很快地溶解且表现出最大的溶解度。醇解度在89%-90%以上的产品，为了完全溶解，一般需加热到60-70℃。醇解度在99%以上的聚乙烯醇只溶于95℃的热水。而醇解度在75%-80%的产品只溶于冷水，不溶于热水。醇解度小于66%的产品由于憎水的乙酰基含量增大，水溶性下降。醇解度50%以下的聚乙烯醇不在溶解于水。聚乙烯醇一旦制成水溶液，就不会在冷却时从溶液中再析出。糖果模具
（3）表面活性
通过对聚乙烯醇的醇解度和醇解方法的改变，可以得到一种具有优良表面活性、富有强乳化力和分散力的产品。
（4）粘结性
聚乙烯醇对多孔、亲水表面（如纸张、纺织品、木材）有很强的融合力。对颜、填料等是有效的粘合剂。对平滑、不吸水表面，其粘结力随着醇解度的提高而下降。
（5）成膜性
聚乙烯醇水溶液干燥后，能形成非常强韧耐撕裂的膜，膜的耐磨性也很好。聚乙烯醇的机械强度可通过增塑剂用量、含水量及不同的聚乙烯醇牌号等项来调节。
所有牌号的聚乙烯醇都具有吸湿性，聚乙烯醇的膜甚至在高温度下仍保持不粘和干燥。
聚乙烯醇对许多气体有高度的不透性（对氧气、二氧化碳、氢气、氦气和硫化氢都有很好的隔气性）。但氨和水蒸气对聚乙烯醇膜的透过率较高。
（6）对盐的容忍度及凝胶化作用
聚乙烯醇水溶液对氢氧化铵、乙酸及大多数无机酸都有很高的容忍度。但浓度相当低的氢氧化钠溶液就会使聚乙烯醇从溶液中沉淀出来。
聚乙烯醇水溶液对氯化钙、硝酸钠、氯化铝有很高的容忍度。低浓度下作为沉淀剂的盐类有碳酸钙、硫酸钠、硫酸钾。
聚乙烯醇水溶液对硼砂特别敏感，即使很少计量的硼砂也会使聚乙烯醇水溶液凝胶化而失去流动性。
聚乙烯醇水溶液的凝胶化是可逆的，低温下形成的凝胶，在高温下将变稀，冷却时又会成为凝胶。
另外，钒、锆及高锰酸钾等化合物也可使聚乙烯醇凝胶。
2、常用的聚乙烯醇型号及型号意义
常用于建筑涂料和腻子中的聚乙烯醇型号为PV A-1788和PV A-1799。
聚乙烯醇是由聚乙酸乙烯水解而得，而不能直接由乙烯醇聚合而得。因为乙烯醇极不稳定，不可能存在游离的乙烯醇单体。
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