微胶囊和纳米材料绿色环保涂料.docx

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1、绿色建筑涂料（一）绿色建筑涂料的概述绿色建筑涂料主要指的是使用一些天然的资源，通过清洁的生产技术所生产出来的一些无污染、无毒害，不会影响人体健康的建筑材料，也就是在生产以及使用绿色建筑材料的过程中，不单单需要符合健康的标准，还需要保证环保的要求和绿色标准。绿色建筑涂料除了需要保证涂料本身的成分环保以外，还需要保证在使用和生产的过程中不会产生较大的污染，在生产的时候需要进一步革新技术，对自然资源进行合理使用，避免粉尘污染，控制能耗，循环利用生产废水进行清洁生产，控制对环境和人体的危害，保证社会经济效益的最大化。在此过程中还需要注意合理的对相关工艺进行改善，控制资源和劳动力的消耗，让涂料的使用寿命

2、提升，控制末端治理造成的人力、物力损失。在发展的过程中要注意到绿色建筑涂料的概念并非一成不变的，当前在资源紧缺和高能耗的条件下，绿色涂料一定要重视低碳环保，不断的让产品的环境亲和力加强，将人们在传统涂料的意识改变，绿色建筑材料需要保证低污染节能，需要对VoC等相关指标进行控制，确保用户的安全，绿色涂料还需要具备以下几项功能，首先需要注意物体表面的保护和装饰的功能，其次需要注意控制节能减排，第三需要避免产生辐射元素，影响人们的身体健康。（二）国外建筑涂料的现状在国外绿色建筑涂料也受到了广泛的发展和重视，特别是在欧美、日本等国家。这些国家深层次的进行了建筑涂料的研究，包含了建筑涂料的质量、用量、种

3、类等。伴随当前社会经济发展速度进一步加快，日本逐步加强建筑涂料方面的生产力。在建筑涂料使用方面也积累了很多经验，特别是在建筑室内的门窗防水以及绝大多数木制构件和金属构件当中进行涂料的使用。美国在众多国家当中对建筑涂料发展处于龙头老大的地位，在美国国内建筑外墙当中，超过89%都使用了调和的建筑涂料，因为建筑涂料的合理使用，在色彩搭配的条件下，让美国国内的建筑显得生机勃勃，色彩缤纷。另外在室内选用的材料主要是一些单色涂料，给人一种简洁大方的感觉，各种建筑材料的使用保证了建筑的效果。欧洲很多地区也深入的研究了建筑涂料，特别是在一些西欧地区，在建筑外墙装饰的过程中，很多都在外墙当中使用了涂料，特别是在

4、南欧地区，比如西班牙、意大利，在建筑涂料装饰当中，外墙多使用了建筑涂料，获得了较好的效果。很多亚太地区也开始逐步重视建筑涂料的使用，比如泰国的TDA建筑涂料公司，在建筑涂料方面年产量达到12万吨，可以覆盖本国69%的市场。从对环境美化的角度进行分析，亚太地区很多国家都依照国家颁布的政策法规进行涂料的管理，这给亚太地区进行建筑涂料的发展打下了坚实的基础。(H)国内建筑涂料现状具体分析我国的建筑涂料行业可以发现建筑涂料占到了42%,建筑涂料主要用于建筑内墙和外墙，其中内墙涂料是主要污染源，一定要对建筑内墙涂料的进行大力研发，保证其绿色环保性，不管是在社会经济发展还是在人们身体健康方面，这都是非常必

5、要的。在当前我国的建筑内墙涂料当中，聚乙烯醇涂料应用非常广泛，与此同时，很多中高档的乳胶漆步开始投入使用。这些各种各样的绿色内墙涂料在发展的过程中能够为企业带来丰厚的经济收益。但同时也给科研人员带来了一定的挑战，由于这些建筑内墙涂料在使用的过程中会对产生一些污染物损害人们的身体健康，所以一定要关注涂料的研发问题。由于建筑涂料造成的室内污染产生患病的人数逐步增加，所以我国一定要重视对绿色环保建筑涂料的研发。政府需要对其进行重视，并且在相关科研领域投入一定的资金，确保研究的过程中获得较大的成果。(四)绿色建筑涂料技术发展现状1 .水性涂料水性涂料用无毒的水取代了涂料中的有毒有机物。这种类型的涂料不

6、仅对降低建筑成本和火灾发生的可能性有重要作用，而且还可最大限度地减少易挥发的涂料，有助于保护大气环境。中国环境标志认证委员会发布的水性涂料产品环境标志技术要求明确规定了水性涂料中有机物质的含量、生产中添加的重金属总量等。水性涂料中最常见的是水分散涂料，特别是因为水分散涂料在贮存稳定性、综合性能和操作性方面具有明显的优势。目前最常用的水性涂料是无机富锌底漆。该涂料的基本材料是伦理学，其溶剂中的水具有很好的自由食用性，VOC值一般低于15%,从而大大提高了环境保护价值。但是，有些水性涂料仍含有少量有机溶剂，主要用作助溶剂，且其含量很小。2 .活性溶剂涂料此类绿色建筑涂料也称为无溶剂涂料，这意味着该

7、溶剂最终成为油漆元件，并且在形成过程中不会将VOC释放到室外空气中。这种类型的涂料对于解决油漆中的易剥落涂料问题具有非常重要的作用。此类涂层可分为粉末和轻质成型，如聚氨酯涂层和环氧树脂涂层。此类型的绿色建筑涂料具有以下特性:第一，耐化学性强。目前市面上的无溶剂涂料都是双层的，由于这两种成分的比例可以改变，因此可以满足大多数化学品的特殊需求。第二，优秀的体能。由于涂层本身不含溶剂，因此其物理特性不受残留溶剂的影响。第三，手术简单方便。反应速度快，可在数秒内快速形成活性溶剂涂层，并可在短时间内多次喷射以满足高膜厚要求。3 .高固体份涂料一般来说，如果固体含量为65%-85他则可称为高固体涂层。可降

8、解有机涂层30%-40%甚至更低，但不会降低涂层的可维护性和性能，从而节省了涂层的制造和使用中的溶剂，并在一定程度上减少了污染。但是，由于高固体涂层通常会提高涂层的粘度并影响涂层的应用效果，因此，该研究侧重于解决高表面积和表面粘度之间的差异。虽然无害环境材料不如面向解决方案的涂料有效，但由于面向解决方案的涂料更易于使用，而且人类和环境危害越来越大，因此迫切需要使用绿色而不是融合剂涂料。4 .粉末涂料粉末涂料是由固体树脂、颜料、填充物和添加剂组成的固体粉末合成的预硫化涂层。与一般的溶剂型涂料和水性涂料不同，它的分散介质是空气，而不是溶剂和水。它具有无溶剂、100%的薄膜制造和低能耗的特点。粉末涂

9、料有两种:热塑性涂料和热固性涂料。热塑性粉末涂料具有不良的涂料外观（光泽和平衡）和不良的粘着金属，因此很少用于汽车涂料。热固性粉末涂料一般用于汽车涂料。热固性粉末涂料使用热固性合成树脂作为成膜材料，树脂在干燥过程中首先溶解，然后在化学交联后固化成平面和硬涂层。外观、各种机械性能和防腐蚀涂料可满足汽车涂装要求。（五）绿色建筑涂料技术的发展趋势绿色环保涂料的发展方向是低污染，无污染，如水、粉末、无溶剂、高固体和辐射成型。（1）种水性涂料。它在建筑涂料方面具有绝对优势，无毒、无腐蚀性。是未来“绿色涂料”的主要力量，目前占世界涂料总量的30%以上。（2）氟碳树脂涂层。具有超高的耐候性、抗紫外线性、高化

10、学稳定性、耐核辐射性、高机械强度和韧性、耐热性（最高服务温度为260）,强的抗潮湿性、抗菌性、抗污染性等。（3）喷涂聚胭弹性涂层。它是一种高性能、无溶剂、无污染的涂料，可根据不同的使用环境和性能要求进行自由调节。它不含催化剂，但可以快速痣合并喷在任何表面上。（4）有机无机复合涂料。它不仅具有有机化合物的综合特性，如耐候性和耐候性，还具有优良的化学、物理和机械性能以及抗渍性。（5）纳米材料。如果在涂料中引入稳定的纳米材料，它们将在涂料的机械、光学、电气和磁性等方面有新的飞跃。因此，稳定的纳米材料在涂料中的应用不仅可以提高传统涂料的性能，还可以获得新的功能涂料。（6高装饰性涂料。以其美丽、多彩、可

11、改变、色彩丰富的装饰色彩，为人们所推崇。与此同时，该中心周围所需的颜料、助剂和树脂等原料也在不断发展，今后高装饰性涂料有望成为绿色涂料的新的发展方向。（7）隐蔽处。目前有雷达吸收涂层、红外抑制涂层、变色涂料、紫外辐射、可见、近红外、远红外、微波和声波光谱兼容、多功能屏蔽涂层、等离子体不可见涂层等。（8）智能路面。它是一种具有特殊功能和独特性能的智能聚合物或材料设计的涂层。包括传感器涂层、预测涂料和功能涂料。1 .功能性涂料的发展目前，我国的绿色智能化生态建筑的快速发展也就要求绿色建筑涂料的功能性需要得到拓展，这也是绿色建筑涂料未来的发展方向之一。站在如今的涂料行业发展角度上，涂料的绿色、高性能

12、及生态化发展的深化是其未来必然的发展趋势，也是为了实现涂料行业的转型升级目标的需求。这种绿色高性能生态化涂料就是将高性能作为核心，并将生态化设计以及绿色材料理念作为生产指导，借助绿色生产工艺生产出来的涂料。如今，这种类型的涂料已经有了一定的研究成果，但是，仍需要进一步的研究，方可做到大范围内的推广使用。除此之外，满足各种使用需求的功能性涂料也必将得到相应的发展。比如，我国一些高寒或者温差较大的地区，对于绿色建筑涂料除了安全、环保、操作简便等通用要求之外，还对于保护室内温度及控制你室内热量的散失有着一定的要求。同时，和绿色生态建筑的屋顶及墙面相搭配的隔热涂料也会得到进一步发展。此外，适应光伏发电

13、站需求的光伏涂料等功能性涂料的种类势必会不断扩展。2 .复合型涂料的发展在复合型涂料的研发及生产过程中，会用到相应的复合研制技术，通过这项技术的使用，可以在合成有机和无机材料的基础上，进一步提升绿色建筑涂料的环保型、质量，换言之，VOC值的进一步降低。比如，如今正在尝试的将机硅改性丙烯酸的耐候性和潮气固化聚氨酯的透湿性进行有机结合的绿色建筑涂料，可以很好的具有并发挥二者的特点。3 .环保性的进一步提升绿色建筑涂料在未来发展中，其环保性会得到进一步的提升，换言之，绿色建筑涂料中的VOC值进一步降低甚至于完全将有机溶剂使用其他无害材料代替，这不但对于绿色建筑涂料行业的快速发展有着显著的作用，同时，

14、也完全符合人们对于居住环境的高要求，保障了人们的身体健康。（六）微胶囊和纳米材料绿色环保涂料随着人们生活水平的不断提升，人们对绿色环保涂料的质量要求更为严格，加之人们环保意识的不断提升，建筑工程中常用的涂料也开始向着绿色环保的方向发展，因此，微胶囊和纳米材料对绿色环保涂料的节能改进应运而生。微胶囊技术是将固体、液体或气体包埋，封存在一种微型胶囊内成为一种固体微粒产品的技术，其可以将液体、气体变成干燥的粉末，从而提高物质的稳定性、活性和释放等性能。当今社会对建筑材料的绿色环保性能的要求愈加强烈，建筑能耗是人们长期以来关注的问题。微胶囊材料可以在特定温度范围内吸收并贮存和释放大量的潜热，使建筑涂料

15、具有根据周围环境智能调节温度的功能，从而可以减少能耗。将混有微胶囊的涂料涂覆在建筑材料上，夏季可以防止房间过热，冬季可以利用太阳能用于建筑材料的取暖，将其与制冷或者采暖设备相结合，还可以实现电能的转移利用，从而大大增加了能源的利用率，实现了绿色节能的目的。由此看来，微胶囊涂料技术拥有着广阔的发展前景，随着技术的不断完善，其对缓解当前能源紧张所带来的局势具有重要的经济效益和社会意义。纳米材料是指在结构上具有纳米尺度调制特征的材料，当一种材料的结构进入纳米尺度特征范围时，其某个或某些性能会发生显著的变化。纳米材料高度的弥散性和大量的界面为原子提供了短程扩散途径，导致了高扩散率，它对蠕变、超塑性有显

16、著影响，并使有限固溶体的烧结温度降低、耐腐蚀性增强。因此，纳米材料所表现的力、热、声、光、电磁等性质，往往不同于该物质在粗晶状态时表现出的性质。与传统晶体材料相比，纳米材料具有高强度、高比热、高热膨胀系数、低热导率性能。纳米材料作为节能绿色环保涂料的研究是一个新的研究方向，用纳米材料制备的涂层具有特有的优异性能，显示出强大的生命力。在建筑涂料中加入适宜的纳米材料，可以达到减少光的透射和热传递效果，产生隔热、阻燃等效果，可以根据纳米材料的特性设计其他性能的各种涂层，如紫外线反射涂层，各种屏蔽的红外线吸收涂层等，从而大大减少建筑涂料的能耗，具有广阔的发展前景。（七）总结绿色建筑涂料在国民经济建设和人民生活中具有重要意义。然而，由于挥发性有机资源对人类健康和环境的影响越来越明显，因此需要用绿色替代溶剂。涂料的研发方向是不断降低脆性涂料的含量至零;此外，必须不断扩大其使用范围，并充分保证其性能。因此，水性涂料、粉末涂料、无溶剂涂料等成为未来涂料发展的主