涂料工業(yè):
暴露于自然條件下的室外建筑、船舶、某些特殊用途的橋梁、泳池池壁、廢水處理池、自來(lái)水廠水池壁、建筑外墻、樓頂、浴室墻壁、易結(jié)露的冷庫(kù)等,在涂裝涂料后都易生長(zhǎng)藻類。藻類生長(zhǎng)會(huì)分泌有機(jī)物質(zhì),破壞漆膜的性質(zhì)及結(jié)構(gòu),使漆膜出現(xiàn)開裂、剝落、綠斑等,進(jìn)而使附著力、防水性變差,失去裝飾和保護(hù)作用,降低使用壽命。 漆膜抗藻性能測(cè)試,是人工模擬嚴(yán)酷環(huán)境的加速長(zhǎng)藻試驗(yàn),該方法模擬自然界藻類的環(huán)境條件,按藻類生長(zhǎng)的生理特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì),用以測(cè)定漆膜在適合藻類生長(zhǎng)的環(huán)境條件下對(duì)藻類的抑制效果,并根據(jù)長(zhǎng)藻程度來(lái)評(píng)價(jià)漆膜抗藻性能。 二、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) GB/T 21353-2008《漆膜抗藻性測(cè)定法》 ASTM D3274-2009(2021)《用真菌或藻類生長(zhǎng)或泥土和污垢堆積法來(lái)評(píng)定漆膜表面損壞程度的試驗(yàn)方法》 ASTM D4610-1998(2021)《涂料和相關(guān)涂層上微生物(真菌或藻類)測(cè)定及去除指南》 ASTM D5589-2025《漆膜及相關(guān)涂層耐海藻磨損性測(cè)定方法》 BS EN 15458:2022《油漆和清漆 測(cè)試涂層中薄膜防腐劑抗藻功效的實(shí)驗(yàn)室方法》 三、標(biāo)準(zhǔn)介紹 1. GB/T 21353-2008標(biāo)準(zhǔn)適用范圍 本標(biāo)準(zhǔn)專門針對(duì)室外建筑涂料的漆膜抗藻性能測(cè)試,其他類型涂料(如裝飾涂料、工業(yè)涂料等)也可參考本方法。 2. 測(cè)試方法與結(jié)果評(píng)定 采用直觀檢驗(yàn)法,通過(guò)觀察藻類在漆膜上的生長(zhǎng)程度來(lái)評(píng)價(jià)抗藻性能。若藻類生長(zhǎng)被顯著抑制,則認(rèn)為漆膜抗藻性良好。 需明確測(cè)試條件(如光照強(qiáng)度、溫度、濕度等),并規(guī)定取樣、制備漆膜的標(biāo)準(zhǔn)流程。 該標(biāo)準(zhǔn)被涂料、建材行業(yè)廣泛采用,是評(píng)價(jià)建筑涂料耐久性的重要指標(biāo)之一。其他涂料企業(yè)也可參考其方法進(jìn)行抗藻性能測(cè)試。 四、涂料抗藻性的影響因素 1. 外界環(huán)境的影響 溫度是影響藻菌生長(zhǎng)的關(guān)鍵因素。大多數(shù)藻類和霉菌的最佳生長(zhǎng)溫度范圍為20~30 ℃,溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)抑制其生長(zhǎng)。在高溫條件下涂料的保護(hù)性成分可能會(huì)降解,使涂料更易受藻霉侵蝕。 濕度是影響藻霉生長(zhǎng)的另一個(gè)重要因素。大多數(shù)藻類和霉菌需要高濕度環(huán)境才能生長(zhǎng)。當(dāng)空氣濕度超過(guò)60%時(shí),藻霉的生長(zhǎng)風(fēng)險(xiǎn)顯著增加。在潮濕環(huán)境中,水性涂料中的水分含量增加,為藻類的生長(zhǎng)提供了有利條件。 光照對(duì)于藻類的生長(zhǎng)至關(guān)重要,但對(duì)大多數(shù)霉菌的生長(zhǎng)并非必需。藻類需要光進(jìn)行光合作用,而大多數(shù)霉菌可以利用有機(jī)物作為營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。光照強(qiáng)烈的區(qū)域,例如向陽(yáng)的外墻,更容易滋生藻類。 降水可以沖刷掉建筑涂料表面的藻霉孢子,從而抑制藻霉的生長(zhǎng)。然而,持續(xù)的高降水量也可以增加涂料中的水分含量,為生長(zhǎng)創(chuàng)造有利條件。 大氣污染物,例如二氧化硫和氮氧化物,可以破壞建筑涂料的保護(hù)性成分,使涂料更易受藻霉侵蝕。此外,某些大氣污染物(例如氨)可以促進(jìn)藻類的生長(zhǎng)。 涂料的基材類型也會(huì)影響其抗藻霉性能。一些材料(例如石膏板和混凝土)比其他材料(例如木材和金屬)更易滋生藻霉,這是因?yàn)檫@些材料具有多孔性,可以吸收水分,為藻的生長(zhǎng)提供有利條件。 2. 涂料類型的影響 涂料類型對(duì)抗藻霉性能的影響受到多種因素的影響,包括樹脂的疏水性:疏水性越強(qiáng)的樹脂,對(duì)藻霉的附著力越弱,抗藻霉性能越好。 強(qiáng)度和硬度高的樹脂,可以有效阻止藻穿透涂層,增強(qiáng)抗藻霉性能。 (1) 水性涂料 水性涂料通常以丙烯酸、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物或聚氨酯等水性樹脂為基料。這些樹脂具有親水性、疏水性兩種作用,可以在一定程度上阻礙藻類和霉菌附著和生長(zhǎng)。同時(shí),水性涂料中通常添加殺菌劑或殺藻劑,進(jìn)一步增強(qiáng)其抗藻霉性能。 丙烯酸樹脂:丙烯酸樹脂具有較強(qiáng)的親水性,但經(jīng)過(guò)交聯(lián)或共聚改性后,其疏水性得到提高,對(duì)藻霉具有一定的抑制作用。 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物樹脂:該樹脂具有優(yōu)異的柔韌性和耐候性其疏水性較好,對(duì)藻霉的附著力較弱。聚氨酯樹脂:聚氨酯樹脂具有高強(qiáng)度、高硬度和優(yōu)異的耐候性,其疏水性強(qiáng),對(duì)藻霉的抑制作用較好。 (2) 溶劑型涂料 溶劑型涂料通常以環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂或丙烯酸樹脂等溶劑型樹脂為基料。這些樹脂具有較強(qiáng)的疏水性,可以有效阻礙藻類和霉菌的附著和生長(zhǎng)。此外,溶劑型涂料中也通常添加殺菌劑或殺藻劑,增強(qiáng)其抗藻霉性能。 (3) 無(wú)機(jī)涂料 無(wú)機(jī)涂料以無(wú)機(jī)顏料和無(wú)機(jī)膠結(jié)料為主要成分,具有優(yōu)異的耐候性耐水性和耐化學(xué)性。由于無(wú)機(jī)材料本身不適于藻類和霉菌生長(zhǎng),因此無(wú)機(jī)涂料具有較好的抗藻霉性能。 硅酸鹽涂料:以水玻璃為膠結(jié)料,具有較好的耐候性、耐水性和耐大酸堿性,對(duì)藻霉的抑制作用較好。 硅溶膠涂料:以硅溶膠為膠結(jié)料,具有良好的耐候性、耐水性和耐化學(xué)性,對(duì)藻霉的抑制作用較好。 3. 助劑的影響 涂料成膜助劑類型和濃度對(duì)涂料的抗藻霉性能有顯著影響。疏水、離子性和殺菌性成膜助劑表現(xiàn)出較好的抗藻霉效果。選擇合適的成膜助劑有助于提高涂料的抗藻霉性能,延長(zhǎng)涂層使用壽命并減少生物污染相關(guān)問(wèn)題。 此外,涂層的厚度和涂裝工藝也對(duì)涂料抗藻性有影響。通常情況下,涂層越厚,抗藻性能越好。合理的涂裝工藝可以確保涂層具有良好的致密性和均勻性,減少藻類附著的機(jī)會(huì)。 選擇具有良好疏水性、高強(qiáng)度和硬度的基料,并添加合適的殺菌劑或殺藻劑,可以顯著提高涂料的抗藻性能,延長(zhǎng)建筑物的外觀和使用壽命。
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