0 　引　言
　　如何提高外墙涂料的耐沾污性问题 , 已经成为建筑涂料研发者面临的难题之一。日本的堀江恒雄和 釰 持倍博对建筑外墙涂料的涂膜特性和耐沾污性进行了较为深入的研究 [ 1 ] , 研究包括涂膜的硬度、交联度、带电性、 PVC 、涂膜的粗糙程度和对水的静态及动态接触角。对于前面几个影响因素已经有很多文章进行了分析 , 本文将就涂膜的亲水性来探讨耐沾污性 , 特别是防雨痕问题。
　　日本关西涂料公司的 Toshikazu Nakaya 对东京地区、静冈地区及冲绳岛的建筑外墙上的污染物采用甲苯 / 水萃取法进行分析 [ 2 ] , 利用亲油性污染物能够溶解在甲苯中 , 而亲水性污染物能够溶解在水中的这一方法 , 对城市和郊区的污染情况进行了分析 , 并对污染性质进行了分类。污染物中亲油性物质超过 20% 的被称为市区型污染 , 因为这些物质很可能都来自汽车、轮胎的磨损物、马路上的沥青 ; 低于 20% 被称为郊区型污染。
　　1 　问题的提出
　　一些涂料刚涂刷在墙上不久就变得很脏 , 尤其是窗台附近或没有棚沿、屋檐的部分 , 均存在非常明显的雨痕 , 严重影响涂膜外观 , 使得目前一些高档的住宅公寓 , 纷纷采用文化砖或面砖作为外墙装饰型建筑材料 , 与国家鼓励推广外墙使用非陶瓷类外墙装饰材料相违背 , 其中较大部分原因是外墙树脂型涂料的耐沾污性存在较大的问题。一般来说 , 疏水效果只能对亲水性污染物有较好的防附作用。由水携带的污染物已使墙面变脏 , 而目前国内由于汽车尾气排放带来的亲油性污染物来源越多 ( 这与欧洲的空气环境有很大的不同 ) , 亲油性物质非常容易沾附在树脂型涂料上 , 再加上疏水性涂料很难被雨水润湿 , 雨水从亲油性污染物表面上滚过时不能将污染物卷走 , 这使得此类涂料雨痕问题更为严重。因此前段时间 , 一些国外公司在国内推广的“荷叶效果型”外墙乳胶漆几乎可以认为是经典的失败案例 , 这主要是没有考虑到国内不像欧洲一些国家的建筑都有窗檐或弧形窗台 , 水不会沿墙面流下 , 这样大大减少了雨痕形成的可能性。一些溶剂型外墙涂料同样也存在雨痕非常严重的问题。目前用于检测涂料耐沾污性的国标 , 采用的是粉煤灰作为污染物对涂料进行耐沾污性测试 , 但粉煤灰只能代表亲水性颗粒型污染物 , 而与目前亲油性污染物占很大一部分不相符合。因此 , 在检测涂料性能时出现了不正确结果 , 含乳液较少的乳胶漆由于乳液含量较少 ( 乳液容易沾附污染物 ) , 其检测结果反而较好 , 甚至在一些工程中含乳液较多的外墙涂料 , 由于雨痕问题很难让业主满意。实际上乳液含量较高的涂料在长期耐沾污方面有很大的优势 , 由于乳液含量较高涂膜较致密 , 使得雨水携带型污染现象得以较大程度的避免。但正如前文所述 , 影响涂膜外观的雨痕问题异常严重 , 对于溶剂型涂料 , 因其疏水性同样也面临着这一问题 , 目前涂料供应商很难说服房地产商和建筑设计者在建筑风格上进行改变 , 因此有必要从涂料本身来解决这一问题。
　　2 　解决方法
　　早在十几年前日本一些涂料公司就着手进行解决雨痕问题 , 从材料本身而言 , 涂膜亲水才是解决雨痕问题的较为可行的方案。亲水涂膜使得雨水很容易润湿涂膜 , 既可以避免由于雨水线型流下而带来的雨痕问题 , 又可以对灰尘进行良好的润湿而使灰尘容易被雨水冲洗掉 [ 3 ] , 即卷走机理 , 亦即自清洁功能 ( 见图 1) 。一般认为涂膜的接触角在 60 °以下就有一定的自清洁功能 , 但解决雨痕问题仍然不够 , 当接触角在 30 ～ 40 °时 , 雨水从墙面流下时就具有较为明显的水幕效应 , 即雨水成片流下 , 这样可明显缓解甚至解决雨痕问题。图 2 为接触角和沾污性的对应关系。
　　图1亲水涂料的自清洁机理(卷走机理)
　　图2接触角和沾污性的对应关系
　　亲水涂料要求具有良好的耐水性 , 否则涂膜将遇水白化且耐水性差。因此对于外墙乳胶漆 , 必须提高乳液的含量。日本一些树脂公司通过提高涂膜的亲水性来提高其耐沾污性 , 例如日本某知名的乳液供应商在国内供应一些采用亲水化技术的乳液用于弹性涂料 , 日本关西涂料公司广濑哲也研究发现 , 采用亲水性质的单层弹性涂料实际户外耐沾污测试结果△ L 值由 - 7 . 2 变成 - 2 . 8, 湿态粘结强度明显下降 , 由 2 . 6MPa 下降至 1 . 6MPa 。干态的粘结强度变化不大 [ 4 ] , 但透水性有较大的差距 ( 由 0 . 15 mL 升至 0 . 23 mL) 。日本一些助剂公司也推出适合亲水性涂料专用消