周广德（北京环益美高分子聚合物研究所,北京101113）

Zhou guangde (Beijing Huan Yi Mei lnstitute of polymer ,Beijing 101113)

摘要 HYM-21可分散植物胶粉亲和性好，可以单独使用，也可与化学乳胶材料合成树脂，还可以与矿物材料生成凝胶物，其主要功能是增粘、增稠、增强。从胶粘剂、乳胶、合成树脂乳液到各种涂料、油墨等，应用范围十分广泛。

关键词 HYM-21  植物胶粉 植物树脂

一、概述

针对外墙涂料存在的粘附力不强、遮盖力差、适应性不好、施工工艺复杂，容易出现起皮、粉化、脱落等一些缺陷，我们组织研究人员，成立科技攻关小组，采用结构化学和地聚物原理，利用HYM-21高强植物分子与化学乳液中的小分子在常温条件下进行胶联共聚反应，生成一种质量和性能更好的成膜物，经过大量试验、中试、工程应用，成功研制并推出一款高性能的一遍涂外墙水漆装饰涂料，该产品可减少30%以上的化学乳液、化学助剂、化学色浆用量，降低了水性外墙乳胶涂料30%的VOC等有害物含量，增加了25%涂饰面积，还提高了涂料的粘结强度、表面硬度（抗划痕）、抗碱能力、附着力、遮盖率（可不用外墙腻子、不刷封闭底漆、一遍涂刷即成）、产品还具有微透气性，大大提高了外墙水性涂料的各项技术性能，节能了资源，减少了涂料对人体健康和生态环境的污染和危害，节省了工时和材料费用。

这项领先于国内外的技术，已引起国外同行关注。该产品技术及所采用各种原材料全部为国产化，改变了我国涂料化工行业材料与技术长期依赖国外的落后局面，对我国涂料工业的技术创新和经济社会发展具有极其重要的意义和价值

一遍涂高性能外墙水漆产品性能优良、技术成熟，已经国家建筑材料工业技术监督研究中心检测，各项技术性能指标均已达到或超过相关标准的要求。

技术研究报告

一、一遍涂高性能外墙水漆技术方案论证

1、建筑涂料产品技术现状

建筑外墙用涂料的品质直接影响到城市形象的美观效果，为改变乳胶漆产品漆膜软、强度低、硬度差、不耐酸碱、遮盖力不好（需要2次以上涂刷）、不耐老化、易褪色、稳定性差（需要大量化学助剂）而导致的涂料怕潮湿、易霉变、老化、粉化、空鼓、起皮、脱落等建筑外墙装饰质量通病问题。

2、建筑涂料的施工

常规外墙水性涂料完全是以化学乳液为成膜物，涂层表面有光亮反应，因此，对基层平整度有较高的要求，需要用外墙专用腻子1-2遍抹平墙面，并用砂纸或打磨工具普遍打磨平整，全国外墙用腻子基本上是以水泥与聚合物为主要材料，水泥硬度高、脆性大，聚合物容易老化降解，全国90%以上的涂料起皮、脱落都与腻子质量有关。腻子强度高则难于打磨，工人不愿干，强度差则打磨后掉粉、脱粉、影响涂料附着，打磨起来扬尘，不仅危害作业工人的身体健康，还污染环境。这样的技术和工艺，施工操作起来很麻烦、费工、费时、费钱，还容易发生工程装修质量问题和质量隐患。

3、技术解决方案

    以先进、经济实用、适应性强为原则，按结构化学、地聚物等技术路线，通过提高外墙水性漆的综合技术性能等技术手段，以改善涂料装饰性能、提高建筑装饰工程质量、简化施工工艺为目的，开发一遍涂高性能外墙水漆，满足市场对高品质环保涂料的需求。

    针对外墙乳胶漆的缺陷，我们组织了资深化学建材、涂料化工专家，通过添加功能较强大的HYM植物高分子，与化学乳液较弱小的高分子结合，再与优质天然矿物中的软质填料、硬质填料、无机颜料产生自胶联凝胶反应，形成多维网络结构，采取现代低碳常温制漆工艺技术，制成一种性能优良、环保性更好的一遍涂高性能外墙水性漆，这种水性漆的粘附能力、抗老化、遮盖力、耐水洗刷性、抗划痕能力、耐污、自洁、不易褪色、耐酸性、耐碱性、使用寿命等均优于现有水性漆。

4、实验

    首先我们对HYM植物树脂、天然粘土等在一遍涂高性能外墙水漆中的性能及其应用进行以下研究和试验：

（1）提高产品技术性能、增强产品适应能力

化学乳液的低温稳定性较差，当环境温度低于5℃时，化学乳液成膜不好，需要大量的成膜助剂、抗冻剂，加大量的成膜助剂、抗冻剂也难以确保乳胶漆抗冻或在低温状态下保持稳定，当温度高于60℃时化学乳液形成的漆膜会变形（变软）、漆膜强度变低。

为化学乳液的这些缺陷，我们最终选择HYM-植物树脂，经过大量实验和对比分析，这种源于天然植物的高分子材料，具有良好的抗冻性，其水溶液耐冻融（-30℃-120℃），粘结强度、粘度、附着力、稳定性较好，特别是耐碱性较好，其极性基团与化学乳液的极性基团有较好的亲和力，可以在常温条件下产生胶联共聚反应，生成性能更好的凝胶成膜物，大大改善了乳胶漆的附着力、成膜质量、抗冻性、成膜性、低温稳定性、高温稳定性，这种多维状成膜物呈自然哑光状（不用消光剂），具有一定的透气性、调湿性，并能有效阻止水分子通过，防止水气循环障碍而产生结露现象。

HYM-21植物树脂中的高能离子成分还具有激发和催化甲醛、VOC、氨等易挥发性有害物质随水分快速挥发的作用，可以减少有害物在涂层中的残留，有利于涂料各项性能的发挥。实验和工程证明，在一遍涂高性能外墙水漆中引入HYM-21植物树脂后，大大提高了涂料产品的技术性能、环保性能和增强了产品适应墙基层和气候环境的能力。

   （2）防止涂层老化、褪色

天然粘土（优质膨润土、云母粉、重晶石、含结晶水的白粘土等）具有凝胶能力和良好的稳定性、吸附性（可吸收紫外线、射线）、透气性、净化空气等功能，选用耐老化、环保性较好的无机颜料（经过磨浆、去杂质等处理）着色，因此，大大提升了外墙乳胶漆的抗老化性能、颜色的长期保持性和使用寿命。

通过对上述技术方案的实验、论证和实施，确认产品的性能和技术要求已经完全达到要求。

二、技术特点

1、HYM植物树脂与化学乳液常温胶联共聚技术

2、采用现代常温低碳制漆技术

三、加工工艺

    一遍涂高性能外墙水漆采取现代低碳常温制漆工艺技术，简化加工工艺及生产流程，以水为助溶剂，将各种原料用涂料分散机高速分散均匀、研磨、调漆、过滤、包装而成，其加工工艺及生产流程如下：

加水→配料→高速分散→研磨→调漆→过滤→质检→包装

四、技术成熟度

    产品已经过小试、中试、工程试用、大面积推广应用，获得了使用单位的认可和好评，并已通过国家建筑材料工业技术监督研究中心的检测，符合相关标准要求。

五、科技创新

    1、一遍涂高性能外墙水漆采用结构化学原理、化学凝胶技术。将天然植物中的高能、高强、稳定性好的极性基团与化学乳液中的小分子团在常温条件下发生胶联共聚反应，生成性能更好、更稳定的凝胶物。

    2、一遍涂高性能外墙水漆比同类产品节省了30%的化学乳液、 助剂等有害化合物的使用量，增加了25%涂刷面积。

3、一遍涂高性能外墙水漆可直接施工，不用刮外墙腻子和涂刷封闭底漆，还可以修复小于0.1mm的墙体裂纹。

    4、多用途

一遍涂高性能外墙水漆既可用于内外墙装饰，还可以用于家具木器漆、金属防护漆等多个领域。

六、产品总体性能指标与国内外同类先进技术比较

  一遍涂高性能外墙水漆整体的技术性能与国内外同类先进技术比较如下：

   1、国内外用于水性漆生产，基本上都是以化学合成树脂乳液为成膜物，由于化学乳液的漆膜软、膜透明，其遮盖力主要靠大量的钛白粉，而大量的钛白粉对涂料的稳定性有一定影响。一遍涂高性能外墙水漆采用结构化学和地聚物原理，其凝胶能力既快又强，能迅速在墙体浅表毛细孔内凝固并迅速封堵住毛细孔和裂纹，完全遮盖墙体，产生良好的装饰效果。

    2、抗碱性好，可不用封闭底漆。

    3、涂层自然哑光，展色性好。

七、对社会经济发展和科技进步的意义

    李克强总理在2015年政府工作报告中提出：“全民创新、万众创业”，政府鼓励和提倡科技创新。一遍涂高性能外墙水漆大幅度降低涂料中有害化合物的使用量，节约了大量不可再生的资源、能源，降低了涂料中有害物的含量，减少涂料对于环境的污染，保护了环境，提高了建筑装饰装修质量。

高端水性涂料技术及市场，一直被欧美、日本等发达国家左右，我国涂料行业虽然做了很多努力，至今未有突破性进展。一遍涂高性能外墙水漆的性能和品质，已经引起了国外同行关注，它的顺利推广，将推动我国涂料和涂装技术的进步，涂料产业链将发生变化，彻底改变我国涂料工业的现状。

八、推广应用的条件和前景

我们已经在全国各省区（除西藏、台湾外）投资建立了生产工厂或代加工工厂，组建并培训了5000多人的专业团队（包括技术开发、生产管理、工程施工等），以北京为中心的网络已覆盖全国。具备大规模生产与推广应用的实力。已在北京、云南、广西、贵州、陕西、山东、广东、上海、浙江、江苏等省市已经先后运营。

已有中建、中铁建、万科、万达、绿地、碧桂园、北京住总、北京城建等大型房地产商和建筑工程公司与我们达成战略合作关系。

九、发展方向

    单一产品难以满足市场需求。除建筑土建、建筑支撑结构及建筑围护结构外，对于基层抹平、保温、防水、涂装、空气净化等各个系统的新材料与新技术的研发上，我们将形成产品研发、市场供应、施工技术、质量保证四位一体，重点从产品模式向系统模式、单一功能向多种功能、薄层型向厚浆型、有机向无机方向发展。