爱华网随着历史、社会的进步，建筑装饰材料也在不断的创新发展。七八十年代的建筑外墙装饰材料比较单一，多采用瓷砖、陶瓷锦砖，经过多年的风吹日晒，砖面出现空鼓、开裂、脱落、渗水现象，并且存在脏污、粉化、变色等问题，影响了建筑物的美观及降低了墙体的寿命，更为严重的是对人身安全有着极大的隐患。基于以上的因素，需要对这些陈旧的建筑进行翻新，翻新修整后可以解决墙体砖块脱落、空鼓、开裂等引起的渗水和积水问题，延长建筑物使用寿命，改善人们的居住环境。此外，北京涂料翻新涂饰还可以根据业主和设计方的要求，进行光泽、颜色、图案等方面的创意设计，使得建筑物呈现多样化的外貌。 旧瓷砖墙面翻新通常有两种方式：一是翻新后维持原样，在保留原有风格的基础上拥有新的面貌；另一种是翻新后有新意象，翻新效果要“翻新如新”，呈现另一种完全不同的装饰效果。 我国外墙瓷砖饰面翻新技术刚开始起步，瓷砖表面致密光滑，与普通的腻子和水泥砂浆表面有完全不同的基材性质。前者光滑致密，对涂布的涂料吸收少，附着力低；涂层在干燥过程中水分的散失少，涂料粘度上升慢，易流挂；低固含施工涂层易开裂，对涂料施工时含水量要求低。而后者粗糙疏松，涂料渗透大，附着好；基层对湿涂层吸水量大，涂料干燥快。因此，在瓷砖翻新中，最主要问题集中在涂层的附着力问题上，以及选择何种涂料在瓷砖面上进行涂饰比较安全、可靠。 1.涂层附着力分析 外墙瓷砖翻新工程通常采用不破坏瓷砖的做法，简单，工程量少，可以减少对墙体的破坏。不破坏面砖的瓷砖面翻新有两种技术方式：一是不改变瓷砖的砖面装饰风格，只改变颜色和花纹；另一种是彻底改变装饰风格，采用建筑涂料进行翻新，这是最常用的一种翻新技术。不管采用那种风格进行翻新，由于瓷砖的致密光滑和不渗透性导致涂料在其上附着不佳，因此首先需要解决涂层在瓷砖表面附着的问题。没有良好的附着，再好的涂层寿命都不长，容易引发鼓泡、脱落等工程问题。 提高涂层在瓷砖面上的附着性，可以采用打磨瓷砖使其表面粗糙的方法，但瓷砖表面硬度大，打磨费时费力效率低，同时噪声及灰尘污染会严重影响周边居民和施工人员的身体健康。有些专业公司采用涂抹瓷砖专用灰泥，瓷砖面用双组分，陶瓷锦砖面用单组分灰胶泥，厚度2~3mm，使其表面达到平整，一般进行2~3道涂抹，下道涂抹待头道涂层硬化后进行，直到基层表面平整为止，但抹灰泥的翻新不能保留瓷砖的原有风格。 另一种方式是采用界面剂，可以是环氧类。清洁旧瓷砖表面后，涂布薄薄的一层界面剂就可以进行涂装，可以保留瓷砖风格，也可以完全改变瓷砖的风貌，获得乳胶漆或幕墙装饰格调。 附着力分为机械力、化学间力以及分子间作用力，如图1所示。涂层向基层渗透扩散，形成“锚合”、“钩合”、“钉合”、“树根固定”等机械附着形式，基层表面的的清洁粗化可以增大接触面积，增加涂层与基层基体的“嵌合”、“锚合”等结合力；涂层与基层的化学结构接近，或极性分子间产生的氢键力和分子间配向效应可产生较强的分子间吸附；涂层间紧密接触可产生范德华力；涂层间由于化学反应，还会由化学键合而产生化学键力。 然而，光滑致密的瓷砖表面基本没有因涂层的渗透和粗糙面产生的机械附着力，烧结的陶瓷砖表面以及釉面相对惰性，难以与常规的涂料产生化学吸附，因此，瓷砖翻新涂层的附着力来源于分子间范德华力和极性分子间产生的氢键力。 了解涂层附着力来源，分析涂层附着力遭受破坏的原因，在采取措施提高涂层附着力的同时，积极选用界面涂层提高涂层抵抗破坏的能力，可以获得耐久性好的涂层系统。涂层与基体间附着力被破坏丧失的影响因素有因机械的、热的和化学物质渗入等引起的受力不平衡，或涂层的变形而引起的作用力点错位等，如图2所示。 在机械力方面，拉伸和剪切除了影响材料本体外还影响界面附着的强度、拉伸应力和剪切应力，涂层不断遭受来自涂层与基层间的相对作用力，慢慢发生开裂、脱落等现象。在热的影响下，由于涂层和基层具有不同的热膨胀系数，在受到高低温变化、白昼黑夜温差等作用后，通常涂料性质随温度的变化较大，而基层变化小，热膨胀系数的差异促使涂层与基层间原来附着点移位错开，降低了涂层与基层的附着，导致涂层从基层上脱离。对于化学的效应，涂层是一个半透膜，可以通过某些小分子的物质，如水、气体或离子等，建筑涂层最常遭受到的有水、氧、某些可溶性盐或碱，这些化学物质物穿越涂层并在界面上被吸收，聚集在涂层与基层间，引起附着强度损失。例如水分进入基材和漆膜之间，在基材表面形成水/基材界面，大大降低了涂膜和基材之间的附着力。 2.瓷砖翻新工程水性环氧界面剂的优势 2.1.水性环氧界面剂与其他类型界面剂的性能对比 瓷砖表面属极性表面，在选择瓷砖翻新界面剂时多考虑采用强极性的粘结树脂，以增加氢键和分子定向间配向效应吸附等较强的分子间作用力。环氧树脂是分子中含有两个或两个以上环氧基团的低聚物或低分子化合物，其平均分子量小于6000，为低聚物，环氧分子与活泼氢等胺类物质反应交联后成如图3所示的结构。 环氧固化物所具有以下的优点：非常好的附着力、良好的电性能、极好的抗化学性能、良好的物理强度和韧性、很小的收缩率。环氧固化物的高粘接性归因于分子链上的羟基和醚键强极性基团使环氧分子和相邻极性界面产生较强的粘附力。环氧固化物耐化学介质的稳定性是由于固化体系中的醚基、苯环和脂肪羟基不易受酸碱侵蚀，就化学稳定性而言，环氧固化物在海水、石油、煤油、10%H2SO4、10%HCl、10%HAc、10%NH3·H2O、10%H3PO4和30%Na2CO3中可以用两年，在50%H2SO4和10%HNO3常温浸泡半年，10%NaOH(100℃)浸泡一个月，性能保持不变。环氧固化物分子中柔性醚键和刚性苯环交替排列，使环氧固化物具有较好的物理强度和韧性。但环氧醚键不耐光和紫外线，因此普通双酚A、双酚F等环氧固化物不适合用在室外，多用在底涂和室内。 环保和与环境友好的需求，使低VOC水性化涂料、粉末涂料以及能量固化涂料成为未来涂料发展的最终方向。环氧树脂水性化有两条途径：即环氧树脂的乳化和成盐。环氧树脂成盐工艺是将环氧树脂改性成富含酸(羧基)或碱(胺基)分子的树脂，使用小分子量的碱或酸中和。而环氧树脂的乳化有三种方式：外加乳化剂直接乳化(聚氧化烷基醚或聚氧化烷基酯)；在环氧分子中引进亲水的链段，促使其在水中自乳化(聚氧化乙烯(EO)或聚氧化丙烯(PO)，同时保证改性后的分子链中至少有2个环氧基)；水性环氧固化剂乳化环氧树脂(通常是低粘度液体树脂)，这种固化剂要求比较高，它既是乳化剂又是固化剂。在涂料行业普遍采用的乳化方法是环氧树脂水性化。 Oceanpower公司推出的Waterpoxy1455和Waterpoxy1422是自乳化的固体环氧，Waterpoxy751/760/755则是可以乳化液体环氧的固化剂，相对环氧树脂来说既是固化剂，又是乳化剂，可以乳化普通的E-51、E-44等液体环氧，反应生成性能优良的环氧涂膜。使用涂料在无机刚性瓷砖基层上进行瓷砖翻新所采用的界面剂承担着对基层和上涂层的强粘结，因此，对界面剂的选择需考虑底与面的匹配性。由于乳胶漆采用阴离子乳化剂保护聚合物，颜填料的分散和稳定多是阴离子润湿分散剂，增稠使用了阴离子碱膨胀乳液，使得乳胶漆涂膜通常带有负电性。因此，为提高涂料与瓷砖间的附着力，宜使用极性或阳离子界面剂比较妥当。 实验选择了建筑涂装工程市场常用的几支底漆作为瓷砖界面剂，涂布在清洁的玻化地砖表面，然后在界面剂表面用250μm湿膜涂布器涂布一道弹性乳胶漆，养护7天，用点滴法来测试涂层的层间附着力，结果如表1。涂膜干燥后进行剥离实验，结果如图4。 表1和图4的结果表明，在干燥状态下，各种涂膜有比较良好的附着，但被水渗透瓦解后，能保持良好附着的有环氧和阳离子乳液。但由于乳液的玻璃化温度低，吸取一定的水量后易肿胀变形，而导致渗水后有一定程度的起泡现象，长时间进水后变形严重，最终可以从玻化砖面上撕落。而水性环氧由于固化物玻璃化温度高，吸水量少，浸水附着相对安全，附着牢固。 选择不同玻璃化温度的底漆做为界面剂，涂布在清洁的墙面瓷砖表面，分别涂弹性涂层和刚性涂层。一组在界面剂上涂布弹性乳胶漆，采用点滴法测试涂层的层间附着力，观测涂膜起泡时间和泡的大小，以及分布情况；一组在界面剂上涂布刚性表干较快的固含为55%的氟碳乳胶漆，观测涂膜外观。
表2的实验结果表明Waterpoxy751乳化的液体环氧体系、Waterpoxy751/Waterpoxy1455固体环氧体系、以及阳离子界面剂有比较好的涂层间附着力，而硅溶胶-乳液复合体、(EVA)胶粘剂等很快起泡。涂布疏水氟碳乳胶漆的涂层在室温状态(23~25℃，湿度75~80%)干燥，苯丙A、阳离子硅丙C龟裂严重。由于界面剂玻璃化温度差异和疏水性差异，在其干燥涂膜表面涂布水性乳胶漆时，水会润湿瓷砖上的界面剂，并渗透入界面剂涂层，储存在界面剂涂层内，体现为界面剂的吸水量。吸水量与漆膜树脂的极性、涂膜结构气孔的大小有关。漆膜是高聚物，高聚物粘结料Tg与其渗透性有关，环境温度超过Tg，高聚物链节运动使自由体积孔穴增大，因而渗透因子(水、离子、氧气等)容易透过。大量水分渗入到涂膜，水使漆膜增塑而增大自由体积。 表3数据是两个不同Tg聚合物涂膜的吸水量比较。水性环氧固化物Tg高，吸水量小，涂膜浸水后吸水成湿膜，为达到湿态的平衡状态进行松弛，结构松弛在Tg点最大，于是涂膜变形、起皱、移位等，附着力点重新分布，引起附着力下降。涂层在成膜时由于溶剂的放出，收缩引起内应力，其浸水后进行松弛溶胀有肿胀内应力，然后再释放溶剂晾干又引起收缩内应力，尤其是浸水后再晾干，由于有部分被水溶解物萃取，体积收缩，内应力提高，附着力下降。表2中EVA胶粘剂界面剂和硅溶胶与乳液复合的界面剂在点滴法实验中最先出现局部附着力丧失的鼓泡现象。
由于界面剂涂层吸水量的差异，涂布在瓷砖界面底漆上的涂料水分渗透量不同，界面剂涂层膜的吸水会引起肿胀变形，降低附着力。因此，低玻璃化温度的界面剂涂层，如果吸水量高，则在外墙粉刷时界面剂涂层会吸水松弛，引起较大的位移和变形，再干燥收缩变形，上涂层使用表干快的刚性涂料则会由于形变问题导致开裂。表2中苯丙A和阳离子硅丙C界面剂表面涂刷了疏水氟碳出现龟裂，就是这个道理。
结合表2和表3，可以发现低玻璃化温度、吸水量较高的界面剂在涂布氟碳涂料时易龟裂，低玻璃化温度的阳离子硅丙界面剂在涂布疏水氟碳时龟裂严重。低的吸水量和一定的透气量可以保证涂膜良好的安全性。
2.2.水性环氧瓷砖界面剂配置时合适性和合适的环氧/胺当量比调节
水性环氧固化剂Waterpoxy751同时又是乳化剂，而Waterpoxy1455为自乳化的固体环氧，可以自乳化在水中，有比较适宜的施工时限。涂膜有适当的柔韧性抗击变形，适合作为界面剂和封闭地漆。
水性环氧固化机理不同于溶剂性环氧树脂，也不同于乳胶漆。溶剂性环氧树脂和固化剂以分子形式分散在溶剂中，适用期内树脂与固化剂反应，在凝胶前涂膜光泽、透明性、硬度保持一致，不下降。水性环氧乳液是多相体系，在适用期内光泽随时间下降快，这一点在做高光涂料时要注意，不管是做为底漆界面剂还是面涂。
水性环氧一次涂布过厚，固化后涂膜会出现类似泛白现象，透明度下降，引起颜色的变化。双组分涂料都有一个适用期，两组分混合后就开始反应交联，固化物分子量越来越大，体系粘度不断增加，到一定期限即不能再施工。影响水性环氧适用期的参数有体系类别、环氧基/氨基当量比、环境温度。
选取固体环氧和不同环氧当量的液体环氧，用相同的固化剂测试施工时间，结果见表4。体系分散微粒过程中同时使用环氧树脂和固化剂Waterpoxy751，液体环氧E-51环氧基高，体系粘度随放置时间延长增加很快，表现为适用期短(≤2h)。而液体环氧分子量低，水挥发后的环氧固化物涂层分子量不高，反应历经一定时间后才表干，表干时间长，约6h。一旦交联完全，低分子量树脂环氧基高，交联密度大，成膜后涂膜硬度高、耐磨，但柔韧抗冲击差、脆性大。因此，Waterpoxy751乳化的液体环氧(E-51)只适合做地坪。高分子量固体环氧树脂自乳化成乳液，如Waterpoxy1455，环氧值达1000，交联密度下降，涂膜更柔软，有内增塑作用。环氧当量低，体系中环氧基少，反应活性小，适用期长，为6~8h；分子量高，溶剂挥发后的涂膜就具有较高分子量的固体环氧物，水分挥发，固体树脂未交联就表干，因此表干快，适合建筑装饰地用，如封闭剂和界面剂等。
具体应用中，不同的环氧/胺当量比，对涂料的应用性、涂膜的耐性和对基材的附着力均有很大的影响。通常，环氧基过量，则反应慢，涂料适用期长，耐腐蚀好，涂膜耐水、耐碱、酸化学药品好，耐湿性提高；胺基过量，则涂料适用期短，反应快、涂膜光泽、耐磨性、耐溶剂性、耐污性好。 不同环氧/胺当量比的界面剂，对瓷砖的附着力明显不同，见表5。由于液体环氧涂膜的柔性赋予了变形能力，很容易整块撕下。过量一定量的环氧基，有助于提高界面剂对瓷砖的附着力。
3.瓷砖翻新面涂用乳胶漆性能要求
水性乳胶漆中的水在涂料中的作用通常有三个：一是润湿固体颜填料颗粒，二是施工时润湿基材，三是保证涂料流动。我国目前施工的砂浆抹灰层以及腻子疏松多孔，不少工程施工腻子采用双飞粉或滑石粉兑部分107或108胶水，腻子本身粘结强度差，大量粉料处于对粘结基料和溶剂的饥饿状态。涂布在这种疏松的基材上，涂料中大量水分因润湿基材而渗透入腻子或基材中，置换出空隙内的空气，涂料失水过快，粘度急剧上升，因此涂料干燥过快，消泡时间相对短，在涂膜留下大量针孔、火山口、刷痕等。
为了应对这种基材现状，涂料大量兑水施工解决了施工问题，但涂膜质量得不到保证。由于瓷砖基材不吸水，润湿基材需要的水相对于疏松的砂浆和腻子层来说大量减少，这部分水如果还保留在涂料中不抽出，则涂料只适合在疏松的基材上施工，而不能在致密的瓷砖基材上施工，强行施工就会出现水分散失慢，涂料粘度上升慢，涂料流挂倾向大。同时，涂膜表干和实干时间差异大，容易收缩产生裂缝。
实验选择1个普通的外墙有光乳胶漆，使用国民淀粉无皂聚合纯丙乳液2800，制备固含约58%的涂料，在水泥石棉板和瓷砖上进行施工，瓷砖表面使用了Waterpoxy1455/Waterpoxy751界面剂。结果表明在瓷砖加界面剂基层上刷涂的乳胶漆在固含低于50%时，涂料涂膜均有收缩裂缝；而水泥石棉板则比较能承受低固含的涂料施工。因此，瓷砖翻新涂料除满足常规的外墙涂料性能外，需要减水。减水高固含配方是瓷砖翻新的涂料配方。
4.结论
在瓷砖翻新工程中，不管采用保留瓷砖风格还是采用乳胶漆风格，水性环氧体系作为界面剂有其独特的优点。其优点是环保方便，水性环氧固化物的高玻璃化温度、低吸水量可以保证施工的安全性和涂层系统的长久性，水性环氧固化物分子链上的极性羟基、醚键对多数基材附着好。由于其与水的相容性好，在潮表面可固化，应用范围非常广泛。
使用瓷砖界面剂选择固体环氧施工更方便，同时根据所用环氧体系适当过量一定量的环氧基有助于进一步提高对瓷砖的附着力。瓷砖翻新面涂除要求较高的硬度、致密性、耐污性等普通外墙涂料要求的性能外，最重要的是由于基材、底漆低吸水率，瓷砖翻新面涂要求高固含施工。大量含水的低固含涂料除流挂外，容易引起开裂。通常适合使用减水高固含涂料，施工固含高于50%。
