增加室内建筑涂料的功能
- 主题：建筑涂料
作者：Cynthia Challener，CoatingsTech 特约撰稿人
今天的室内建筑涂料不仅仅是隐藏墙壁和天花板上的瑕疵。它们通常在整体装饰方案中发挥关键作用，并与家具和房间配件一起选择。此外，今天的消费者希望这些涂料对环境的影响最小，气味低，同时还提供多种性能特性，从高遮盖力到抗污性。越来越多的消费者还希望室内建筑涂料具有先进的功能，从杀菌特性到降解空气中有害化学物质的能力。随着这些涂料的市场不断扩大，对更高和更多样性能的需求不断增长。在成熟经济体健康的建筑业和新兴市场收入增加的推动下，
许多基本属性
ChemQuest 集团和 ChemQuest 技术研究所副总裁 Aggie Lotz 表示，不透明度和亮度是室内建筑涂料的两个最重要的属性，与颜色一样，许多研究都围绕颜色趋势展开。“内墙涂料最重要的特性是为表面提供颜色和保护，”陶氏涂料材料公司建筑涂料营销总监 Stan Cook 表示同意。更平坦的光泽也正成为一种强烈的消费者需求。Coatings with Sun 的营销总监 Michael T. Venturini 补充说，从颜料的角度来看，颜色一致性是最终用户从室内建筑涂料中寻找的最重要的属性，无论是从罐到罐还是从参观到参观的角度来看化学。“有一种预期是，无论一周中的哪一天，无论油漆罐头是什么，这种颜色都将是天衣无缝的搭配。这对确保颜料颜色的一致性、调色剂的一致性和剂量提出了很高的要求，”他观察到。
Kelly-Moore Paint Company 的产品经理 Nate Hardy 表示，室内建筑涂料的其他要求属性因项目和油漆工作的整体需求而异。“更频繁使用或人流量大的区域，例如厨房、浴室、商业建筑、学校、门和装饰，可能需要具有更高耐久性的涂层，以提供抗清洁、防潮、防刮擦和防损坏的能力。然而，在生活空间或办公室等人流量低的区域，最重要的属性可能是涂层的美观性。确定涂层最重要的属性实际上归结为具体的项目和预期的结果，”他解释说。对于住宅消费者，例如，科莱恩工业与消费品专业油漆与涂料技术负责人 Mark Coward，指出在高湿度区域，优质涂料含有添加剂以防止霉菌和霉菌形成，而在厨房和餐厅区域，涂料应能抵抗指纹和食物染色。另一方面，商业和机构最终用户更喜欢具有一致光泽、低气味和快速干燥时间的低 VOC 涂料，以便快速恢复使用。“消费者和承包商期望一种价格具有竞争力的低 VOC 涂料，它易于涂抹、飞溅或流动最少、表现出最大的隐藏/覆盖率、承受日常磨损并提供颜色，”他总结道。更喜欢具有一致光泽、低气味和快速干燥时间的低 VOC 涂料，以便快速恢复使用。“消费者和承包商期望一种价格具有竞争力的低 VOC 涂料，它易于涂抹、飞溅或流动最少、表现出最大的隐藏/覆盖率、承受日常磨损并提供颜色，”他总结道。更喜欢具有一致光泽、低气味和快速干燥时间的低 VOC 涂料，以便快速恢复使用。“消费者和承包商期望一种价格具有竞争力的低 VOC 涂料，它易于涂抹、飞溅或流动最少、表现出最大的隐藏/覆盖率、承受日常磨损并提供颜色，”他总结道。
越来越多的消费者还希望室内建筑涂料具有先进的功能，从杀菌特性到降解空气中有害化学物质的能力。
然而，室内建筑涂料的一些基本要求确实取决于涂抹器。除了对品牌忠诚之外，承包商还需要能够快速轻松地涂抹、隐藏良好、修饰并最大限度地减少召回的涂料。“一般来说，如何用刷子、滚筒或喷雾器涂抹油漆是一个关键的选择标准，”阿科玛液体树脂全球营销总监 Eric Dumain 指出。此外，对于商业和机构工作，油漆必须具有适当的油漆大师协会 (MPI) 规范。另一方面，DIY 者会受到消费者营销广告、可用调色板、社交媒体趋势和第三方测试（即 Consumer Reports®）的影响。根据杜曼的说法，他们正在寻找装饰帮助、耐用性、抗污性和单层皮革。总体趋势，他补充说，希望走廊使用的涂料具有抗磨损能力，而装饰涂料需要提供出色的阻隔性和硬度，而浴室涂料必须具有出色的耐湿性。OMNOVA Solutions 全球营销总监 Pablo León Escobar 评论说：“保护已经演变成一个更复杂的概念，包括对污渍、抛光和其他以前理解为正常磨损的条件的抵抗力。” 他观察到，表面清洁性也是增强保护的一部分，尤其是在哑光饰面和纹理化应用方面。OMNOVA Solutions 全球营销总监 Pablo León Escobar 评论说：“保护已经演变成一个更复杂的概念，包括对污渍、抛光和其他以前理解为正常磨损的条件的抵抗力。” 他观察到，表面清洁性也是增强保护的一部分，尤其是在哑光饰面和纹理化应用方面。OMNOVA Solutions 全球营销总监 Pablo León Escobar 评论说：“保护已经演变成一个更复杂的概念，包括对污渍、抛光和其他以前理解为正常磨损的条件的抵抗力。” 他观察到，表面清洁性也是增强保护的一部分，尤其是在哑光饰面和纹理化应用方面。
可持续性是新涂料技术研究的关键驱动力。最终用户（消费者和制造商）寻求可以使用更简单的技术应用、能源足迹更低、与涂料相关的浪费更少的涂料。Lotz 表示，人们对基于回收材料的植物性树脂和涂料的兴趣也越来越大。“环境法规继续变得更加严格，尤其是在国际和国家层面，这可能会影响建筑涂料，同时人们对可持续产品（低/无 VOC 和异氰酸酯-、NMP-、BPA-、甲醛-和无金属）导致对‘绿色’涂料的更高需求，”她说。Lotz 特别指出，LEED 和其他第三方认证对于室内建筑涂料市场变得越来越重要。
转向更强大的功能
Lotz 表示，室内建筑涂料的另一个关键转变是从装饰性转向功能性。“涂料的主要功能驱动因素仍然是美观和保护；最终用户希望涂层使表面看起来更好，减少磨损，并且能够轻松维护，”Hardy 评论道。“涂层，”他继续说道，“必须保持其颜色和光洁度，粘附在表面上，抵抗损坏，并且能够被清洁和修饰。一些涂料还需要特殊的功能，例如防潮、防霉或耐化学性，以防止暴露在某些环境中。” 根据 Coward 的说法，总体而言，人们希望改变房屋的内部外观，根据自己的独特品味个性化它们，部分原因是为了创造一种通过油漆赋予活力的“外观”。
因此，更“基本”的多功能涂料可以是抗菌、防腐蚀、自清洁和/或自修复的。“消费者需要能够缓解他们的痛点并满足未满足需求的功能。然而，他们并不是在寻找特定的功能，而是要解决他们未满足的需求，”DSM Coating Resins 工业涂料行业经理 Michael Burriss 指出。
根据阿克苏诺贝尔创新与洞察营销总监 Jan van Dongen 的说法，仍在寻求的特性示例包括防污/易于清洁和抗划伤/抗磨损。前者的油漆会更持久，更长时间保持清洁，而后者会保持更长时间的光亮，尤其是在人流量大的地区。“总体而言，”库克说，“最终用户正在寻找能发挥更多作用的油漆和涂料。油漆和涂料被要求提供超越传统装饰和保护功能的特性，从抗菌和吸音特性到除甲醛等等。”
库克表示，油漆 + 底漆合二为一的产品是高功能涂料的一个例子。“这些产品最初是从粘合剂技术解决方案中开发出来的，旨在提供出色的防污功能，同时又不会损害优质室内建筑涂料的经典面漆性能，”他说。据 van Dongen 称，易清洁涂料也已投放市场多年，但下一代产品仍在引入改进。他指出，市场上也有防刮擦解决方案和更亮的颜色，但在这里，新的见解再次使性能不断提高。
. . . 对于商业和机构工作，油漆必须具有适当的油漆大师协会 (MPI) 规范。另一方面，DIY 者会受到消费者营销广告、可用调色板、社交媒体趋势和第三方测试的影响。
考沃德指出，表面活性剂具有越来越广泛的相容性和改进的增稠剂技术，再加上更好的颜料经济性，使更多的颜料可以作为其他重要进步用于建筑领域。最近，已经引入了含有亲水基团和疏水基团的润湿和分散添加剂，它们在干燥时取向，使亲水基团面向颜料颗粒，疏水基团面向涂层，使整个漆膜疏水化，从而减少毕克化学在美国的木器涂料最终用途经理 Christopher Mosinski 表示，吸水的趋势。“这些添加剂提供了很好的颜料稳定性和粘度降低，
对于帝斯曼涂料树脂的建筑涂料行业经理 Shandi Ramirez 来说，涂料行业拥有水性涂料这一事实证明了对功能性的需求。“在我们的整个行业中，我们已经能够开发出不打算进入水中的聚合物。每一种设计的油漆都有一个预期的功能，该功能的一部分是缓解消费者的痛点并满足未满足的需求。例如，开发出干燥速度更快的树脂，但仍能提供出色的光泽度。通过添加各种功能，侵蚀与剥离的涂层具有更好的韧性。油漆的趋势一直是朝着提高效率的方向发展。绘画是一项费力的工作；当我们可以让消费者更轻松时，这就是将要使用的功能，”她说。
事实上，今天的一些室内建筑涂料具有“智能”功能，尽管此类涂料的定义可能差异很大。对于 van Dongen 来说，室内应用的智能涂料可能是抗菌或无菌涂料；具有主动空气净化能力；表现出热活动，例如绝缘涂层；提供隔音；或充当传感器。Escobar 认为智能功能包括自清洁特性、气味吸收技术和热致变色能力，以监测医院的消毒或特定房间的温度变化。他还包括提供抗霉菌和/或霉菌形成的抗微生物涂层。Hardy 补充说，透气、去污、自清洁、防锈等涂层可满足特定项目需求。
需要达到平衡
开发这些高功能涂层需要能够平衡许多相反的特性和期望。“我们往往忘记的最大挑战之一是涂层是非常薄的一层。例如，物理定律限制了薄层对隔热和隔音性能的影响，”van Dongen 说。以对市场有意义的产品成本创造功能性室内建筑涂料也很困难。“存在生产极高性能涂料的技术。不幸的是，这项技术很昂贵，而且并不总是适合建筑绘画预算，”Hardy 观察到。Escobar 同意，有许多原材料和工艺技术可在市场上买到，并且可以从其他行业转移，并在涂料方面取得相对成功，但这是有代价的。
对于配方设计师来说，不仅要找到降低粘度和稳定颜料的最佳解决方案，而且还要尽量减少这样做对水敏感性和抗污性的影响，这一点很重要。
根据 Ramirez 的说法，平衡每个应用程序的关键性能需求也很重要。“例如，”她说，“在墙漆中，一些关键的性能要求是低 VOC、耐洗涤和耐擦洗以及耐污性。实现这些要求可以成为一种平衡行为。当考虑添加功能时，这个问题尤其明显，例如对各种基材的附着力，尤其是工程基材，”她指出。Hardy 补充说，在配制功能性涂料时还存在其他挑战，例如成分的兼容性。“很多时候，当添加一种成分来改善功能时，其他功能会受到负面影响，”他解释道。例如，Mosinski 指出水性涂料中需要润湿和分散添加剂，这反过来又产生了需要寻找方法来消除它们的亲水性可能对这些特性产生的负面影响。“对于配方设计师来说，不仅要找到降低粘度和稳定颜料的最佳解决方案，而且还要尽量减少这样做对水敏感性和抗污性的影响，”他解释说。
室内应用的智能涂料可以是抗菌或无菌涂料；具有主动空气净化能力；表现出热活动，例如绝缘涂层；提供隔音；或充当传感器。
由于环境问题，需要创建零 VOC、无气味且不含许多传统成分的配方，因此情况变得复杂。“设计师和配方设计师在材料选择方面的自由度较小，”杜曼断言。最后，van Dongen 指出必须牢记安全性，这对于与电力相互作用的功能性涂层尤其具有挑战性。Coward 表示，寻找多功能原材料和简化配方通常是最好的途径。
许多探索领域
内墙涂料是水性的，因此通常是丙烯酸。一些涂料以纯丙烯酸为基础，而另一些则依靠丙烯酸混合树脂来增加表现出的性能范围。根据van Dongen 的说法，对于许多功能而言，配方中添加了其他成分以产生所需的效果，但对于某些属性，例如易清洁和防刮涂层，树脂的性质和质量显然很重要。“了解所使用的树脂化学成分不那么重要，了解试图解决的问题更为重要。一种树脂或化学物质无法做到这一切。配方设计师需要在他们的工具箱中使用许多技术，以便能够开发出性能最佳的产品来应对客户挑战，”Burriss 说。他还指出，为了平衡各种性能要求，聚合物设计变得更加复杂，如今需要“跳出框框思考”来识别对它们具有多功能的树脂化学物质，例如混合和三合一。此外，Burriss 强调需要更深入地了解配方中使用的所有成分，而不仅仅是关注树脂或聚合物本身。
探索生物基和/或回收材料的公司将具有优势，因为这些成分代表不同的化学成分，并提供利用新聚合和交联技术的机会。
随着这种理解的加深，成分供应商和配方设计师将继续开发功能日益复杂的更先进的室内建筑涂料。“因为每种涂料成分都对整体性能发挥着重要作用，所以许多原材料制造商都在努力根据消费者的需求进行创新，”考沃德说。他还预计最终用户将愿意为带来实实在在的好处的改变游戏规则的涂料付费。
Dumain 表示，研究人员正在探索新的混合和多相技术，以在零 VOC 的情况下提供抗污系统和更高水平的块状和硬度。在颜料领域，文图里尼指出，希望不断提高可持续性、某些色彩空间的耐光性、分散性，并以必要的价格实现这些发展。陶氏有兴趣通过开发技术来简化涂装过程，这些技术可以结合起来提供一种涂层，使涂装准备过程显着减少 – 更少的胶带、涂漆和打磨，同时还可以作为第一道涂层绘画过程。“这是一个非常苛刻的要求，但将服务于通常需要提高速度和效率的解决方案的一部分市场，同时最大限度地减少灰尘和 EHS 问题，”库克观察到。van Dongen 指出，鉴于法规不同，不同地方可用的选择有限，因此还需要在抗菌/防腐涂料方面开展工作。阿克苏诺贝尔还对用作传感器的安全导电涂层感兴趣，这是一个具有挑战性的目标。“创建一个功能系统需要多个层，并且在出现小损坏的情况下，它必须对所有客户保持安全，”他说。正在研究可以从化学物质到颗粒物的各个方面改善室内空气质量的技术，但大多数技术仍处于非常探索阶段。根据范东恩的说法，圣杯，
在 ACA 最近发布的美国油漆和涂料行业市场分析（2018-2023）中 ChemQuest 还确定了几个值得注意的开发领域，包括：用于多个表面的多功能颜料；通过用于照明和其他应用的油漆技术的连通性和/或导电性；在油漆中加入杀虫剂和/或细菌抗性（担心一种严重的葡萄球菌感染会危及生命的老年人社区所希望的）；用于家庭厨房和医疗应用、酒店和其他可能存在气味/油脂问题的场所的气味吸收/抗油脂性；氡产区氡气阻隔；以及可变墙技术，其中颜色会因太阳影响（一天中的时间）、暴露于人工照明或通过电话发送的控制而改变。
研究人员正在探索新的混合和多相技术，以在零 VOC 的情况下提供抗污系统和更高水平的块状和硬度。
多重期望总是一个因素
在开发这些新型功能涂层的基础上，上述主要趋势将继续发挥重要作用。“可持续性将影响室内建筑涂料市场，并将在涂料如何发展方面发挥作用，无论是否具有功能性，”文图里尼坚持说。Dumain 表示，将需要提高应用效率、解决日常问题并降低商业和住宅 DIY 工作的劳动力成本的技术，这些涂料将需要执行更多功能。“消费者将继续为常见问题寻找新的解决方案，但不再愿意为了性能而牺牲表面处理，”Hardy 断言。Escobar 补充说，他们还将寻找更具成本效益、更方便、维护时间和成本更低的产品。“客户将期望在绩效和福利领域获得更多附加值；从被动涂层到主动涂层，”van Dongen 总结道。
Dumain 表示，面对对可用于涂料的材料的日益严格的限制，实现这些目标需要一种新的解决问题的方法。他指出，阿科玛正在与其客户合作伙伴合作，并期待开发有效的解决方案。Coward 表示，科莱恩也将其产品定位于油漆和涂料市场，以满足对增强功能的需求，同时变得更环保并应对全球化市场。“随着行业的转变和材料成本结构和功能的变化，新的方法可以被纳入建筑市场，”他说。事实上，合作将 Hardy 表示，必须帮助该行业克服他们在平衡适当的性能与市场价格需求方面面临的挑战。van Dongen 观察到，探索生物基和/或回收材料的公司将具有优势，因为这些成分代表不同的化学成分，并提供利用新聚合和交联技术的机会。他还说，特别是对于室内涂料，美学仍然非常重要。“支持客户选择正确颜色组合的颜色指导与选择正确的功能配方同样重要，颜色可视化技术和颜色科学有助于景观的重大变化。” van Dongen 观察到，探索生物基和/或回收材料的公司将具有优势，因为这些成分代表不同的化学成分，并提供利用新聚合和交联技术的机会。他还说，特别是对于室内涂料，美学仍然非常重要。“支持客户选择正确颜色组合的颜色指导将与选择正确的功能配方一样重要，颜色可视化技术和颜色科学有助于景观的重大变化。” van Dongen 观察到，探索生物基和/或回收材料的公司将具有优势，因为这些成分代表不同的化学成分，并提供利用新聚合和交联技术的机会。他还说，特别是对于室内涂料，美学仍然非常重要。“支持客户选择正确颜色组合的颜色指导将与选择正确的功能配方一样重要，颜色可视化技术和颜色科学有助于景观的重大变化。” 观察van Dongen。他还说，特别是对于室内涂料，美学仍然非常重要。“支持客户选择正确颜色组合的颜色指导将与选择正确的功能配方一样重要，颜色可视化技术和颜色科学有助于景观的重大变化。” 观察van Dongen。他还说，特别是对于室内涂料，美学仍然非常重要。“支持客户选择正确颜色组合的颜色指导将与选择正确的功能配方一样重要，颜色可视化技术和颜色科学有助于景观的重大变化。”
