• 主题:建筑涂料,耐久性和耐候性,树脂,可持续性
在家安装木地板的人

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  • 作者:Cynthia Challener,CoatingsTech 特约撰稿人

尽管世界各地对混凝土和复合材料的使用越来越感兴趣,但木材仍然广泛用于外部建筑应用,包括壁板、装饰、围栏和类似应用。涂料在保持外观和保护木材完整性方面继续发挥重要作用。“几个世纪以来,外部木材一直传达着质量和美感,但这种美感需要大量维护。建筑木器涂料继续缩短维护周期,同时进一步增强其吸引力,从而支持健康的市场,”陶氏涂料北美业务总监 Jon Fedders 断言。木材的使用因地区而异,因此对木材涂料类型的要求和偏好也不同。然而,技术的发展,

瀚森 Versatic™ 酸和衍生物全球营销总监 Erik Pras 表示,外部木材使用的区域差异主要是由于首选建筑材料的差异和不同的经济增长率造成的。例如,他指出,在北美和北欧,使用木材作为外部建筑材料很流行,而在中欧和亚洲的高增长地区,主要使用混凝土。同样,木材在南美洲的建筑外墙应用中也不是常见的基材。然而,根据 Michelman 涂料全球营销总监梅兰妮·鲍尔 (Melanie Bauer) 的说法,木地板的使用在中国正在增长。“富裕的亚洲买家正在购买更大的房屋,其甲板由木头和摊铺机制成,”她说。她补充说,在南欧和中欧,通常使用松木的房主正在改用更多热带硬木,这些硬木不需要太多保护,但经过涂层处理以改善其视觉外观。此外,根据鲍尔的说法,在欧洲和美国,传统的木地板和壁板正在转向冲压混凝土和木质复合材料。“风化”外观的日益流行也减少了保护涂料的使用,但对产生这种外观同时仍能保护木材的污渍产生了更大的需求。

目前使用的外墙木器涂料中约有 40% 是溶剂型涂料。

King Industries 研发副总裁 Ravi Ravichandran 表示,尽管市场发生了这些变化,但由于其广泛的可用性,木材仍然是商业和住宅应用的主要选择。“虽然复合地板材料在市场上已经有一段时间了,尽管制造商已经大大改善了这些类型材料的外观和感觉(即更像天然木材),但天然木材仍然主要是消费者的首选基材寻找外部木材表面,“Behr Paint Company 产品营销总监 Rick Bautista 表示同意。强劲的住房市场继续推动对木器涂料的需求。根据 Ravichandran 的说法,在美国,婴儿潮一代正在缩小规模以建造更新的更小房子。还有一种趋势是将室内染色颜色扩展到甲板和露台等外部空间,以促进与自然的更多联系,并实现无缝过渡,从而将室内生活空间扩展到室外。Fedders 补充说,尤其是在北美,许多人实际上正在通过增加甲板来扩大他们的室内生活空间。“甲板不仅让人们可以享受户外活动,而且通常可以提供与更新厨房相当的投资回报,”Fedders 观察到。

优化性能:从 DIY 到 DIFM 的转变

DSM Coating Resins 装饰涂料市场部经理 Gerjan van Laar 表示,总体而言,全球室外建筑应用木器涂料市场是一个健康的行业,拥有强劲的增长机会。可支配收入的增加正在增加对优质木器涂料的需求。“人们愿意为帮助他们满足需求的独特外观和功能性产品支付更多费用。例如,有向消光涂料发展的巨大趋势,因为消费者真的很欣赏混凝土和木材等表面的自然美,”他评论道。“此外,由于欧洲和北美从自己动手 (DIY) 到为我做 (DIFM) 的转变,我们看到专业涂料市场对翻新的需求不断增加,”他评论道。

建筑木器涂料继续减少维护周期,同时进一步增强其吸引力。

承包商劳动力短缺使这种情况复杂化。“人们以不同的方式度过他们的时间,因为消费者行为正在发生变化。例如,千禧一代和 Xers 一代比婴儿潮一代更多地外包实际工作。与此同时,成熟经济体中专业画家短缺,这导致需求增加,但提供的产品相对较少,”van Laar 说。据阿克苏诺贝尔工业涂料业务的木材涂料部门营销总监 Anthony Woods 称,阿克苏诺贝尔观察到成本的增加和承包商劳动力的缺乏正在推动从现场成品到工厂成品的转变。“工厂内饰面的质量和耐用性允许从工厂底漆到完全工厂成品的过渡,“他断言。van Laar 补充说,越来越多地使用其他基材以及某些建筑部件的工厂应用涂层是增加翻新和维护领域机会的额外因素。“效率和易用性正日益推动我们行业的产品开发,因为世界各地专业画家的短缺正在推动他们对时间和更简单解决方案的需求,”他补充道。关于成本,Pras 指出粘合剂是一个重要因素,但在某些地区,劳动力更为重要。在这些情况下,增加涂层寿命以减少重涂频率是非常重要的。“最终用户和承包商希望获得更多的’物超所值’,因此性价比仍然是一个重要的平衡点,”他指出。

建筑内带木扶手的室内混凝土楼梯

消光涂料有很大的发展趋势,因为消费者真的很欣赏混凝土和木材等表面的自然美。

Bauer 同意,建筑行业和 DIY 消费者的优化性能正在推动市场发展。她将阻燃涂料和易于应用的涂料(保护和视觉吸引力所需的涂层更少)作为两个例子。还推动了可用于室内和室外应用以及木材和金属的多用途产品、在木材和木塑复合材料上均表现良好的涂料、性能与溶剂型体系相当的水性涂料Pras 表示,溶剂型涂料可以在相似或更低的溶剂含量下更好地渗透到软木和雪松中。由于气候变化,van Laar 观察到天气变得非常难以预测,外表面的涂层需要承受更多,

满足对可持续产品的需求

提高室外建筑木器涂料的可持续性在今天也是必不可少的。范拉尔表示,法规和标签要求都在进行微调,有毒成分也被禁止在涂料配方中使用。法规的细节,就像偏好一样,往往是区域性的。Bauer 表示,欧洲的生态标签要求正在推动产品采用更多的水性系统。Wood 观察到,该地区的杀菌剂产品法规 (BPR) 也使得注册底漆和浸渍剂以保护外部木材变得越来越困难。Ravichandran 表示,由于政府为减少污染而实施的新税收,中国对水性木器涂料的需求也在增加。世界各地也对高固体分溶剂型涂料感兴趣。事实上,在美国,鲍尔指出,当今使用的大约 40% 的外墙木器涂料是溶剂型的,因为专业承包商更喜欢溶剂型产品的性能。“虽然美国生产商更愿意改用水性系统以获得低 VOC,但只有当水性产品的性能与溶剂型产品相同或优于溶剂型产品时,才会发生这种情况,”她说。

尽管存在性能问题,van Laar 指出,油漆工和喷涂商更主动地意识到他们的安全和健康,公司正在做出不同的选择,并选择可以防止员工健康问题的涂料。“产品和应用技术的可持续性仍然是重中之重,客户希望看到生产效率的提高,”伍兹说。van Laar 补充说,建筑业主和管理人员以及房主在他们的购买决策中考虑了可持续性,寻找知道如何在维护或翻新水平上减少建筑资产碳足迹的承包商。“涂层技术的可持续性价值正迅速成为一个关键的产品差异化因素,

选择最优产品

木器涂料的选择基于几个因素,包括木材的类型、其状况、应用、对溶剂或水基系统的偏好,当然还有成本。Fedders 说,通常情况下,透明至半透明涂料用于新木材,半固体至纯色涂料用于轻微老化或染色的木材,而较厚的修复涂料用于已被忽视但结构仍然完好的木材。 .

在树脂选择方面,外墙木器涂料市场最常用的技术是醇酸树脂、丙烯酸树脂和聚氨酯,选择取决于具体的性能要求。“这些技术中的每一种对最终用户都有特定的好处,而且每个地区的画家或最终用户更喜欢哪种技术有很大不同,”van Laar 评论道。Bauer 表示,顶级水性体系包括丙烯酸树脂、醇酸树脂和丙烯酸混合物,而醇酸树脂是溶剂型体系中使用的主要树脂类型。展望未来,van Laar 预计将需要混合和三合一解决方案来满足不断变化的设计和市场需求。

顶级水性体系包括丙烯酸树脂、醇酸树脂和丙烯酸混合物,而醇酸树脂是溶剂型体系中使用的主要树脂类型。. . 需要混合和三合一解决方案来满足不断变化的设计和市场需求。

溶剂型醇酸树脂污渍快干、经济高效,并且可以提供哑光到有光泽的外观。“醇酸树脂仍然是领先的化学物质,因为它有效、经济,而且这些应用已经过充分测试和接受,”普拉斯断言。他还指出,承包商希望系统经过验证且在应用后不会引起头痛(即索赔、回访、缺陷),而 DIY 市场则需要易于应用和清洁的系统。醇酸树脂可以满足所有这些要求。Bauer 表示,对于欧洲和美国的甲板和围栏,通常使用高渗透涂料而不是成膜剂。选项包括亚麻籽油、桐油、柚木油和木油,因为它们可以使木材具有更自然的外观。她补充说,美国的专业人士 市场也更喜欢油基产品,因为它们提供重新涂层的机会和可持续的收入流,而不会形成薄膜或光泽。然而,对于壁板,虽然一小部分消费者希望使用传统的油性污渍,但水性/丙烯酸类污渍和饰面由于其易用性、清洁性和耐用性,在行业中继续变得越来越流行,根据包蒂斯塔。Behr 还看到转向纯色污渍,而不是不透明的污渍,因为它们的耐用性和更长的保修期。Bautista 表示,耐用性。Behr 还看到转向纯色污渍,而不是不透明的污渍,因为它们的耐用性和更长的保修期。Bautista 表示,耐用性。Behr 还看到转向纯色污渍,而不是不透明的污渍,因为它们的耐用性和更长的保修期。

从溶剂型转向水性

从溶剂型系统转向水性系统是新技术开发的关键驱动因素之一。“随着越来越多的国家实施更严格的法规和生态标签要求,配方设计师面临着开发保持与传统溶剂型涂料相同功能的水性体系的挑战,”诺力昂 Levasil 胶体二氧化硅营销经理 Sara Mårlind 说。Ravichandran 指出,涂料在外部建筑应用中的性能受暴露类型和强度、木材种类和质量以及玻璃化转变温度、厚度、渗透性、光稳定性等涂料特性的影响。虽然树脂是最重要的成分,但 Fedders 指出,整个配方必须协同工作才能实现所需的性能曲线。他举了一个例子,说明紫外线吸收剂在室外应用中的重要性。Pras 表示,外部建筑涂料还必须快速干燥、气味低、并提供增强的耐用性和保护以延长产品寿命。

瑞典 Bohus 的 Levasil 生产设施

能够优化耐久性和渗透能力的技术包括水稀释性醇酸树脂和/或丙烯酸混合物。. . . 其他正在研究的技术包括溶胶-凝胶化学、水性胶束、微乳液反应、自组装结构、纳米材料和纳米技术。

再一次,价值链的不同成员具有影响涂料开发的不同性能要求。总体而言,Bauer 表示,易于涂抹/配方以及改进的刷涂性、无滴落涂层、可重涂性和寿命推动了创新,但在欧洲,寿命更为重要,一些制造商提供 10 年保修,而在美国,DIY 消费者继续寻找防水和不滴落的涂料。与此同时,涂料生产商希望使用更少的添加剂进行配方,并希望树脂制造商帮助实现多种性能特性,如消光、耐磨、光泽等。“能够优化耐久性和渗透能力的技术包括水稀释性醇酸树脂和/ 或丙烯酸混合物,”鲍尔指出。她补充说,正在进行研究以确定流变学的改进是否会导致可刷性的提高,以及是否可以开发可在非交易条件下成功应用的涂料,例如湿木材。据 Ravichandran 称,正在研究的其他技术包括溶胶-凝胶化学、水性胶束、微乳液反应、自组装结构、纳米材料和纳米技术,重点是这些技术对涂料开发的协同作用提供抗刮擦、抗菌、防尘和/或自修复表面。

提高效率

van Laar 说,整个价值链的利润压缩导致成本和生产效率措施的广泛采用,以增加总拥有和配方成本的价值。近年来还实现了更高水平的机械和耐化学性,延长了室外建筑木器涂料的维护间隔。据介绍,使用胶体二氧化硅等添加剂可以在水性涂料中实现相同的效果,例如仅使用溶剂型涂料配方才能实现的耐沾污性和出色的耐久性,从而促进转向更可持续的解决方案。马林德。在不影响功能性能的情况下,将更高水平的生物基成分纳入涂料解决方案,范拉尔表示,还实现了更低的碳足迹和更强的环境特征。例如,他以帝斯曼的 Decovery® SP-2022 XP 树脂为例,这是一种用于保护表面自然美的自消光生物基解决方案。“用这种树脂配制的涂料可提供客户和消费者所要求的出色的超哑光美学和高性能,同时大大提高生产效率并确保尊重人类和地球的健康,”van Laar 断言。

Behr 专注于开发可减少返回服务时间并有助于减轻环境因素的产品。一个例子是 BEHR Premium Quick Dry Oil Base Wood Finish,它可以应用于潮湿的木材;在 60 分钟内干燥(比其他油性污渍快得多);60分钟后抗雨;根据 Bautista 的说法,并允许用户在同一天准备、染色和娱乐(而不是典型的染色项目需要两到三天的周转时间)。Fedders 说,具有侵蚀失效的水性丙烯酸涂料是另一个重要的发展,因为它们提供丙烯酸耐久性,而不会出现需要打磨的不良剥落失效。他还指出了现在市场上的下一代修复涂层的开发,最大限度地减少剥落故障并大大延长甲板的使用寿命。据鲍尔称,不吸热的“冷”甲板涂料也在这个市场上增加了价值。

使用胶体二氧化硅等添加剂可以在水性涂料中实现相同的效果,例如仅使用溶剂型涂料配方才能实现的耐沾污性和出色的耐久性。

与此同时,瀚森看到人们对用于外部建筑应用的经济实惠的真正 1K 湿气固化系统越来越感兴趣。作为回应,该公司开发了包含 VeoVa 乙烯基酯和硅烷单体的 VeoVa™ 硅烷技术。“这种不含异氰酸酯的平台使客户能够根据所需的最终用途定制他们的产品,平衡硬度和柔韧性以及适用期和固化速度,同时还提供与 2K 聚氨酯涂料相似的性能,”Pras 说。

技术趋势

目前的研究涵盖了许多不同的领域。例如,诺力昂专注于通过其 Levasil 胶体二氧化硅产品在不同的水性涂料应用中实现防污性能。瀚森继续开发技术来缩小水性和溶剂型外墙木器涂料之间的性能差距,包括基于极疏水单体的丙烯酸乳液,以提高防水性和耐久性,可以完全无溶剂配制的水性分散体,以及 OH-具有改进外观和高交联密度的乳液。Michelman 还致力于提高水性产品的性能、易用性和渗透性,以及增强木器涂料的长期防霉和防霉性,从而无需使用会损坏木材及其周围环境的清洁溶液。阿克苏诺贝尔继续改进其用于外部工业木器涂料的全球老化方法,其中包括在世界各地一些最恶劣的气候条件下使用加速老化测试和外部老化。目标是确保公司收集适当的数据,并对其涂料的室外耐久性性能提供最高的信心。这涉及在世界各地一些最恶劣的气候条件下使用加速老化测试和外部老化测试。目标是确保公司收集适当的数据,并对其涂料的室外耐久性性能提供最高的信心。这涉及在世界各地一些最恶劣的气候条件下使用加速老化测试和外部老化测试。目标是确保公司收集适当的数据,并对其涂料的室外耐久性性能提供最高的信心。

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