天然石材由于具有色彩斑斕、紋理天成的外觀而常被用作建筑裝飾材料，但因其質(zhì)量重、增加墻體負(fù)重，施工復(fù)雜、存在許多不安全因素，且造價(jià)昂貴，過度開采破壞環(huán)境等缺點(diǎn)，使其使用受到很大程度的限制。主要由各種天然或人造彩砂、高性能乳液和多種助劑組成的真石漆，因酷似大理石、花崗巖，且在施工性、環(huán)保性和顏色多樣性等方面具有明顯優(yōu)勢，自2010年以來在中國得到大力推廣，正逐步取代傳統(tǒng)的石材飾面材料而廣泛使用，近年來得到超速發(fā)展，現(xiàn)已成為中國建筑涂料中產(chǎn)量最大的品種。

隨著真石漆的廣泛推廣應(yīng)用，真石漆易產(chǎn)生色差而引起發(fā)花、易黃變、耐污性差、漆膜發(fā)白等弊病也逐漸顯現(xiàn)出來，其中因色差而引起的發(fā)花輕則影響美觀，重則需要返工重涂，造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失，是真石漆實(shí)際應(yīng)用中面臨的最普遍也是最棘手的問題。

真石漆色差產(chǎn)生的原因多種多樣，彩砂批次穩(wěn)定性（天然彩砂很難做到不同批次間顏色完全相同）、底材處理（底材顏色及孔隙率不同都可能導(dǎo)致真石漆顏色不同）、施工條件（施工及養(yǎng)護(hù)時(shí)的溫度、濕度和風(fēng)速等環(huán)境因素不同可能導(dǎo)致顏色不同）、施工方法（不同施工人員的施工習(xí)慣差別及腳手架或吊籃施工等差異可能導(dǎo)致涂膜厚度不同、表面浮砂或浮漿而產(chǎn)生的表面質(zhì)感差異引起的色差；罩光不均勻?qū)е碌墓鉂刹煌a(chǎn)生的色差）等諸多方面都可能產(chǎn)生色差從而引起發(fā)花問題。對(duì)于這些諸多因素引起的發(fā)花問題只能具體分析每個(gè)案例色差產(chǎn)生的原因才能相應(yīng)地找到解決問題的方法。

真石漆色差引起的發(fā)花問題中最復(fù)雜棘手的是溫變色差，即因?yàn)閴w溫度或施工環(huán)境溫度不同而導(dǎo)致的顏色差異，本文在分析溫變色差產(chǎn)生的原因基礎(chǔ)上從涂料配方設(shè)計(jì)的合理性方面提出解決真石漆溫變色差問題的方法。

真石漆的溫變色差

真石漆的多種色差發(fā)花現(xiàn)象中較常見也是較難處理的一種色差發(fā)花是溫變色差，即同一批真石漆在同一墻面由同一施工人員按正確的施工規(guī)程施工，卻由于墻體溫度和環(huán)境溫度不同且導(dǎo)致顏色不同的現(xiàn)象。例如：同一天的上午、中午和下午施工同一真石漆得到不同顏色；同一房屋的向陽面和背陰面可能出現(xiàn)色差；晴天和陰天施工可能出現(xiàn)色差等。

通常低成本的深色真石漆最容易發(fā)生溫變色差，例如棕色、磚紅、深灰色等顏色。真石漆的溫變色差的變化規(guī)律通常是溫度越高顏色越深，溫度越低顏色越淺，如圖1所示為某品牌真石漆TH，在35℃下（右邊）養(yǎng)護(hù)的顏色較10℃下（左邊）顏色深得多，表現(xiàn)出十分嚴(yán)重的溫變變差現(xiàn)象。這一變化規(guī)律十分類似如普通乳膠漆，普通乳膠漆當(dāng)PVC接近或大于CPVC時(shí)也容易產(chǎn)生溫變色差現(xiàn)象，如圖2為同一外墻乳膠漆在不同溫度下施工得到不同顏色，并且溫度越高顏色越深，溫度越低顏色越淺。

真石漆通常在建筑工地現(xiàn)場施工，墻體溫度和環(huán)境溫度不可能在施工期內(nèi)一直保持不變，在季節(jié)交替時(shí)日夜溫差有時(shí)可能高達(dá)30℃以上，而墻體溫差則可能更大。我們不可能要求也沒有必要要求真石漆在恒定溫度下施工。如圖3所示，某品牌優(yōu)質(zhì)真石漆TX分別在10℃和35℃養(yǎng)護(hù)，最終顏色幾乎完全相同。由些可見，完全可以通過優(yōu)化真石漆配方來解決真石漆的溫變色差問題。

真石漆溫差色變的原因分析

眾所周知，涂料的許多性能在臨界顏色體積濃度（CPVC）處會(huì)發(fā)生急劇變化，如內(nèi)應(yīng)力、孔隙率、遮蓋力、透水性等。涂料的消色力在CPVC處也會(huì)發(fā)生突變，如圖4所示，隨PVC增加，在CPVC之前消色力變化很小，因此高質(zhì)量低PVC乳膠漆不易發(fā)生溫變差現(xiàn)象；當(dāng)PVC接近CPVC時(shí)若溫度等外界條件變化降低了乳液的成膜效率時(shí)漆膜的孔隙率會(huì)迅速增加，干遮蓋力增大，消色力急劇增大，顏色變淺，明度值L也急劇增大，因此發(fā)生溫變色差的通常是PVC接近或大于CPVC的中低檔乳膠漆。圖2中橙色普通外墻涂料在氣溫較低時(shí)施工顏色變淺就是因?yàn)樵撏苛螾VC接近CPVC附近，而成膜助劑的用量偏少，在低溫條件下成膜效率降低，CPVC減小，涂料的PVC超過CPVC，漆膜中出現(xiàn)孔隙率大幅度提高，消色力增加而致顏色變淺。

雖然PVC一般僅適用于顏、填料細(xì)度較小，目數(shù)在400目以上的普通涂料體系。對(duì)于填料較粗的膩?zhàn)蛹坝刹噬敖M成的真石漆通常不宜采用PVC這一術(shù)語，但是這并不妨礙我們使用普通乳膠漆中漆膜因光散射而產(chǎn)生遮蓋力的原理來理解和解釋真石漆中發(fā)生的一些現(xiàn)象。正常真石漆的漆膜是由連續(xù)致密的乳膠基料和較普通涂料中的粉料粗得多的彩砂（通常主要由120~80，80~40，40~20目彩砂級(jí)配而成）組成的，如圖5中A和B，連續(xù)致密的基料是透明的，粗顆粒的砂因?yàn)椤按翱谛?yīng)”對(duì)可見光也幾乎不產(chǎn)生光散射，漆膜的顏色完全由彩砂決定。但當(dāng)真石漆中乳液含量太低、砂太細(xì)或者砂中含較多細(xì)粉料甚至用色漿調(diào)色、成膜助劑不足、成膜溫度太低時(shí)，則漆膜如圖5中C所示，漆膜的乳膠基料以及彩砂之間會(huì)存在大量孔隙，孔隙內(nèi)空氣的折射率比基料和砂都低（空氣的折射率為1，基料約為1.5，填料約為1.5），折射率之差也隨之增大，光散射作用增強(qiáng)，類似如高PVC乳膠漆，產(chǎn)生一定程度的干遮蓋力；同時(shí)孔隙的大小對(duì)散射效率也有很大影響，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)漆膜內(nèi)孔隙的最佳散射直徑是0.7微米，真石漆內(nèi)使用彩砂越細(xì)，則彩砂之間孔隙的直徑也越小，越接近空氣孔隙的最佳散射直徑，散射作用也越強(qiáng)。雖然真石漆的這種散射作用較高PVC普通涂料小得多，但由于真石漆的膜厚比普通涂料厚得多（真石漆的厚度是普通涂料的10-20倍），會(huì)放大這種散射作用，對(duì)最終顏色產(chǎn)生較大影響。此時(shí)真石漆漆膜的顏色不再完體由彩砂決定，漆膜內(nèi)的孔隙因光散射作用對(duì)彩砂的顏色有沖淡作用，漆膜最終的顏色由彩砂和漆膜的孔隙率以及孔隙的大小共同決定的，孔隙率越高、孔隙越小，光散射作用越強(qiáng)，真石漆的顏色越淺。

影響真石漆漆膜孔隙率及孔隙大小的因素主要由真石漆配方組成和成膜溫度決定，溫變色差就是由于不同溫度下真石漆內(nèi)乳液的成膜效率不同，導(dǎo)致真石漆內(nèi)孔隙率不同，最終引起真石漆的顏色差異。

真石漆配方組成對(duì)溫變色差的影響

真石漆主要由乳液、彩砂、助劑（成膜助劑、增稠劑等）組成，因此本文就從這幾個(gè)方面來探討真石漆的配方對(duì)溫變色差的影響。

實(shí)驗(yàn)方法：實(shí)驗(yàn)中各配方均采用肝紅彩砂制成真石漆，用1mm厚的制膜模板刮涂制膜，在相對(duì)濕度均為50%，溫度分別為5，10，23，35℃下養(yǎng)護(hù)7天，目視比較干膜顏色的深淺，并按0-10分制評(píng)分（真石漆漆膜顏色不均勻，不宜采用分光光度計(jì)來測量評(píng)分），10分顏色最深，0分顏色最淺，評(píng)分越高說明成膜質(zhì)量越好，評(píng)分越低說明成膜質(zhì)量越差。同一配方的真石漆在不同溫度下養(yǎng)護(hù)最終評(píng)分越接近說明溫變色差越小，性能越好。

乳液

從以上真石漆溫變色差的原因分析可知，乳液用量對(duì)漆膜的孔隙率影響很大，可能導(dǎo)致溫變色差。表1是乳液用分別為8%，10%，12%和15%的四種真石漆在不同溫度下漆膜顏色評(píng)份。

總結(jié)表1中評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)可以看出以下規(guī)律：

? 乳液含量越高，真石漆的顏色越深，溫變色差越?。环粗?，乳液含量越低，真石漆的顏色越淺，溫變色差越大；

? 同一配方，溫度越高顏色越深，溫度越低顏色越淺；

? 不同乳液含量的真石漆在高溫養(yǎng)護(hù)時(shí)色差比較小，但在低溫養(yǎng)護(hù)時(shí)色差較大。

真石漆的顏色表現(xiàn)出以上規(guī)律的主要原因是乳液用量和成膜溫度共同影響漆膜內(nèi)的孔隙率。乳液含量越高，成膜溫度越高，漆膜越致密，孔隙率越低，光散射越弱，顏色越深；反之，乳液含量越少，成膜溫度越低，漆膜孔隙率就越高，光散射越強(qiáng)，顏色越淺。乳液含量高時(shí)，雖然乳液的成膜效率隨溫度的降低而降低，但由于有一定量富余的乳液作為補(bǔ)充，孔隙率變化相對(duì)較小，因此真石漆的顏色變化較小，溫變色差也小。這類似如高質(zhì)量的低PVC普通乳膠漆，雖然低溫下CPVC降低，但PVC仍然小于CPVC，顏色幾乎不變或變化很小。乳液含量低時(shí)，真石漆內(nèi)孔隙率隨溫度降低時(shí)成膜效率降低而增加，顏色變淺，如同中低檔PVC靠近或者大于CPVC的普通乳膠漆，溫度越低，CPVC越小，PVC大于CPVC，空隙率迅速增加，消色力也增加，顏色變淺。

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，真石漆的溫差色變主要發(fā)生于乳液用較少的低成本真石漆，只要乳液用量足夠，溫差色變可以減少甚至可以完全避免。一般來講，真石漆中乳液用量在15%以上時(shí)質(zhì)量最好，基本不會(huì)發(fā)生溫變色差現(xiàn)象；乳液用量在15~12%時(shí)，彩砂級(jí)配及其它助劑搭配合理時(shí)溫差色變也較??；乳液含量小于12%時(shí)則較易發(fā)生溫變色差現(xiàn)象。

除了乳液的用量以外，乳液的性能如粒徑、最低的成膜溫度（MFT）、穩(wěn)定性（抗絮凝能力）等對(duì)溫差色變也有一定影響，其影響規(guī)律同乳液性能對(duì)CPVC影響規(guī)律相同，即乳液的粒徑越小，最低成膜溫越低，抗絮凝能力越強(qiáng)，則乳液越容易變形成膜，孔隙率越低，溫變色差越小。因此選擇合適真石漆乳液也可減少溫變色差的發(fā)生。

彩砂

彩砂是真石漆中除乳液外另一最重要組成，對(duì)真石漆的成本、性能影響僅次于乳液。彩砂的細(xì)度、吸水率、硬度等都可能對(duì)溫變色差產(chǎn)生影響。表2是不同彩砂級(jí)配的四種真石漆在不同溫度下漆膜顏色評(píng)份結(jié)果。

分析表2評(píng)分可知，在相同乳液用量時(shí)彩砂越細(xì)，相同溫度下顏色越淺，不同溫度下溫變色差越大。比較配方2和6可知，在砂的級(jí)配相同時(shí)用色漿調(diào)色更易發(fā)生溫差色變。其原因是彩砂越細(xì)，比表面積越大，需要的乳液越多，在乳液相同的條件下漆膜內(nèi)孔隙率真越高，同時(shí)孔隙直徑也越小，越接近孔隙的最佳散射直徑（0.7微米），散射效率也越高，對(duì)漆膜顏色的沖淡作用也越強(qiáng)。隨溫度降低，乳液成膜效率降低，孔隙率進(jìn)一步提高，表現(xiàn)出更強(qiáng)列的溫變色差現(xiàn)象。

比較表1和表2的數(shù)據(jù)可知，彩砂的細(xì)度對(duì)溫變色差的影響可能更大，因?yàn)椴噬暗募?xì)度不僅影響孔隙率而且影響孔隙的大小，最終從兩個(gè)方面提高光散射效率而產(chǎn)生更強(qiáng)的溫變色差。

近年來由于惡性競爭的緣故，少數(shù)企業(yè)為了降低成本，減少價(jià)格較高的彩砂在真石漆中的用量，常使用細(xì)彩砂（如200目彩砂）甚至色漿來調(diào)色是導(dǎo)致溫變色差問題多發(fā)的主要原因之一。高質(zhì)量的真石漆應(yīng)該使用40-80目和80-120目的彩砂為主來調(diào)色，若確有需要，使用更細(xì)彩砂來調(diào)色時(shí)，則應(yīng)相應(yīng)增加乳液的用量來減少溫變色差的發(fā)生。

基于相同原因，真石漆用彩砂的吸水率和硬度也是非常重要的指標(biāo)，必須嚴(yán)格控制。彩砂的高吸水率常常是由于含有大量細(xì)的灰份，這會(huì)直接導(dǎo)致孔隙率提高而產(chǎn)生溫變色差。硬度低的彩砂通常吸水率會(huì)偏高并且在生產(chǎn)過程可能因研磨而進(jìn)一步碎裂粉化而增加溫變色差發(fā)生的可能。

燒結(jié)彩砂和染色彩砂由于灰份少吸水率低，可一定程度上減少乳液的消耗，因此可以減少溫變色差的發(fā)生。

成膜助劑

成膜助劑能促進(jìn)真石漆內(nèi)乳膠粒子的塑性流動(dòng)和彈性變形，降低乳液的成膜溫度，保證真石漆在廣泛的施工溫度范圍內(nèi)有效成膜的重要助劑。成膜助劑的用量過多不但成本增加而且可能會(huì)降低真石漆的穩(wěn)定性；用量過少則不能保證乳液完全有效成膜，導(dǎo)致溫變色差的發(fā)生。成膜助劑的用量一般主要由乳液的性能特別是乳液的最低成膜溫度（MFT）和真石漆的施工養(yǎng)護(hù)溫度決定的。

為了更方便快捷地觀察和決定成膜助劑的最佳用量，我們用本實(shí)驗(yàn)用真石漆乳液（MFT=25℃）制成PVC為60%的透明乳膠基礎(chǔ)漆，再用鐵紅、鐵黃、碳黑和鈦白色漿調(diào)配出深棕色乳膠漆，比較不同用量的成膜助劑TEXANOL在不同溫度下顏色深淺（L值），可以快速?zèng)Q定成膜助劑的合適用量：某一溫度下漆膜的L值不再隨成膜助劑用量的增加而降低（以DL<0.5為標(biāo)準(zhǔn)）時(shí)成膜助劑的用量或漆膜的L值已同最低L值（溫度最高成膜助劑用量最大時(shí)漆膜的L值）相同（以DL<0.5為標(biāo)準(zhǔn)）時(shí)成膜助劑的用量。

由圖6.1可知，23℃下成膜助劑用量為乳液的4%時(shí)已足夠，顏膜的顏色同成膜助劑用量為6%、8%、10%的顏色已基本相同。

由圖6.2可知，12℃下成膜助劑用量為乳液的4%時(shí)，DL為1.94>0.50，顏色稍淺；成膜助劑用量需增加到乳液的6%，漆膜的顏色不再隨成膜助劑的增加而變深。同理，由圖6.3和圖6.4可以知，5℃下成助劑助的用量應(yīng)增加到乳液的7-8%，2℃下成膜助劑的用量應(yīng)增加到乳液用量的10%才能保證漆膜的顏色基本不變。

由表3數(shù)據(jù)可知，真石漆中成膜助劑TEXANOL的用量對(duì)顏色的影響規(guī)律同普通乳膠漆中類似，即成膜助劑TEXANOL的用量越大，溫變色差越小。綜合考慮成本和穩(wěn)定性等因素，最終真石漆中成膜助劑TEXANOL的用量應(yīng)根據(jù)施工環(huán)境溫度，參考表3的實(shí)驗(yàn)方法來決定。表3中真石漆若要保證最低在5℃下施工無溫變色差現(xiàn)象，成膜助劑TEXANOL的用量應(yīng)為乳液的8-10%。

其它助劑的影響

真石漆中除成膜助劑可以對(duì)溫變色差產(chǎn)生較大影響外，其它助劑對(duì)溫變色差也可能產(chǎn)生一定影響。

除成膜助劑以外，真石漆中其它助劑有增稠劑、殺菌劑、保濕劑等，增稠劑使用不當(dāng)?shù)脑捒赡軙?huì)引起乳液的絮凝（如橋式絮凝和體積限制絮凝），相當(dāng)于乳液的粒徑增大，而降低乳液的成膜效率，加強(qiáng)溫變色差；增稠劑的耐水性不同可通過影響成膜過程中水的揮發(fā)速率而間接影響乳液的成膜效率，對(duì)溫變色差也可能產(chǎn)生一定影響。殺菌劑使用不當(dāng)或加入方式錯(cuò)誤可能使乳液產(chǎn)生嚴(yán)重絮凝，影響乳液成膜而加強(qiáng)溫變色差；保濕劑可通過調(diào)節(jié)開放時(shí)間、提高乳液的穩(wěn)定性等來影響乳液的成膜從而對(duì)溫變色差產(chǎn)生影響。

因此合理地使用不同助劑也可能減少溫變色差產(chǎn)生的可能。

其它環(huán)境因素對(duì)真石漆顏色的影響

真石漆都是在一定溫度和濕度下施工、養(yǎng)護(hù)成膜的，因此影響真石漆成膜質(zhì)量的不僅有溫度，還濕度等環(huán)境因素，溫度和濕度共同決定了真石漆的成膜質(zhì)量的好壞，所以我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中看到的真石漆的顏色變化并不完全是溫度引起的，而是溫度和濕度變化共同產(chǎn)生的，真石漆在實(shí)際應(yīng)用中可能比本實(shí)驗(yàn)中單純的溫度變化引起的顏色變化更為嚴(yán)重，原因也更復(fù)雜。

實(shí)際環(huán)境濕度的變化也很大，即便是同一天的早晨、中午、晚上，同一建筑的不同墻面，濕度變化有時(shí)也很驚人。濕度對(duì)真石漆顏色的影響規(guī)律是濕度越高，干燥越慢，成膜助劑損耗越多，成膜效率越低，真石漆成膜質(zhì)量越差，顏色會(huì)越淺。

綜合溫度和濕度的共同影響，低溫高濕是真石漆最容易發(fā)生顏色變化而發(fā)花、抗水白性差等漆膜問題的氣氣候條件，應(yīng)盡可能避免在低溫高濕下施工真石漆。

對(duì)其它性能的影響

圖為三種真石漆SS、TH、CG分別在35℃和10℃下養(yǎng)護(hù)24小時(shí)再浸泡在水中(圖中樣板的下半部分) 24小時(shí)取出完全干燥后的結(jié)果，由圖可以看出：1、同一真石漆，溫度越高，成膜質(zhì)量越好，漆膜顏色越深，抗水白性越好；2、不同真石漆，溫變色差越小，抗水白性越好（真石漆SS溫變色差最小，抗水白性最好，真石漆CG溫變色差居中，抗水白性居中，真石漆TH溫變色差最嚴(yán)重，抗水白性也最差）。由此說明，溫變色差不僅會(huì)引起真石漆的發(fā)花，而且可以說明真石漆成膜質(zhì)量的好壞。容易發(fā)生溫變色差的真石漆其成膜質(zhì)量差，抗水白性也差，同理其耐久性、耐沾污性等許多性能也都會(huì)降低。因此通過真石漆的配方優(yōu)化不僅可減少因溫變色差引起的發(fā)花，而且可以全面地提高真石漆的性能。

結(jié)論

真石漆的溫變色差是由于溫度的變化引起漆膜成膜效率的變化，帶來漆膜內(nèi)孔隙率變化，進(jìn)而引起光散射的變化而產(chǎn)生顏色變化的漆膜弊病。通過提高乳液的用量、合理彩砂級(jí)配、選用高質(zhì)量彩砂、添加適量成膜助劑等方法優(yōu)化真石漆的配方可以解決真石漆的溫變色差問題。