1. ปฏิบัติตามข้อกําหนดด้านสิ่งแวดล้อมและเทคนิคที่เข้มงวดขึ้นเรื่อย ๆ
2. สารเติมแต่งเคลือบกันน้ํา
3. สารเติมแต่งต่อต้านกราฟฟิตี
4. สารเติมแต่งเคลือบที่ส่งเสริมการทําความสะอาดตัวเองของสารเคลือบ
5. นาโนเทคโนโลยีใหม่
ด้วยความตระหนักรู้ของผู้คนเกี่ยวกับการปกป้องสิ่งแวดล้อมและการปรับปรุงคุณภาพชีวิตประจําวันอย่างต่อเนื่อง ประเทศต่าง ๆ ทั่วโลกให้ความสนใจกับการเคลือบสถาปัตยกรรมที่มีส่วนผสมของน้ํามากขึ้นเรื่อย ๆ มีการกําหนดกฎระเบียบที่เกี่ยวข้องเพื่อจํากัดปริมาณสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายในสารเคลือบสถาปัตยกรรมอย่างเข้มงวด สัดส่วนของสารเคลือบที่มีส่วนผสมของตัวทําละลายกําลังลดลงเรื่อย ๆ และสีเคลือบสถาปัตยกรรมที่ใช้น้ําก็ถูกแทนที่
ด้วยการเกิดขึ้นของอาคารต่าง ๆ โดยเฉพาะอาคารสูง การเคลือบสถาปัตยกรรมเชิงฟังก์ชันจึงได้รับความสนใจจากสังคมโดยรวมมากขึ้นเรื่อย ๆ การเคลือบสถาปัตยกรรมเชิงฟังก์ชันหลักประกอบด้วยการเคลือบกันไฟ เคลือบกันน้ํา เคลือบป้องกันเชื้อราและแมลง เคลือบกันสนิมและกัดกร่อน เคลือบป้องกันไฟฟ้าสถิต เคลือบดูดซับเสียง เคลือบกันความร้อน และเคลือบฟังก์ชันยืดหยุ่น ในบรรดาสารเหล่านี้ สารเติมแต่งสามารถมอบฟังก์ชันพิเศษมากมายให้กับการเคลือบผิว และคุณภาพผลิตภัณฑ์รวมถึงระดับการพัฒนาของสารเติมแต่งยังสะท้อนถึงคุณภาพผลิตภัณฑ์และระดับการพัฒนาของสารเคลือบจากด้านข้าง
แนวโน้มการพัฒนาสารเติมแต่งเคลือบแบบน้ํา
1.
ตอบสนองข้อกําหนดด้านสิ่งแวดล้อมและเทคนิคที่เข้มงวดขึ้นเรื่อย ๆด้วยความตระหนักที่เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับการใช้วัตถุดิบอุตสาหกรรมที่ผ่านข้อกําหนดด้านสิ่งแวดล้อมและสิ่งแวดล้อม ผู้จัดหาวัตถุดิบเคลือบจึงต้องปฏิบัติตามข้อกําหนดด้านสิ่งแวดล้อมและกฎหมายมากขึ้นเรื่อย ๆ และตัวทําละลายอินทรีย์ในระบบเคลือบต่าง ๆ กําลังถูกแทนที่ด้วยน้ําอย่างค่อยเป็นค่อยไป แนวโน้มล่าสุดนี้สะท้อนให้เห็นในสารเคลือบอุตสาหกรรมและยานขนส่ง โดยอะคริลิกเงางามแบบตัวทําละลาย เรซินยูรีเทน-อะคริลิก และยูรีเทน-โพลีเอสเตอร์ กําลังถูกแทนที่อย่างค่อยเป็นค่อยไปด้วยเรซินชนิดน้ําและเรซินคอมโพสิตดัดแปลง
2.
สารเติมแต่งเคลือบกันน้ําการเคลือบกันน้ําสําหรับอาคารเป็นการเคลือบกันน้ําที่ใช้งานได้จริงสําหรับผนังภายนอกอาคาร การเคลือบเพียงอย่างเดียวหรือร่วมกับวัสดุเสริมแรงหรือโครงสร้างชั้น ๆ บนพื้นผิวฐานของผนังภายนอกที่ต้องการกันน้ํา ซึ่งสามารถสร้างเป็นชั้นกันน้ําที่ต่อเนื่องและไร้รอยต่อ โดยมีความหนาของชั้นฟิล์มเคลือบกันน้ําตามต้องการ เพื่อรองรับความต้องการของอาคารอุตสาหกรรมและโยธา ข้อกําหนดด้านการกันซึมและการเจาะทะลุของหลังคา วิศวกรรมใต้ดิน พื้น และชิ้นส่วนอื่น ๆ ปัจจุบัน การเคลือบกันน้ําแบบดั้งเดิมยังคงอิงกับคุณสมบัติของสารที่สร้างฟิล์ม เช่น การบ่มสององค์ประกอบด้วยโพลีฮีเลียมเอสเทอร์ การบ่มด้วยความชื้นแบบหนึ่งส่วนประกอบ การพ่นโพลียูเรีย อิมัลชันอะคริลิก และแอสฟัลต์ดัดแปลง เป็นต้น ซึ่งเป็นการพัฒนาที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น การใช้สารเติมแต่งเพื่อให้สารเคลือบสถาปัตยกรรมมีคุณสมบัติกันน้ํายังเป็นหัวข้อวิจัยที่ค่อนข้างใหม่ มีข้อดีสองประการในการปรับเปลี่ยนสารเคลือบด้วยสารเติมแต่ง ประการแรก หากมีกลุ่มปลายที่ตอบสนอง มันสามารถทําปฏิกิริยาและต่อยอดกับเรซินที่สร้างฟิล์มเพื่อให้เกิดผลการปรับเปลี่ยนที่ยั่งยืน; ประการที่สอง หากใช้เป็นสารหลังการเติม เรซินสําหรับการสร้างฟิล์มจะช่วยให้ช่วงการเลือกได้กว้างขึ้น และประสิทธิภาพของสารเคลือบแบบคอมโพสิตสามารถได้รับผ่านผลเสริมของสารเติมแต่งต่าง ๆ
สารเติมแต่งเป็นหนึ่งในวัตถุดิบหลักที่สําคัญของการเคลือบผิว โดยทั่วไป สัดส่วนของสารเคลือบในสูตรโดยรวมมักไม่เกิน 1% ของทั้งหมด แม้ว่าสัดส่วนจะไม่มาก แต่บทบาทของมันก็เป็นแกนหลักและสําคัญมาก ไม่เพียงแต่ช่วยลดข้อบกพร่องด้านคุณภาพและประสิทธิภาพต่าง ๆ รวมถึงข้อเสียของฟิล์มเคลือบสําหรับการเคลือบทั่วไปเท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่มความมั่นคงในการผลิต ความมั่นคงในการเก็บรักษา ความมั่นคงในการก่อสร้าง และคุณสมบัติทางกายภาพต่าง ๆ ของสารเคลือบในระหว่างการผลิต ก่อสร้าง การขนส่ง และการเก็บรักษา ควบคุมได้ดี การเติมสารกันน้ําลงในสีอาจทําให้สีมีฤทธิ์กันน้ําและกันน้ําได้ โดยหลักแล้วจะใช้สารออกฤทธิ์ผิวพิเศษที่ดัดแปลงบางชนิดซึ่งมีพลังงานผิวต่ําเพื่อลดพลังงานผิวของฟิล์มเคลือบ หรือเพื่อสร้างการจัดเรียงทิศทางของการกลับด้านของกลุ่มไฮโดรโฟบิกบนผิวฟิล์มเคลือบ สร้างเอฟเฟกต์ใบบัว และสร้างผลกันน้ําและกันน้ําของฟิล์มเคลือบ , เพื่อช่วยลดการกักเก็บของหยดน้ําหลังการสร้างผนังด้านนอก ความต้านทานน้ําของผนังจะดีขึ้นอย่างมาก และอายุการใช้งานจะยาวนานขึ้น
3.
สารเติมแต่งต่อต้านกราฟฟิตีสารเคลือบป้องกันกราฟฟิตี้ก็เป็นหนึ่งในหัวข้อวิจัยที่ได้รับความสนใจในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ตั้งแต่การป้องกันการเกาะติดของตัวเรือ การป้องกันกราฟฟิตีบนผนังภายนอกอาคาร การขีดเขียนด้วยปากกาลูกลื่นบนโซฟาและที่นอนในบ้าน การป้องกันมลพิษน้ํามันบนเพดานห้องครัว และการปกป้องพื้นผิวของรถยนต์และรถไฟใต้ดิน ถูกใช้กันอย่างแพร่หลาย การเคลือบกันกราฟฟิตี้สามารถลดความเสียหายต่อการเคลือบและแม้แต่พื้นผิวของพื้นผิวเนื่องจากกราฟฟิตี้ที่เกินขอบเขต การเคลือบนี้สามารถทาได้ทั้งบนพื้นผิวด้านในและด้านนอกของเรือ ยานพาหนะ ผนังภายในและภายนอก เฟอร์นิเจอร์และแผ่นไม้ ฯลฯ โดยไม่ส่งผลต่อรูปลักษณ์ของพื้นผิวเดิมของการเคลือบ ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เนื่องจากความต้องการเคลือบกันกราฟฟิตี้ในสหรัฐอเมริกา แคนาดา และเม็กซิโกเติบโตอย่างต่อเนื่อง อเมริกาเหนือจึงเป็นตลาดหลักของโลกสําหรับเคลือบป้องกันกราฟฟิตี้ รองลงมาคือยุโรป เอเชียแปซิฟิก อเมริกาใต้ และตะวันออกกลางกับแอฟริกา นอกจากนี้ อเมริกาเหนือคาดว่าจะเป็นภูมิภาคที่เติบโตเร็วที่สุดในตลาดเคลือบป้องกันกราฟฟิตี้ในปีต่อ ๆ ไป เนื่องจากความต้องการเคลือบป้องกันกราฟฟิตี้ที่เพิ่มขึ้นในประเทศอเมริกาเหนือ
ความต้องการเคลือบผิวก็เพิ่มขึ้นตามมาตรฐานการครองชีพที่ดีขึ้นของผู้คน ตามคุณสมบัติการป้องกัน สามารถแบ่งออกเป็นการเคลือบป้องกันกราฟฟิตีแบบสละ เคลือบกึ่งถาวร และเคลือบป้องกันกราฟฟิตี้ถาวร การต่อต้านกราฟฟิตี้ที่ใช้บูชายัญมักใช้ขี้ผึ้งพาราฟิน หลังจากผิวฟิล์มเคลือบปนเปื้อน ให้ละลายขี้ผึ้งพาราฟินด้วยตัวทําละลายหรือน้ําร้อนเพื่อกําจัดขี้ผึ้งพาราฟินและกราฟฟิตี้ออกพร้อมกัน; เมื่อใช้วิธีนี้แล้ว พื้นผิวของวัสดุรองรับจะต้องเคลือบอีกครั้ง และต้นทุนค่อนข้างสูง สูง วัสดุกันกราฟฟิตี้กึ่งถาวรนี้ส่วนใหญ่ใช้เรซินอะคริลิก อีพ็อกซี่ หรือเรซินโพลีเอสเตอร์ หลังจากเชื่อมโยงข้าม มันจะตระหนักถึงฟังก์ชันป้องกันกราฟฟิตีและสามารถต้านทานกราฟฟิตีเพิ่มเติมได้ ยิ่งรุนแรงเท่าไร ภาพยนตร์สุดท้ายก็จะสูญเสียคุณสมบัติต่อต้านกราฟฟิตี้ เมื่อเทียบกับการเคลือบแบบกึ่งถาวร การเคลือบกันกราฟฟิตีแบบถาวรมีอายุการใช้งานการเคลือบที่ยาวนานกว่าและมีประสิทธิภาพต่อการต่อต้านกราฟฟิตีที่ทนทานกว่า โดยทั่วไปจะผลิตด้วยเรซินฟลูออรีนและซิลิโคน และกลไกยังช่วยเติมพลังงานผิวต่ําให้กับฟิล์มเคลือบ ทําให้กันน้ําและกันน้ําได้ น้ํามัน ปากกากันน้ํามัน หรือปากกาลูกลื่นก็ช่วยให้น้ําแข็งและหิมะเกาะบนพื้นผิวได้ง่ายขึ้น เพื่อความสะดวกในการทําความสะอาด การเติบโตอย่างต่อเนื่องของตลาดยังนําไปสู่การพัฒนาใหม่ ๆ ในสารเติมแต่งต่อต้านกราฟฟิตี และบริษัทสารเติมแต่งหลายแห่งได้เปิดตัวสารเติมแต่งที่มีคุณสมบัติต้านกราฟฟิตี หลักการของสิ่งนี้แบ่งออกเป็นสองประเภทโดยคร่าว ๆ คือ แบบหนึ่งคือการเติมวัสดุนาโน และแบบที่สองใช้สารที่มีแรงตึงผิวต่ํา เช่น ซิลิโคนและฟลูออรีน ชนิดหลังนี้นิยมใช้มากกว่า ซึ่งง่ายต่อการเติมสารเคลือบ และง่ายต่อการสร้าง และมีสารเติมแต่งซิลิโคนที่มีปฏิกิริยาโดยตรงในการบ่มสารที่สร้างฟิล์ม สารเติมแต่งต่อกราฟฟิตี้มีสองประเภท คือ สารตอบสนองและสารเติมแต่ง ข้อดีของชนิดรีแอคทีฟคือสามารถต่อกับเรซินเพื่อสร้างฟิล์มที่หนาแน่นและทนทานกว่า แต่ความแข็งของฟิล์มจะสูงกว่า และความโปร่งใสของฟิล์มเคลือบจะถูกกระทบได้ง่าย ข้อดีของสารเติมแต่งชนิดนี้คือปริมาณต่ําสามารถให้ผลต่อต้านกราฟฟิตีได้ดี ปริมาณต่ํามีผลต่อความโปร่งใสและความเงาของฟิล์มเคลือบน้อยมาก แต่การเคลื่อนที่จะมีความเข้มข้นมากขึ้น ส่งผลให้ประสิทธิภาพการต่อต้านกราฟฟิตีของฟิล์มเคลือบมีความทนทาน ได้รับผลกระทบในทางลบ
4.
สารเติมแต่งเคลือบที่ส่งเสริมการทําความสะอาดตัวเองของสารเคลือบมลพิษสิ่งแวดล้อมในเมืองกําลังเพิ่มขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งมลพิษจากฝุ่นและก๊าซที่รุนแรงเป็นพิเศษ ด้านหน้าของอาคารสูง ซึ่งเป็นภูมิทัศน์สําคัญของเมือง กําลังถูกกัดเซาะอย่างรุนแรงมากขึ้นเรื่อย ๆ สีทาภายนอกอาคารสามารถทําให้บรรยากาศและห้องดูสวยงามขึ้น แต่เนื่องจากสีแบบดั้งเดิมล้างไม่ดี ผนังจะกลายเป็นจุดด่างหลังจากใช้งานนาน
ตามหลักการทําความสะอาดตัวเองของใบบัว ผ่านการเลือกและปรับแต่งวัสดุอนุภาคอนินทรีย์ที่มีโครงสร้างและรูปร่างพิเศษ การเคลือบสามารถสร้างรูปร่างเว้า-นูนขนาดจุลภาคบนผิวเคลือบระหว่างกระบวนการอบแห้งและการสร้างฟิล์ม พื้นผิวเคลือบขนาดเล็กที่มีรูปร่างเว้านูน ไม่เพียงแต่ทําให้อนุภาคฝุ่นเกาะติดกับพื้นผิวเคลือบในสภาพแขวนลอย ลดแรงระหว่างอนุภาคฝุ่นกับพื้นผิวเคลือบอย่างมาก แต่ยังเพิ่มมุมสัมผัสระหว่างน้ํากับพื้นผิวเคลือบได้อย่างมาก ช่วยให้หยดน้ํากลิ้งบนผิวเคลือบได้ดีขึ้น ในเวลาเดียวกัน ตามหลักการการเคลือบแบบซ้อนกันเอง สารที่ไม่ชอบน้ําจะถูกเติมเข้าไปในอิมัลชัน เพื่อให้ชั้นเคลือบสามารถถูกเคลือบโดยอัตโนมัติในระหว่างกระบวนการอบแห้งของการสร้างฟิล์ม ส่งผลให้ชั้นบนผิวเคลือบมีความเข้มข้นมากขึ้น ชั้นกันน้ํามีประโยชน์ในการลดแรงระหว่างอนุภาคฝุ่นกับพื้นผิวเคลือบ และปรับปรุงมุมสัมผัสของน้ํากับพื้นผิวเคลือบให้ดียิ่งขึ้น สุดท้าย อนุภาคมลพิษที่สะสมหรือดูดซับสามารถแยกออกจากผิวเคลือบได้ภายใต้การกัดกร่อนของลมและฝน เพื่อให้เกิดการทําความสะอาดตัวเอง
5.
นาโนเทคโนโลยีใหม่ทิศทางสําคัญสําหรับการพัฒนาสารกําจัดเชื้อราสําหรับเคลือบสถาปัตยกรรมในอนาคตคือการใช้นาโนเทคโนโลยี
สารกันเสียและสารต้านเชื้อราส่วนใหญ่ในปัจจุบันเป็นสารอินทรีย์ ซึ่งมีผลข้างเคียงต่อร่างกายมนุษย์ในระดับหนึ่ง การพัฒนาเทคโนโลยีนาโนได้นําเทคโนโลยีสารต้านแบคทีเรียเข้าสู่ยุคใหม่ วัสดุนาโน TiO2, ZnO และวัสดุนาโนอื่น ๆ ไม่เป็นพิษต่อร่างกายมนุษย์ มีสารต้านแบคทีเรียหลากหลายชนิด และมีความเสถียรทางความร้อนที่ยอดเยี่ยม กลไกการทํางานของวัสดุนาโนอาศัยปฏิกิริยาโฟโตคาตาไลติกเพื่อย่อยสลายสารอินทรีย์และมีฤทธิ์ต้านแบคทีเรีย ภายใต้แสงแดดและในที่ที่มีอากาศและน้ํา จะเกิดอนุมูลออกซิเจนอะตอมและไฮดรอกซิล ซึ่งสามารถทําปฏิกิริยากับอินทรียวัตถุในแบคทีเรียเพื่อสร้างก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ํา , พร้อมฤทธิ์ต้านเชื้อราและแบคทีเรียอย่างครบถ้วน ตัวอย่างเช่น ผงนาโนต้านแบคทีเรียนี้สามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในผนังภายใน โรงพยาบาล เวิร์กช็อปอาหาร ฯลฯ บางประเทศเริ่มพัฒนาวัสดุนาโนต้านแบคทีเรียเงิน ซึ่งสามารถฆ่าจุลินทรีย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพที่ความเข้มข้นของไอออนเงินในระดับหนึ่ง
