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乳胶漆 中主要原料的说明

2017/09/19 16:57
1分散剂
润湿剂 主要是降低物质的表面张力,其分子量小;分散剂 吸附在颜填料的表面上产生电荷斥力或空间位阻,防止颜 填料产生有害絮凝,使分散 体系处于稳定状态,一般分子量较大。
水性涂 料常用润湿分散剂有以下三类:阴离子型、阳离子型、电中性 多官能团非离子。其中阴离子价位低,非离子 在涂料涂膜中容易解吸移动.
配方生 产润湿分散剂选择依据:润湿分 散剂的分子结构、分子量、疏水性 等不同导致其在润湿分散能力方面、稳泡防沉降、抗水以 及展色方面各有强弱。因而在 不同类型的配方中润湿分散剂在选择上各有侧重。
2 增稠剂
增稠剂的分类:
(1)、聚氨酯或HEUR增稠剂:具有表面活性剂特性。水性助 溶剂和表面活性剂对增稠效果影响大,抗飞溅,流平好,提高涂膜丰满度,良好的耐擦洗耐碱,增稠的 乳胶漆均匀无絮凝,这种非 絮凝性涂料具有光泽潜力,非絮凝 性涂料所构成的涂膜致密,抗渗透好,抗腐蚀好,对电解质不敏感,无生物降解。
(2)、碱溶或碱溶胀型HASE、ASE增稠剂:离子型增稠剂对pH敏感,增稠的 乳胶漆为絮凝性不均匀体系,无光泽潜力,耐水、耐碱和抗腐蚀性不好,对电解质较敏感,无生物降解。
(3)、纤维素HEC、HMEC:非离子型,对pH不敏感,增稠效 率高尤其对水相有效,受乳液 和其他助剂影响小,增稠的 乳胶漆为絮凝性不均匀体系,无光泽潜力,生物降解 。
(4)、 无机类膨润土:触变性大,与碱溶 或碱溶胀型纤维素相比对中高剪切黏度影响小。
配方选 择不同装饰效果的涂料对流变性有不同要求:
1、在高PVC体系,选用PU类或结合使用
2、在丝光、半光以及高光涂料中,选用具有光泽潜力的HEUR,避免使 用大量纤维素等具有絮凝特性的增稠剂,降低光泽限制PVC的提高。
3、细粒径、高乳液 和高颜料体系选用增稠曲线比较牛顿性的增稠剂,避免选 用低中剪切黏度大的增稠剂
4、强触变 性拉毛涂料选用强触变增稠剂
非离子 缔合型增稠剂可分为假塑型/牛顿型两类,在水极 性溶剂乙二醇丁醚中缔合程度不同,非离子 缔合型增稠剂对苯丙、纯丙乳 液粒子吸附作用比醋丙、醋叔强烈,中低剪粘度高。非离子 缔合型增稠剂对粒径较细乳液粒子吸附作用更强,中低剪黏度高,非离子 缔合型增稠剂的选择与使用依据乳液特征,并且要 针对具体的乳胶漆配方。
苯丙、纯丙细 颗粒乳液用于低PVC、高光乳胶漆,添加中 低剪增稠效率高的增稠剂,在用量少情况下,漆的中 低剪粘度即达到要求,但通常 达不到合适的高剪黏度,漆的涂刷性差,还容易发生架桥絮凝,导致漆 发生相分离脱水收缩,可以采 用一种缔合性较弱、较大量添加,配合用 碱溶胀增稠剂提高中低剪黏度。
苯丙、纯丙用于平光、有光中高PVC乳胶漆,可以采 用两种流变特征增稠剂搭配来取得高中低剪黏度的平衡或与HASE配合使用 。
醋酸乙烯共聚物,如醋丙、醋叔乳 液通常乳液粒径较大,中低PVC乳胶漆中,可将中 低剪增稠效率高的HEUR612、1550与HEC、HASE配合使用 。
 
影响非 离子缔合型增稠剂增稠作用的因素还包括分散润湿剂、助溶剂、表面活性剂的HLB值等。在具体 的配方中要综和考虑一个完善的乳胶漆配方,增稠剂 的选择一定要寻求成本与性能间的最佳平衡。
纤维素 类增稠剂的作用主要是因为带有羟基的大分子链,既能与 水发生强烈的水合作用又能产生分子链间缠绕,从而增加了水相黏度。纤维素 分子链中重复的脱水葡萄糖单元使其分子链呈直形且较坚挺,这种形 态使相同相对分子质量的HEC 比聚环 氧乙烷和聚丙烯酰胺占有更大的体积,因而对 增加水相的黏度特别有效。对既定 类型的纤维素醚来说,相对分 子质量是得到增稠效率和流变性能的决定因素。一般认 为相对分子质量高的HEC 有更多 的氢键键合和更强的范德华作用力、分子间 缠绕增加因而黏度上升。当相对分子质量小于100000 时,HEC 的高剪切黏度重合,这表明 相对分子质量低于此值时缠绕度就不起作用了。
 
使用HEC会导致 涂料在高剪切速率下黏度低,影响涂膜的丰满度,低速率 下黏度快速回复影响流平性。经憎水 改性的纤维素醚类(HMHEC)既能与 水的氢键合又能有一定程度的憎水缔合,对HEC 的性能有所改善。
HEUR 是非离 子憎水改性环氧乙烷聚氨酯嵌段共聚物。HEUR在乳胶 涂料水相中很像大分子表面活性剂,可以形成胶束,亲水端 与水分子以氢键缔合,疏水端与乳胶粒子、表面活 性剂等的憎水结构以分子间配向效应吸附在一起,在水中 形成立体网状结构。
HEUR 增稠剂相对分子质量(数千至数万)比前两 类增稠剂的相对分子质量(数十万至数百万)低,水合后 的有效体积增加较少,水相中 分子间的缠绕有限,因而对水相增稠不足。增稠剂 与分散相粒子间的缔合可提高分子间势能,在高剪 切速率下表现出较高的表观黏度有利于涂膜的丰满;随着剪切力的消失,其立体 网状结构逐渐恢复,便于涂料的流平。
丙烯酸 类增稠剂包括丙烯酸盐及碱增稠的丙烯酸酯共聚物2种类型。此类增稠剂需调节pH值至碱性,使羧酸根离解,从而通 过羧酸根离子间的同性静电斥力使分子链由螺旋状伸展为棒状,提高了水相的黏度。
 
为了增 加分子链与乳胶粒子和颜料的作用,人们对 丙烯酸类增稠剂进行了憎水改性。憎水单 体可以是某些常规非离子型的表面活性剂的甲基丙烯酸和丁烯酸酯,憎水基 通常以乙烯基的形式在共聚中直接加入,憎水段 通过短的聚环氧乙烷亲水段和连接基团与亲水碱溶基团直接相连。 HASE 和HEUR增稠剂 的主要区别之一是它们与无机颜料和填料的交互作用。对HEUR 来说,只有使 用憎水分散剂时,它们才 能在无机颜料表面上有弱的吸附,而HASE则能直 接吸附在颜料的表面。
 
3 消泡剂
消泡剂的性能要求:具有较 低的表面张力和HLB值,消泡剂 不溶于介质但能以微滴形式进入并分散于介质,能在泡 沫体系中产生稳定的表面张力不平衡,能破坏 发泡体系粘度和表面弹性的物质,且能阻止气泡产生。消泡微 滴最有效的直径相当于泡沫壁的厚度。
消泡剂的任务:破坏气泡表面液膜,阻止泡 的形成和促使泡的破灭。消泡剂用于大泡、微泡需 脱气消泡一起使用。
消泡剂 组成水性建筑涂料用消泡剂分非硅类和含硅类常规消泡剂由以下组分组成:
1、活性物质起破泡、消泡作用。表面张 力小的代表物有动植物油、疏水二 氧化硅高级醇等
2、扩散剂、润湿乳化剂保证消泡。微滴扩 散接触到气泡膜,并铺展 有壬辛基酚聚氧乙烯醚皂盐等
3、载体有 助于活性物质和起泡体系结合,易于分散到起泡体系,把两者结合起来。其本身 表面张力低有助于抑泡且可以降低成本
影响水 性涂料泡沫的因素:
PH值高对控泡不利;乳液和 颜填料的粒径细消泡困难;聚丙烯 酸盐类分散剂的泡沫多于其他类型的分散剂;过量润湿剂稳定气泡;增稠剂 使高粘度的涂料消泡困难;涂膜的 干燥时间和涂布方法对消泡剂的选择关系较大。
 
选择消泡剂的步骤:
1. 收集树脂、助剂、颜填料 的技术资料及应用施工的方法,消泡能 力持久性的要求等,进行分析。
2. 选用若干消泡剂,采用后 添加方法完成初步筛选试验。包括热 老化消泡能力持久性加速试验和施工工艺模拟试验。
3. 取得最佳结果。
水性有 光涂料用消泡剂要求:消泡能力强,折射率高,在涂料 体系中分散稳定,无光泽障碍。
消泡剂 应用应注意的问题:消泡剂 多为几种不同性质和作用的物质混合而成在储运中分层为保证消泡良好使用前要搅拌均匀;在研磨 阶段用抑泡效果大的,调漆阶 段用破泡效果大的消泡剂;有机硅 型消泡剂最好加在研磨料中,并尽可能少加水,使消泡 剂得到最大的扩散,调漆阶 段加入非硅型消泡剂;消泡剂加入后至少24h才能取 得消泡性能与缩孔、缩边的平衡;消泡剂 用量以最低的有效量为好。
4 乳液
乳液是 涂料中最重要的部分,负责将颜料、填料等 所有粉料物质黏附在基底上,形成对 底材的装饰和保护乳液的性质。
 
对涂料 和涂膜性能的影响表现在以下几个方面
聚合物 种类对制漆的影响:影响增绸效果、浮色、储存分层,影响涂膜的初始、长久性能,如涂膜的耐水、耐碱、、保光、保色性、展色性以及丰满度.聚合物 玻璃化温度影响到成膜性、涂膜的硬度、黏附性、弹性和耐污性.乳胶粒 粒径影响增绸效果、流平和储存性,、涂膜光泽、附着力和耐洗刷性.乳胶粒 的极性影响涂料的浮色、发花,涂膜对底材的附着、耐水和耐碱性.乳胶粒 的亲水亲油性影响涂料的增稠剂选择,涂料浮色、发花,涂膜的 耐水性和耐污性.乳胶粒 子的结构影响涂膜的耐水、耐久和耐污性。
5 颜填料
颜色的三要素:
色调:彩色彼 此相互区别的特征。取决于光源、光谱的 组成和物体表面接受光源所反射(或透射)的各波 长光通量的比例对人眼所产生的感觉。
明度:物体颜 色给人鲜明的感觉。物体表 现对入射光的反射越高,其明度越高,混入黑色越多,明度降低幅度越大。
饱和度:颜色纯粹的程度,色光单一的程度。
颜料的着色力:表征某 一种颜料与另一基准颜料混合后颜色的强弱。是颜料 对光的吸收和反射的结果,主要取决于吸收,吸收能力越大,其着色力越高。着色力 的强弱取决于颜料的化学组成、粒径大小、粒子的形状、粒度分 布和晶体结构等因素。
遮盖力:是当颜 料均匀涂覆于物体表面时,遮盖住 该物体表面底色的能力。光学本 质是颜料和存在其周围的折射率之差造成的,差值越大,遮盖力越高。
涂料生 产用填充料有无机有机两类,作用:
1.在涂料中起骨架、填充作用,增加漆膜厚度,使漆膜丰满坚实。
2.调节涂料的流变性能。
3.改善漆膜的机械强度。
4.调节涂料的光学性能,改变涂膜外观。
5.对涂膜 的化学性能起辅助作用。
无机常 用的无机填充料有以下:
重质碳酸钙:为圆榴状,易沉淀,注意与 其他悬浮性好的填料一起使用。保光、保色性差.密度:2.7 。重质碳酸钙简称重钙,是用机 械方法直接粉碎天然的方解石、石灰石等而制得的。其沉降体积为1.2~1.9,吸油量为27ml/100g,白度为90%,各项指 标都接近沉淀硫酸钡,且不含重金属元素,也可以 降低粉末涂料密度,提高上粉率,增加喷涂面积,增加遮盖率,降低成本,可以在 各种粉末涂料中替代硫酸钡。折射率:1.65
 
轻质碳酸钙:形状为圆榴状,堆积密度小,在超CPVC的涂膜 中提供一定的干遮盖力,保光保色差, 轻质碳酸钙简称轻钙,由石灰 石等原料煅烧或化学反应等而成。由于轻 质碳酸钙的沉降体积(2.4~3.3)比重质 碳酸钙的沉降体积大,它的吸油量为60~90ml/100g,比一般的填料要大,用于粉 末涂料中会严重影响涂膜的流平性,只适用于砂纹、斑纹、锤纹等 美术型粉末涂料,具有立 体效果好的优点,可以减少助剂的使用,获得理想的效果。密度:2.71,折射率:1.48。
 
滑石粉:菱形板 状晶体片状结构,难润湿分散,润湿好后悬浮性好,易粉化,抗渗透性好,用于内 墙装饰涂料可以改善涂膜手感,折射率:1.59,密度:2.7-2.8。
 
硅灰石:状棒状 或辐射状纤维结构,耐磨、耐久性好,可改善涂膜的浮色性 。密度:2.9
 
煅烧高岭土:六角形 片状结构可改善涂膜的浮色性在常用几类填料品种中有较好保光保色性,密度:2.6,折射率:1.56
重晶石和沉钡:密度4.354~.47,折射率:1.64,化学性质稳定,耐碱、耐光。
 
钛白粉:是白色 颜料中最好的颜料之一,白度高,具有较 高的着色力和遮盖力,能耐光、热、稀酸和碱。对大气中的氧、硫化氢、氮等都很稳定。锐钛型:相对密度3.84,折光率2.55,耐光性差,容易泛黄、粉化,白度好。金红石型:相对密度4.26,折光率2.72,耐水、不易变黄、不会粉化,白度稍差。
乳胶漆合成粉:采用全 天然石矿及多种精选原料经科学改性活化,超微细加工合成,具有较 强的悬浮稳定性能,施工性能优越,白度好 遮盖能力强,成膜后表面光滑细腻。
 
立德粉:锌钡白,分子式:BaSO4R26;ZnS,密度4.3,良好的 化学稳定性和耐碱性,遇酸放出硫化氢,长期日晒会变色,放置暗处会恢复原色,折射率1.84~2.6。

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