劉載云,曾紅斌,周小紅,袁德銀,周科偉,于惠清

    (湖南三環顏料" target="_blank">顏料/有限公司,湖南長沙410208)

    摘要：介紹水性彩瓦乳膠漆試制的全過程,其工藝特點是將所用顏料" target="_blank">顏料/、填料粉未先制成顏料" target="_blank">顏料/漿、填料漿。在配制彩瓦漆時,直接在成膜乳液中加顏料漿、填料漿及助劑,經分散過濾即得成品,因此,本文突出了水性顏料漿的制備,并詳細介紹了對分散劑的選擇試驗。

    關鍵詞：水性彩瓦乳膠漆；顏料漿；助劑選擇；沾污性；絮凝

    0引言

    隨著國民經濟的發展和人民生活水準的提高,建筑物的設計兼容造型美觀、色彩亮麗、舒適方便、節能安全于一體。屋面瓦片也就由色調單一走向多彩化,以往的彩瓦多為高溫燒制的琉璃瓦,其因造價高,一般民用建筑難以接受,且因大量使用耕地粘土,導致破壞環境,國家產業政策明令限制,故以后相繼出現了水泥彩瓦,zui早的水泥彩瓦是在水泥瓦的表面噴一層溶劑型涂料。溶劑型涂料在生產施工及干燥過程中存在大量的VOC排放,既污染環境又損害人體健康,從順應市場的發展和保護環境的角度出發,我們研制了水性彩瓦乳膠漆。

    1試驗部分

    1.1制備高濃縮型水性色漿

    1.1.1水性涂料的組成

    組成：成膜物質+顏料+填料+助劑+介質。成膜物選用丙烯酸系列乳液、氟碳乳液,可選一種或混拼；顏料有鐵系顏料、酞菁系顏料等；填料有硅灰石粉、*等；助劑有成膜助劑、流平劑、消泡劑、防沉劑等；介質為水。

    1.1.2色漿的組成與生產工藝

    組成：顏料+分散劑(含分散性樹脂液)+助劑+介質。

    生產工藝：按預訂的配方,準確稱取物料,用高速分散機攪拌分散均勻。然后送入砂磨機中研磨,使顏料粒子在分散劑及剪切力的作用下,達到一定的細度,經過濾出料。

    1.1.3分散劑的選取

    分散劑的品種很多,組成各異,對不同的顏料有不同的分散效果,所以選擇適合的分散劑十分重要。

    分散劑進行選擇性試驗結果見表1。

    表1分散劑進行選擇性試驗

表1分散劑進行選擇性試驗

    對以上分散劑進行了多次配方試驗和篩選,初步認定：

    IRFD、IWFD：對鐵紅、鐵黃及鐵黑的分散效果都可以。

    Efka4500、Efka6220、Efka6225、Silok712及688B高分子量分散劑,分散效果都很好,制備無樹脂顏料色漿具有流動性,貯存穩定。

 此外,選用分散型丙烯酸樹脂液也能對體系分散有所幫助,分散樹脂必須對顏料粒子有親和性,能吸附在顏料粒子表面起到防止絮凝再聚集的推斥作用。

    1.1.4其他助劑選擇

    色漿在分散過程除加分散劑外,還需加入一些改善性能的助劑。

    多功能助劑AMP-95：調節漿料pH值,使pH值穩定,保持在一定的堿性范圍。

    防沉劑：為防止顏料漿絮凝,通過研磨盡量降低顏填料粒子半徑。另外適當提高漿料黏度也可降低粒子下沉速度,防止絮凝,提高貯存穩定性。所以防沉劑選取氣相法白炭黑,有較好防沉和增稠效果。Px-2f無機增稠劑：它有增稠效果,但降低流動性。

    羥甲基纖維素鈉鹽、聚丙烯酰胺、*：屬有機增稠劑,它們的增稠效果很好,但要注意添加方法和用量,否則容易產生很多氣泡,另外,它們低溫抗凍性較差。

    締合性增稠劑：如DH398、DH301、LD2002,都是酸性乳液,pH值在3～5左右,增稠效果好,還能提高漿體的流動性,但因它降低了體系的pH值,也就降低了貯存穩定性。

    消泡劑、抑泡劑、色漿在加入分散劑后,因介質的表面張力下降會產生一些泡沫,在研磨過程中也會產生氣泡,氣泡過多會直接影響分散效果。消泡劑很多含有機硅,價格較高,消泡效果好,不含有機硅烷的一些礦物油消泡劑,價格較低但效果較差,根據氣泡的情況可選擇不同的消泡劑。

  以上助劑根據需要選用,合理搭配,以求綜合效果好。

顏料漿濃度和研磨細度

    1.2顏料漿濃度和研磨細度(見表2)

    填料漿制備原理和工藝與顏料漿相同。

    表2顏料漿濃度和研磨細度

表2顏料漿濃度和研磨細度

    2水性彩瓦乳膠漆的配制

    顏料漿和填料配制好以后,彩瓦乳膠漆的制備就更方便簡捷了,參考配方見表3。

  表3乳膠漆基本配方

表3乳膠漆基本配方

    表3中,A為用無機顏料著色的乳膠漆,經成品曝曬試驗耐候性很好。

    B為用有機顏料著色的乳膠漆,成品顏澤鮮艷,耐候性稍差。

    C為乳液含量較低,成品表面光澤較低,但價格也較低。此涂料建議進行兩次噴涂,即噴了C乳液后再噴一層罩光乳液,這樣總成本增加不多但產品外觀質量提高很多。

    3高光彩瓦乳膠漆的配制和應用試驗

    研制開發了配制提高彩瓦光澤的罩光乳液。用罩光乳液在彩瓦表面再進行一次噴涂或刷涂,彩瓦表面的光澤提高20～40(用KGZLA型鏡向光澤儀60°測定),光亮度可接近溶劑型彩瓦漆制品,每公斤罩光乳液成本15元左右,每公斤可涂刷200片彩瓦,而光亮度、耐污染和耐洗刷性都有所提高。

    4質量檢測

    對水性彩瓦乳膠漆目前尚無國家標準,我們參照“合成樹脂外墻涂料”標準,對試制的彩瓦漆進行部分檢測,檢測結果見表4。

 表4水性彩瓦涂料部分檢測結果

表4水性彩瓦涂料部分檢測結果

    5結語

    研制的水性彩瓦乳膠漆具有優異的耐洗刷性能,經兩年的戶外日曬雨淋,沒有剝落龜裂現象,用洗衣粉液重重刷洗也不掉色脫皮。但耐沾污性較差,易被空氣中的粉塵沾污,我們分析易沾污的原因有二：①彩瓦面上花紋密集容易吸附灰塵；②光潔度不夠也易吸附灰塵。所以特地生產罩光乳液,若用罩光乳液進行第2次噴涂對耐沾污性會有所改善,但施工增加了麻煩,存在問題有待進一步研究改善。