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含砂多彩涂料彩粒大小与形状的影响因素研究

来源:亚士漆(上海)有限公司 作者:黄祖炜,石小龙,祁波 时间:2019-12-15 点击:
导读:研究了含砂多彩涂料保护胶的作用机理,以及粒子形状和贮存稳定性的影响因素。讨论了基料保护胶体的用量和纤维素的种类、用量对彩粒大小及贮存稳定性的影响,以及不同砂型级配对含砂多彩涂料彩粒与干膜的影响。
0 引言
含砂多彩涂料作为市场上新型的仿石饰面涂料,其独特的毛面仿石效果逼真、美观;而具有相似凹凸面效果的真石漆质感打底,喷涂平面水包水效果,其工艺复杂,成本较高。相比较之下,含砂多彩涂料既符合低VOC(挥发性有机化合物)含量的环保要求,在装饰效果上又有独特的仿石特色,在外墙涂料中的应用越来越广泛。
含砂多彩涂料在水包水多彩涂料的基础上开发而成,虽然有较多的借鉴经验,但由于添加了相对密度较大的砂子,在粒子形态、贮存稳定性、施工顺畅性方面一直存在不少问题。本研究重点讨论了影响含砂多彩涂料彩粒大小与形态,以及后续稳定性的因素,如保护胶的浓度,基础漆中纤维素的种类、含量,以及砂型的级配等。.

1 试验部分
1.1 原材料
丙烯酸酯乳液RS-2788,巴德富;丙烯酸乳液BLJ-9385,保利佳;DP-80,杜普利;羟乙基纤维素HBR250,亚什兰;缔合型乙基羟乙基纤维素EHM500,阿克苏诺贝尔;钛白粉R-699,龙蟒佰利联;保护胶S-482,浙江丰虹;砂子、其他水性助剂,市售。
1.2 仪器设备
SFJ-400 高速分散机、STM-V 斯托默黏度计,上海现代环境工程技术有限公司;多彩涂料专用喷枪W-77,上海岩田实业有限公司。
1.3 含砂多彩涂料的制备
1.3.1 配方
含砂多彩涂料的配方见表1。
含砂多彩涂料的配方
1.3.2 制备工艺
基础漆制备:按照基础漆配方,在反应釜中依次加入原材料至粉料结束,高速分散30 min ;调至中速,加入剩余助剂及乳液,匀速分散10 min,加入消泡剂、增稠保护胶S-482(7%),低速分散5 min 后,将基础漆黏度控制在120~130 KU,加入不同粒径砂子,分散均匀备用。
保护胶制备:控制去离子水水温不低于25 ℃,投入定量的S-482,加入杀菌剂,高速分散30 min,完全溶解后放置备用。
连续相乳液制备:按照配方依次加入去离子水、乳液、各种助剂,中速搅拌均匀,检测连续相黏度至110~120 KU,放置备用。
成品漆的制备:将基础漆按色点比例调成不同色彩,以m(调色基础漆)∶m(造粒保护胶)∶m(连续相乳液)=48∶22∶30 的比例将调色基础漆加入造粒保护胶中,分散盘切割造粒,然后加入剩余比例的连续相乳液,制得含砂多彩涂料。

2 结果与讨论
2.1 造粒保护胶浓度对含砂多彩粒子的影响
多彩保护胶是一种纳米级人工合成硅酸镁锂,具有良好的分散稳定性,其分子式为Na0.3+xLi0.3+yMg2.7-ySi4O10(OH)2,其中0 ≤ x ≤ 0.4,0 ≤ y ≤ 0.2。
保护胶的结构示意图如图1 所示,为直径25 nm左右、厚度1 nm 的圆柱状纳米结构,在圆表面带负电荷,柱边缘带正电荷。
保护胶的结构示意图
本研究使用的保护胶S-482 是一款有机改性的硅酸镁锂,其中添加了一价的阳离子,在分散过程中发生水合作用,片层的硅酸镁锂在大量渗透水的作用下,层与层之间的间距变大,大量的片层硅酸镁锂在水中游离,同时由于片层的上下层面带有负电荷,而端面带有正电荷,互相吸引、接搭形成新的三维立体结构——“卡屋结构”。水合过程如图2 所示。
保护胶水合形成“卡屋结构”的过程
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