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一种内墙调色基础漆的制备方法

来源:河北晨阳工贸集团有限公司 作者:赵娟,胡中源,郑毅 时间:2020-01-09 点击:
导读:介绍了内墙调色基础漆的制备方法及在配方设计过程中影响调色基础漆的因素。
0 引言
随着人们生活水平的提高,对美的追求越来越凸显。家居是私人空间,就更会根据个人的生活情调来进行装饰,所以现在家装就更具有多元化的特点。乳胶漆做为室内装饰装修的主要成员,更需要适应这种个性化的装饰风格,因此彩色涂料就会被人们更多的选用。而目前国内大多数厂家的主要产品是白色涂料,当客户对颜色有需求时,只是单纯的加入色浆进行调色。这种方法调浅颜色时是可行的,但调深色时就会出现大量的弊端,因为调深颜色时必加入大量的色浆,色浆中含有高浓度的润湿、分散剂,从而产生黏度下降、光泽降低等问题。同时还会因为钛白颜料不合理造成的调色困难:(1) 颜色无法达到要求;(2)色浆加入量过大造成成本过高及涂膜性能大幅下降,降低产品的市场竞争力。因此,做一套不同钛白含量的调色基础漆很有必要。

1 实验部分
1.1 原材料
实验用原材料及基础漆配方见表1。色浆选用美国赢彩(原希必思)公司的海德系列酞青蓝、铁红、炭黑色浆。
原材料及基础漆配方
1.2 仪器设备
研磨分散机、电子称等。

1.3 基础漆制备工艺
将去离子水加入到分散缸内, 低速搅拌下加入润湿、分散、纤维素等助剂,中速搅拌下加入钛白粉、填料,高速分散研磨至细度≤55 μm;中速搅拌下加入乳液、成膜助剂,分散均匀后加入增稠剂,调整25 ℃黏度达到(100±3)KU,得到基础漆。将基础漆按照GB/T 21090―2007《可调色乳胶基础漆》进行检测。

2 结果与讨论
2.1 乳液的筛选
乳液作为涂料中的主要成分, 对漆膜起了关键性作用, 乳液的种类和添加量对可调色乳胶漆都有很大的影响。常见乳液的基本性能见表2。
乳液的基本性能
基础漆乳液种类与色浆相容性的关系(10%色浆加量)
由表2 可以看出氟碳、硅丙、纯丙的抗粉化、保色、耐碱、颜料亲和、耐沾污等性能都很好,但价格贵。用于做内墙乳胶漆时其抗粉化、保色性、耐沾污性能都有部分浪费。而醋叔、醋丙的耐水、耐碱颜料的亲和性能又较差,最终选用苯丙乳液做整套基础漆的基料,其价钱便宜,性能能够满足内墙调色的需求。
除了乳液种类, 乳液的加量同样会影响基础漆与色浆的相容性能。本文中的基础漆色浆相容性通过标准GB/T 2109―2007 的相容性测试方法来进行, 以样板指研前后的色差来表征。色浆添加量、乳液添加量与色差(△E)的关系如图2、3、4 所示。
浅色基础漆乳液加量与色浆相容性的关系 (3%色浆加量),中色基础漆乳液加量与色浆相容性的关系 (5%色浆加量)
深色基础漆乳液加量与色浆相容性的关系 (10%色浆加量)
根据GB/T21090―2007 标准,基础漆划分为浅色、深色、中色基础漆。由图2、3、4 可以看出,在色浆加量少时, 乳液量在20%时其展色性能较好。当色浆添加量提高时, 色浆中大量的润湿分散剂会降低漆膜的保护性能,同时也需要更多的乳液来包裹颜料粒子,在颜料表面形成保护层,防止颜料褪色等漆膜弊病的发生。最终确定浅色基础漆的乳液添加量为20%,中、深色基础漆的添加量为30%。

2.2 基础漆钛白含量的确定
基础漆中钛白含量对基础漆的遮盖力起决定性作用,钛白用量越高遮盖力越强。但钛白含量越多,添加的色浆需要量也越多,成本就会增加,对产品性能的影响也越大, 并且在钛白含量达到一定程度时就不能调出较纯正的颜色。所以基础漆中的钛白含量应在满足遮盖力要求的同时尽量小。根据GB/T21090―2007中规定,将乳胶漆按对比率分为用于调浅色漆、中色漆和深色漆3 种。对比率为≤0.4、0.4~0.87 和≥0.87 的基础漆分别用于调深色、中色和浅色漆。为使基础漆系列可调颜色范围广且深色基础漆保证一定的遮盖,对比率定位为: 浅色基础漆对比率为0.90, 钛白加量6%;中色基础漆对比率为0.55,钛白加量2.5%;深色基础漆对比率为0.1,钛白加量0.2%。

2.3 润湿分散体系的确定
润湿、分散是颜料分散及其稳定过程中的2 个不同阶段,润湿分散剂一般都是表面活性剂,润湿剂主要是降低表面张力,其相对分子质量较小;分散剂吸附在颜填料的表面产生电荷斥力和空间位阻, 防止颜填料发生絮凝,使分散系统处于稳定状态。不管何种原因引起有色颜料絮凝、浮白、颜料絮凝浮色,都可使用润湿分散剂来解絮凝, 改善粒子表面性质预防或控制浮色,在控制浮色过程中几种浮色现象可以相互转变,控制浮色。如果浮的是色浆的颜色,说明涂料的HLB 值比大,比较亲水,基础漆制备过程中添加亲油的低极性助剂降低涂料的HLB 值,如果浮色的是白色,说明涂料的HLB 值比较小,比较亲油,基础漆制备过程中添加亲水的助剂,增大涂料的亲水性。基础漆润湿分散剂搭配实验条件见表3, 相应的展色情况以色差进行评价,结果见图5。
润湿分散剂对展色的影响
由图5 可以看出,HLB 值为12 的润湿剂比HLB 值为18 的更适应该基础漆体系的调色,并且在使用同一种润湿剂时, 分散剂采用聚羧酸钠盐和聚羧酸铵盐的混拼分散剂比单一分散剂的效果要好。最终选用HLB值为12 的聚氧化乙烯烷基苯基醚做为润湿剂,聚羧酸钠盐和聚羧酸铵盐1∶1 混拼做分散剂。

2.4 增稠体系的确定
上述的润湿分散体系,采用几种增稠剂搭配(见表4),测试展色性,结果如图6 所示。
增稠剂搭配分组
增稠剂对展色的影响
由图6 可以看出, 在配方中加入缔合型碱溶胀类增稠剂时,基础漆与色浆的相容性极差,其他均较好。但配方中只加入纤维素类增稠剂时产品贮存后出现浮水问题,并且黏度下降快;配方中采用纤维素类和非缔合型碱溶胀类增稠剂时, 产品在贮存过程中后增稠严重,且流动性差;配方中采用纤维素类和聚氨酯类增稠剂产品贮存过程中会出现轻微浮水。最终产品采用实验编号12 的方案:纤维素搭配聚氨酯类,再加入0.1%~0.2%非缔合型碱溶胀类增稠剂。

2.5 性能指标
根据上述优化实验所制得的内墙调色乳胶漆的具体性能指标见表5。
调色基础漆的性能指标
3 结语
制备内墙调色基础漆要进行乳液的遴选,选择合适的钛白含量,配套的润湿分散体系,同时要优化增稠体系。当然,影响调色基础漆的因素还有粉料粒径、检测手法、色浆的配套性等, 需要在不断的实验中进行确定,只要将各个组分平衡好,就能调整出优质的调色基础漆。

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