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低气味成膜助剂在净味涂料中的性能

来源:广东银洋树脂有限公司 作者:陈锦宏,杨嘉文 时间:2019-12-11 点击:
导读:净味漆概念起源于日本,是指可以净化空气中的气味和毒性的特效功能性涂料,而且这种涂料本身也几乎零毒性。目前,国内的净味涂料主要是指低气味和低挥发性有机物(VOC)的涂料。文章主要对比测试了OE300(伊士曼),Coasol、Daplad H(陶氏化学)、GVE(上海积微实业)几种低气
1 净味内墙工程漆的制备
净味内墙工程漆测试配方
本实验中,成膜助剂的添加量为乳液添加量的6 %~14 %,多出或少的重量相应减少或增加水的添加量。

2 结果与讨论
2.1 气味及VOC
VOC 是指任何初沸点低于或等于250 ℃(或者十四烷(252.6 ℃)的有机化合物),包括碳氢化合物、有机卤化物、有机硫化物、羰基化合物、有机酸和过氧化物等。目前,净味内墙涂料的味道主要是靠嗅觉来感受, 而VOC 的要求主要按GB18582-2008 室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量≤120g/L 和HJ 2537-2014 环境标志产品技术要求水性涂料≤50 g/L的标准执行。因此,在选择应用于净味内墙涂料的成膜助剂时,既需要气味低还不能引入VOC。
不同成膜助剂的气味及 VOC
以上 5 种成膜助剂的沸点均高于250 ℃,均不属于VOC。
气味测试是由5 名气味评判员进行打分,取其平均值。从气味的测试结果来看,无论是成膜助剂本身、制成涂料还是在密闭的房间内施工,GVE 的气味均是最低的,Coasol 与OE300 次之,Daplad H 与Texanol 的气味最大。
2.2 成膜效率
成膜效率是衡量成膜助剂最重要的指标。成膜效率是指成膜助剂使成膜物质的最低成膜温度(MFFT)降低的幅度。一般来说,涂料企业建议乳胶漆在不低于5 ℃的气温下施工。因此乳胶漆中的成膜物质的MFFT 需低于5 ℃才能达到预期的涂装效果。图1是成膜助剂的添加量与成膜物质的MFFT 的关系。
不同成膜助剂的成膜效率
从上图可知,Coasol 的成膜效率最高,其次是Texanol 和GVE,OE300 与Daplad H 的成膜效率较低。
2.3 耐洗刷性
对于内墙工程漆,耐洗刷性是很重要的性能。根据GB/T9756-2009 合成树脂乳液内墙涂料的规定,合格品的耐洗刷性≥300 次。由图1可知,当成膜助剂的添加量达到乳液添加量的4 %时,乳液的MFFT 便低于5 ℃。但在内墙工程漆中粉料的占比很大,而粉料表面存在大量的孔隙,可以吸收一部分的成膜助剂。因此在内墙工程漆中成膜助剂的量远大于4 %。
不同成膜助剂对漆膜耐洗刷性的影响
从图 2 可以看出,随着成膜助剂的增加,漆膜的耐洗刷性能快速上升。当达到乳液添加量的10 %以后,漆膜的耐洗刷性能不再有明显的变化。有的成膜助剂由于其挥发速度较慢,在较大添加量时,耐洗刷性能反而有所下降。因此,在内墙工程漆中成膜助剂的添加量一般为乳液添加量的10 %。Coasol 对漆膜的耐洗刷性能提升得最快,其次是Daplad H 和Texanol,GVE 及OE300相对提升得较慢。
2.4 低温稳定性性
在 HJ 2537-2014 环境标志产品技术要求水性涂料中规定,产品中不得人为添加烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)。不含APEO 的产品的低温稳定性普遍比含有APEO 的产品的差。由于VOC 的严格规定,不能过多地加入抗冻剂。因此,成膜助剂的加入不能对涂料的低温稳定性产生负面的影响。GB/T 9756-2009 合成树脂乳液内墙涂料中规定,产品需通过-5 ℃ 3 次冻融循环后不变质。考虑到检测时候的误差,一般设定低温的温度为-7 ℃。
不同成膜助剂对涂料低温稳定性的影响
经-7 ℃冻融3 次循环后,使用以上5 种成膜助剂的涂料都无硬块、絮凝及分离现象。低温稳定性测试后,Texanol 的粘度变化较小,其次是Coasol 及GVE,Daplad H 及OE300 增稠得较多。
2.5 储存稳定性
一般乳胶漆的保质期为24 个月。但需要24 个月来考察产品的稳定性过于漫长。通常通过在50 ℃烘箱中放置30 天的加速测试来观察产品的储存稳定性。储存后不能有硬块、絮凝、变色及变味,允许有轻微分层,粘度的变化一般在5 KU 以内,最大不能超过10 KU。
不同成膜助剂对涂料储存稳定性的影响
从表 4 可以看出,Texanol、OE300 和Coasol 的储存稳定性较好。Daplad H 和GVE 经过30 天热储后粘度变化较大。

3 结语
综上测试结果,Texanol 的综合性能最好,但气味大,不适合应用于净味涂料中。在净味涂料中Coasol 与OE300 是较好的选择。

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