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乳胶漆的一些常识

发表时间:2011/8/6 浏览次数:5088 文章来源:〖返回列表
 
乳胶漆分内墙和外墙两大系列,常规基料(乳液)主要有醋酸乙烯共聚物和均聚物、乙烯—醋酸乙烯共聚物(eva)、醋丙乳液、苯丙乳液、纯丙乳液、环氧乳液、聚氨酯乳液,硅丙乳液以及氟碳乳液等。

  内墙乳胶漆的成膜物以醋酸乙烯、苯丙乳液为主,外墙乳胶漆的成膜物主要以苯丙乳液、纯丙乳液和硅丙乳液为主。在选择最低成膜温度(mit)时,外墙乳胶漆的mft应高一些,内墙乳胶漆的mft应相对低一些。除了考虑乳胶漆的耐老化性、耐沾污性、防水性以外,对乳液的机械稳定性、化学稳定性、冻融稳定性等也要进行检测,它们对涂料储存和运输的稳定性影响很大。为提高乳液对基材的附着力,往往在乳液聚合过程中加入少量含羧基、羟基或乙烯基的功能性单体,以增强对金属、水泥砂浆、木材等底材的附着力。

涂料配方设计思路

  致密、平滑、疏水的涂膜性能一般较优,涂料施工后,湿涂膜中挥发分挥发,黏结料成膜,将颜填料等粉状物质黏附于基材上,形成具有一定装饰和保护性能的涂膜,不同颜料体积浓度(PVC)、不同不挥发分体积含量(NVV%)的配方涂料,其涂膜在硬度、拉伸强度、涂膜密度、附着力等机械性能,渗透性/不渗透、起泡性、锈蚀性等渗透性,光泽变化、遮盖力(对比率)、着色力等光学性能,以及耐干湿摩擦、耐污染等方面性能差别极大。普通建筑内外墙乳胶涂料配方设计,力求将原材料性能充分发挥出来,力求将配方的PVC与体系中所隐含的CPVC之间的差距设计得尽可能小,此时配方定量,代表在选定的乳液、颜填料品种中,乳液、颜料、填料之间的比例分配最佳。涂料的PVC决定涂料的价格,涂料配方中隐含的PVC-CPVC差的绝对值对涂膜的机械性能,光学性能、渗透等性能影响很大,一般内外墙建筑涂料配方设计尽量减少PVC-CPVC之差绝对值,设计配方控制在±5之间性能较好;而封闭底漆PVC/CPVC=0.75-0.9,防锈涂料PVC/CPVC=0.8左右。

涂料配方增稠剂选择

  增稠剂有多种不同分类方法,从生物性分有机、无机,按生产方式分天然、合成,按照增绸方式分溶胀/溶解、缔合型,等。建筑涂料常用增稠剂有机有HEUR(如PU)、HASE(ASE)、HEC(HMEC),以及无机膨润土、凹凸棒等。

各类增稠剂的特性:

    聚胺酯或HEUR增稠剂,非离子型具有表面活性剂特性,水、助溶剂、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。
    碱溶或碱溶胀型HASE(ASE)增稠剂:阴离子型增稠剂,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、抗腐蚀性不好,对电解质较敏感,无生物降解。
    纤维素HEC(HMEC):非离子型,对pH不敏感,增稠的乳胶漆为絮凝性不均匀体系,无光泽潜力,生物降解
    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:
    在高PVC体系,选用HAS660单独或与PU类结合使用。
    在丝光、半光、以及高光涂料中,选用具有光泽潜力的HEUR,如DSX3116,DSX3256、DSX1550等,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。
    细粒径、高乳液、高颜料体系,选用增稠曲线比较牛顿性的增稠剂(如DSX3075),避免选用低、中剪切黏度大的增稠剂(如T1550)。
    强触变性拉毛涂料,选用强触变增稠剂DSX1130,DSX3290。

消泡剂的选择

  涂料生产和施工都会不同程度地产生气泡,气泡的产生防碍生产、施工的顺利进行,同时给成品涂膜带来缺陷。选用消泡剂保证涂料生产和施工的正常顺利进行。
    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。
    消泡剂特点:消泡剂不溶于介质,但能以微滴形式进入并分散于介质,消泡微滴最有效的直径相当于泡沫壁的厚度。
    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:
    活性物质:起破泡消泡作用,表面张力小。代表物有动植物油、疏水二氧化硅、高级醇等。
    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。
    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。
    消泡剂消泡所必须具备的两个条件:渗透因子:E= γ 1+γ12-γ3 >0, 保证消泡剂渗透到泡沫壁;铺展因子S=γ1-γ12-γ3 >0,保证消泡剂微滴在泡沫介质中的扩散铺展,消泡剂消泡的全过程见右图。
    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,COGNIS新型分子级消泡剂Foam Star 30、Foam Star 34、Foam Star 36 无分层现象,使用方便。Foam Star 36在高乳液体系高、低黏度的拉毛涂料中有良好的消泡效果。

涂料配方设计思路

  致密、平滑、疏水的涂膜性能一般较优,涂料施工后,湿涂膜中挥发分挥发,黏结料成膜,将颜填料等粉状物质黏附于基材上,形成具有一定装饰和保护性能的涂膜,不同颜料体积浓度(PVC)、不同不挥发分体积含量(NVV%)的配方涂料,其涂膜在硬度、拉伸强度、涂膜密度、附着力等机械性能,渗透性/不渗透、起泡性、锈蚀性等渗透性,光泽变化、遮盖力(对比率)、着色力等光学性能,以及耐干湿摩擦、耐污染等方面性能差别极大。普通建筑内外墙乳胶涂料配方设计,力求将原材料性能充分发挥出来,力求将配方的PVC与体系中所隐含的CPVC之间的差距设计得尽可能小,此时配方定量,代表在选定的乳液、颜填料品种中,乳液、颜料、填料之间的比例分配最佳。涂料的PVC决定涂料的价格,涂料配方中隐含的PVC-CPVC差的绝对值对涂膜的机械性能,光学性能、渗透等性能影响很大,一般内外墙建筑涂料配方设计尽量减少PVC-CPVC之差绝对值,设计配方控制在±5之间性能较好;而封闭底漆PVC/CPVC=0.75-0.9,防锈涂料PVC/CPVC=0.8左右。

涂料生产原材料-乳液的性能

  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、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、耐污性。
    乳胶粒子的结构影响涂膜的耐水、耐久、耐污性。

涂料生产原材料-填料性能

  涂料生产用填充料有无机、有机两类,无机常用。常用的无机填充料有以下:
    重质碳酸钙粒子为圆榴状、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
    轻质碳酸钙粒子形状为圆榴状,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。
    滑石粉六方或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

    硅灰石针状、棒状或辐射状纤维结构,耐磨、耐久性性好可改善涂膜的浮色性
    高岭土片状结构,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
    重晶石比重大,易沉降,与悬浮性好的填料配合使用,重晶石分天然和人工合成两类,合成沉淀硫酸钡在丝光、半光涂料中使用较多,对涂膜消光较少,耐侯性好,保光保色性强,推荐用在外墙涂料中
    云母粉透明片状结构,良好的抗渗透性,良好的耐侯性。

内墙高PVC涂料配方设计

  内墙涂料性能要求有良好的开罐效果、良好的施工、一定的耐水耐碱、耐洗刷性,以及环保要求(低TOVC,低甲醛、无重金属)。内墙高PVC涂料有以下特点:
    增绸困难:水量高,乳液量少,协合型增稠剂发挥能力机会减少,增绸较困难。
    涂料干燥快,流平差,涂料外蒸内吸使得涂料干燥更加快,涂膜针孔、火山口、刷痕严重。
    涂膜密实度、强度差:乳液量少,没有足够的基料来包覆和黏结颜填料粒子,基料无法润湿所有的颜填料颗粒,而使其松散地存在于涂膜中,可能导致涂膜质量变差。
    预防与改善:
    调节增绸,选择原料,如适当使用部分立德粉颜料,使更多的颜料粒子参与增绸,提高协合型增稠剂增绸几率。增稠剂选用纤维素或丙烯酸增稠剂,添加PU类增稠剂或添加流变改性剂/流平剂调节涂料的流变行为。
    提高涂膜密实度,涂料乳液少,粉料量高,PVC》CPVC,涂膜疏松多孔,密度和密实度低,耐干、湿擦性差。为提高涂膜的附着力、密实度、以及干湿擦性,宜选用低玻璃化温度,细粒径乳液,增加基料对粉料的黏结能力,细粒径乳液对粉料包覆盖能力大;选用易分散、低吸油量、粗颗粒的粉料,这类粉料所需求的黏结基料少。通过原料料的选择,提高涂料的CPVC值,以达到缩短涂料配方中PVC与CPVC的距离。

  分散细度:

    分散细度又称研磨细度,是体系中颜填料分散程度的一种量度,是指在规定的条件下,在标准细度计上得到的读数,该读数表示细度计某处凹槽的深度,一般以μm表示。研磨细度小,表示分散好,颜填料的利用率高,涂料的遮盖力强,涂膜外观光洁。国标GB/T 1724,GB/T 6753.1及国际标准iso 1542均采用刮板细度计的方法。

ph值
    ph值是溶液氢离子浓度的量度。涂料贮存过程中,ph值的变化可表示涂料稳定性的好坏以及涂料性能的变化。

干燥时间:
    指在规定的干燥条件下,某一厚度的液态涂膜到形成固态漆膜所需要的时间,它由涂料成分及环境条件决定。涂料干燥太慢会粘附灰尘、昆虫等而使涂膜外观变差,如在户外遇到雨水等还会导致外观不均匀。大部分乳胶漆达到指触干时间为l~2h,低光和无光乳胶漆通常几小时至十多小时可重复涂装,半光和有光乳胶漆重涂时间一般大于18h,这要根据环境温度和湿度灵活掌握一次性涂覆的厚度来控制。涂料要达到最佳性能,一般要干燥几天甚至几个星期。


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