水性涂料的制备及性能研究

2017-03-02 16:22刘建国
化工设计通讯 2017年9期
关键词:基料附着力漆膜

刘建国

(江苏省地矿局第五地质大队,江苏徐州 221005)

水性涂料的制备及性能研究

刘建国

(江苏省地矿局第五地质大队,江苏徐州 221005)

水性涂料作为装饰装修的重要材料,如何提高水性涂料的综合性能至关重要。随着建筑行业不断发展,水性涂料的性能也愈加完善。经有关实践表明,想要提高水性涂料性能,可以通过组合形式来实现不同材料间的功能互补,从而全面提升水性涂料的性能。基于此,重点以优质丝光浅色基漆、丝光墙面漆为主料;以酞菁绿、铁黄为色浆,探究组合性水性涂料的制备方式,并分析其各项性能指标。

水性涂料;制备;性能;基料

Abstract:Water-based paint as an important material for decoration,how to improve the comprehensive performance of waterbased paint is essential.With the continuous development of the construction industry,the performance of water-based paint is also more perfect.The practice shows that,want to improve the performance of water-based paint,can be achieved through the combination of different forms of complementary functions between materials,thereby enhancing the performance of water-based paint.Based on this,this paper focuses on high-quality mercerized light-based paint,mercerized wall paint as the main material;to phthalocyanine green,iron yellow as a color paste,to explore the combination of water-based paint preparation methods,and analysis of its performance indicators.

Key words:waterborne coating;preparation;performance;base material

随着我国建筑行业不断发展,人们对绿色建筑、城市形象建设提出了更高的要求。高性能水性涂料作为重要的建筑材料,其应用性能也在不断提高。在绿色经济条件下,国际各国都在开发环保型水性涂料,推动绿色经济发展。从使用情况分析,水性涂料由于性能优越,在当今建筑领域中的应用愈加广泛,其优势表现在:水性涂料能够大大降低污染问题,节省能源消耗,虽然有很多水性涂料中含有微量的有害物质,但比例却大大降低。再者,水性涂料对施工要求较低,如在潮湿的环境中依然能够施工,适应性非常强,并且能够直接用水洗涤,极大的降低有机清洗溶剂的使用量。可见,加强水性涂料的制备工作,对于建筑行业发展尤为重要,也是驱动建筑行业发展的巨大推动力。

1 水性涂料制备方式

1.1 制备试剂

为了能够提高水性涂料制备质量,采用新型组合水性涂料制备形式,通过采用不同材料组合来提高水性涂料性能。水性涂料制备材料主要包含优质丝光浅色基漆、丝光墙面漆、铁黄色浆、酞菁绿色浆、百色卡等。

1.2 制备仪器

需要采用多种制备仪器制作组合型水性涂料。包括:涂料老化试验箱、涂-4黏度计、细度板、光泽仪、黑白格板、电子天平等。不同的制备仪器应用不同的制备环节,并保障每个制备环节质量,才能够全面提高水性涂料性能。

1.3 水性涂料制备过程

首先,浆料制备。现将分散剂、水、防腐剂、消泡剂等液体投入到分散罐中,并搅拌均匀,在搅拌状态下依次投入着色颜料、体质颜料,将混合物加速分散20~40min。其次,水性涂料配置。在调漆罐中加入乳液、增稠剂、pH调节剂、防冻剂、成膜助剂、消泡剂等,并将混合物混匀搅拌15min,直到混合物搅拌均匀后检测出料。最后,涂料过滤与产品包装。在乳胶漆生产中多少会存在一些杂质或破乳化成颗粒,可以根据产品要求差异,选择不同规格的筛网和容器包装,并做好计量工作,从而获得最终产品。

2 不同组合水性涂料性能分析

2.1 基料与色浆搭配性能分析

通过不同质量比能够实现不同的性能。基于同种基料、不同色浆;不同基料、同种色浆所制备的水性涂料,其遮盖力、细度也不同。总体上将优质丝光浅色基漆水性涂料的细度要高于丝光墙面漆水性涂料,但丝光墙面漆水性涂料的遮盖能力要高于优质丝光浅色基漆水性涂料性能。再者,根据同种基料,会随着色浆所含比例提高,其漆膜光泽度、遮盖性能都会呈现出下降趋势。在经过一天的自然老化后,附着力、漆膜光泽度会随之下降。

2.2 混合色浆涂料性能

通过对比试验可知,采用混合色浆制备形式会降低水性涂料细度,但会逐渐提高遮盖性能,二者呈现出反比例趋势。特别是在加优质丝光浅色基漆水性涂料,其混合浆水水性涂料的遮盖性能有了明显提高。与此同时,待到水性涂料老化24h之后,其附着力和涂膜光泽度会随之下降,但会逐渐提升硬度。

2.3 混合基料与色浆水性涂料性能

通过实验表明,采用混合基料与混合色浆制备水性涂料中,混合水性涂料细度要比单一色浆涂料的要低一些,与混合色浆涂料细度相当。由此可见,混合水性涂料的遮盖性能更加取决于所选基料,与色浆关系较少。因此,想要提升水性涂料的遮盖性能,需要从基料着手。

2.4 细度、遮盖性能

通过综合所有材料组合实验表明,影响水性涂料细度的主要因素就是色浆;而影响水性涂料遮盖能力的主要因素是基料。再加上老化问题会导致附着力和涂膜光泽度下降,提升表面硬度,会在一定程度上会破坏涂膜性能。但通过对比溶剂型涂料,所制备的多种水性涂料组合性能不仅更加优越,同时也符合相关文件的标准需求,特别是环保性能非常突出。

3 水性涂料涂膜性能测试将方法与要求

1)涂抹硬度需要满足TB/T 2260和TB/T 2293要求。

2)涂抹附着力加徐需要满足GB/T 9286—1998测定。

3)涂抹防水性能:首先采用将划格器划出百格,之后将试验样品浸入到去离子水中浸泡20min,待到样品取出后沿着划格处用磨器抠其表面,观察涂抹表面是否出现损坏问题。

4)涂膜耐究竟性能:首先用划格器划百格,之后将试验样品浸入到工业酒精中浸泡15min,取出后用磨具抠其表面,观察涂膜处是否出现损坏问题。

5)耐高温性能:耐高温测试需要开展极限测试方法,取加热的沸腾水,之后将制备好的玻璃板放入,继续加热沸腾持续10min,观察涂抹表面是否出现脱落、气泡、附着力恢复情况。

6)层间附着力:将水性涂料两涂两烘后,测试上面涂层在测试附着力时是否产生脱落现象。

7)制版条件:将所制备的水性涂料喷涂到将擦拭好的玻璃板上,待到自然搁置10min后,再将其放置在160℃的烤箱中进行30min加热处理,在涂抹冷却后在测试其性能,其中的干膜厚度大约在25μm左右。

4 水性羟基丙稀酸烤漆制备与性能检测

水性羟基丙稀酸烤漆的制作材料有:水性丙烯酸树脂,广州鑫英化工;氨基树脂,氰特;乙二醇单丁醚、pH调节剂、蒸馏水,国产;流平剂、消泡剂等。水性树脂是由分子链上含有亲水基团的聚合物与胺类中和剂成盐而具备水溶性,包括羧基、羟基、氨基、醚基、酰胺基等。水性聚酯树脂、水性丙烯酸树脂都能够与水性氨基树脂配合。根据水性丙酸树脂的分散形式不同,可以将其划分为水乳胶型、乳液型、水可稀释型三种。由于烤漆爆孔问题与成膜物质玻璃化温度有着直接关系,因此应选择低玻璃化温度性树脂。选用基体树脂与氨基树脂的配比为3∶1,考察不同的烘烤条件对漆膜固化交联反应的影响,从而选择合适的烘烤温度和干燥时间。经过实践表明,当烘烤温度在110~140℃,并干燥30min后,漆膜硬度会由,HB提高到2H,继续升温其硬度依然保持在2H,这说明成膜物质的羟基与水性氨基树脂的羟甲基、烷氧基甲基化学交联反应完全,多种材料之间形成了附着力、柔韧性良好、耐冲击的三维结构漆膜。通过试验表明,在130℃,干燥20min时,漆膜不能完全固化,但干燥80min后,漆膜硬度一样能够达到2H。

通过对比试验表明,当两种树脂的配比为6∶1~2∶1时,漆膜的综合性能最优,如抗冲击、附着力、容忍性、硬度性等,其耐盐水、耐水性、耐碱度均能够达到168h以上,在浓度10%的酸溶液中能够保持12h不被侵蚀。当树脂固体份比增加到1∶1时,漆膜的综合性能无法达到标准。因此,在制备水性羟基丙稀酸烤漆中,两种树脂搭配比例6∶1~2∶1时为最佳。

5 结束语

重点探究了组合水性涂料制备、石墨烯水性涂料制备方法以及其性能。对于组合水性涂料来说,不同的组合形式其性能也存在差异,即色浆影响细度、基料影响遮盖性能,需要根据施工条件合理进行组合搭配。石墨烯作为当今关注度非常高的材料之一,水性羟基丙稀酸烤漆具有应用性强、导电性能好、有韧性、防腐性强、环保性、硬性高等优势。这些新型水性涂料制备方法能够极大提高涂料性能,更是推动我国建筑行业发展的巨大驱动力。

[1] 张兰河,李尧松,王冬,等.聚苯胺/石墨烯水性涂料的制备及其防腐性能研究[J].中国电机工程学报,2015,(S1):170-176.

[2] 李桃安,毛倩瑾,郑付营,等.镀银铜粉电磁屏蔽水性涂料的制备及性能研究[J].化学工业与工程,2011,(3):9-13.

[3] 廖海星,喻克雄,刘敏.烷氧基硅烷改性丙烯酸酯水性涂料的制备及性能研究[J].荆门职业技术学院学报,2005,(3):1-6.

[4] 宋丽,宋宇,王亚茜.双酚S耐黄变聚氨酯水性涂料的制备及性能研究[J].皮革与化工,2016,(4):1-4.

Preparation and Properties of Waterborne Coatings

Liu Jian-guo

TQ630.7

A

1003–6490(2017)09–0057–02

2017–06–25

刘建国(1977—),男,江苏沛县人,工程师,主要从事涂料测试研究工作。

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