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水性多彩藝術涂料的制備研究,根據高分子材料的凝膠特性,在已分散的色漆顆粒表面形成一層柔軟的保護膜
2019年11月26日    閱讀量:5441    新聞來源:中國牛涂網-涂料,化工,機械,建材,行業資訊門戶網站  |  投稿

水性多彩藝術涂料是一種新穎的環保型建筑涂料,具有仿天然花崗石、壁紙等高檔裝飾材料的花紋和色彩,超越自然和回歸自然的人性化、個性化圖案,更具有普通涂料所無法比擬的高彈性、高抗裂等涂裝特性。還可以根據新舊建筑物的不同形狀,以及依照客戶的需求,提供花紋大小不一、色彩繽紛的花色圖案,達到了裝飾效果和功能性的完美統一 。

采用水性多彩藝術涂料,避免了天然石材、墻面磚使用后脫落引起的安全事故,且難以修補的缺陷,同時根本改變了乳膠漆色彩單調的不足,而且還具有環保方面的突出性能涂料在線coatingol.com


筆者選擇高分子材料的凝膠特性,在已分散的色漆顆粒表面形成一層柔軟的保護膜,從而阻止其二次凝聚,解決了彩粒在水性多彩藝術涂料中的穩定性問題。并通過添加各種性能的助劑,如增稠劑、分散劑、成膜助劑、防霉劑、緩蝕劑、流平劑等,以達到要求的技術性能和施工性能。

l 原材料和實驗儀器

1.1 主要原材料
氟硅乳液,日本大金;保護膠,Laponite RD,洛克伍德;焦磷酸鈉;顏填料、助劑等。

1.2 實驗儀器
JB90-D型強力電動攪拌機、SK2砂磨機、無氣噴涂設備等。

2 實驗過程
2.1 基礎漆的制備
2.1.1 基礎漆的配方(見表1)
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2.1.2 操作工藝
先將水、Laponite RD攪拌直至Laponite RD完全分散。然后依次加入纖維素HRB250、AMP一95、分散劑、潤濕劑、部分消泡劑、殺菌劑、鈦白粉、碳酸鈣等,高速分散至細度小于10m。再分別加入氟硅乳液和剩余的消泡劑,中速分散,包裝待用。

2.2 調色
根據多彩藝術涂料的花紋設計基色漆的顏色和添加量,將上述的基礎漆用水性色漿進行調色。

2.3 水性多彩藝術涂料的制備
2.3.1 水性多彩藝術涂料的配方(見表2)
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2-3.2 操作工藝
先將水、焦磷酸鈉攪拌至焦磷酸鈉完全溶解,然后加入Laponite RD攪拌至Laponite RD完全分散。在低速攪拌下,依次加入白基礎漆、色漆使得色漆分散開來,并被LaponiteRD凝膠包裹,彼此分離,形成穩定的分散體。最后加入氟硅乳液、成膜助劑等,低速攪拌后成品包裝。

2.4 性能測試
按GB/T 9755—2001《合成樹脂乳液外墻涂料》對水性多彩藝術涂料進行性能測試。

3 結果與討論
3.1 性能測試結果(見表3)
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3.2 討論

3.2.1 高分子乳液類型對涂膜性能的影響

高分子乳液類型對水性多彩藝術涂料的涂膜性能影響很大,通常采用陰離子合成樹脂乳膠。純丙乳液、硅丙乳液和氟碳乳液具有優良的耐候性和耐沾污性,并賦予涂膜較好的物理機械性能,選用氟碳乳液作為水性多彩藝術涂料的基料,取得了較好的試驗結果。


3.2.2 保護膠的類型對水性多彩藝術涂料的影響

保護膠的類型和濃度對顏料彩粒的流平和凝聚的影響尤為關鍵,為保證顏料彩粒大小、形狀既可自由調制,又要相當穩定不易破碎,一般采用聚L-醇、纖維素衍生物、聚醋酸乙烯或其混合物。為保證顏料彩粒完成假成膜的結膠脆化反應,制成穩定的多彩顏料彩粒。通常選用陽離子合成樹脂乳膠為陽離子聚丙烯酰胺、陽離子化的乙烯基內酰胺與丙烯酸酯的聚合物、改性丙烯酸與氟樹脂共聚乳液或其混合物。采用Laponite RD(洛克伍德)作為保護膠,試驗結果證明是合適的。


3.2-3 分散劑對水性多彩藝術涂料的影響

分散劑對水性多彩藝術涂料的制備尤為關鍵,關系到多彩涂料中彩色顏料顆粒是否能得到所需要的目標粒徑大小和形狀,以及彩色顏料顆粒在多彩涂料中的懸浮穩定性。根據分散劑在多彩涂料不同制備過程中的作用,可分為顏料分散過程的分散劑和懸浮穩定分散劑。本研究選用磷酸鹽、硅酸鹽、聚丙烯酸鈉鹽等作為分散劑。


3.2.4 分散相的工藝參數對水性多彩藝術涂料的影響

水性多彩涂料制備過程中,分散相中除分散劑的類型對產品性能和質量至關重要外,分散相的黏度、分散介質的溫度和分散劑的用量對產品影響也尤為重要。一般地說,分散相黏度對分散相在分散介質中形成的彩色顆料大小有顯著影響,分散相的黏度越大,能夠形成的彩色顆料直徑越大,反之則越小。分散介質的溫度對分散劑用量和分散相中乳液的用量有明顯影響。分散介質的溫度高,分散劑的用量可以小些,分散相中乳液的用量也可以小些。當溫度低于一定溫度時,分散劑的用量需要顯著增大,盡管如此分散效果仍不夠理想。此外,分散相中的乳液用量對分散效果的影響也有類似趨向,但程度要小得多。分散劑用量對多彩涂料儲存穩定性有明顯影響。若分散劑用量偏大,水性多彩涂料的貯存穩定性顯著變差。


4 結語

通過選擇高分子材料的凝膠特性,解決了制備水性多彩藝術涂料工藝中彩色顏料顆粒易發生二次凝聚的技術關鍵,使得彩色顏料顆粒穩定可調。同時,通過選擇合適的助劑和控制分散相的合理工藝參數,使水性多彩藝術涂料施工性和圖案設計達到完美的統一。


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