Foamaster 50A 0.15 消泡剂 苯丙乳液6512-1 21.0 长兴化学 氨水(28%) 适量
Thicklevelling HAS 660 1.0 增稠剂 水 适量 合计 100.00 乳胶漆性能
Stormer粘度(KU) 97
对比率(湿膜100μm) 0.88 原材料成本(元/kg) ~3.90 外墙低成本乳胶漆Ⅰ配方讨论 表1分散剂对乳胶漆性能影响
分散剂 5027/5010 5050/PE-100 添加量% 0.6/0.4 0.6/0.1 增稠剂660添加量% 1.0 1.0 粘度(KU)/触变指数TI 97/3.10 95/3.12 对比率 0.88 0.88 氧化铁红(5%wt)
BASF FC3396 ΔE =0.90 ΔE =0.65 酞菁蓝(5%wt)
BASF FC7080 ΔE =0.78 ΔE=1.13 原材料成本(元/kg) ~3.90 ~3.80
表2增稠剂对乳胶漆性能影响
分散剂 5027/5010
增稠剂 HAS 660 HBR 250/TT-935 添加量% 1.0 0.21/0.7 粘度(KU)/触变指数TI 97/3.10 93/5.36 对比率 0.88 0.88 氧化铁红(5%wt)
BASF FC3396 ΔE =0.90 ΔE =0.96 酞菁蓝(5%wt)
BASF FC7080 ΔE =0.78 ΔE =0.20 原材料成本(元/kg) ~3.90 ~4.10
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成膜助剂在乳胶漆中的应用
1 前言
建筑涂料在涂料工业中占有很重要的地位,目前,国内建筑涂料在涂料中的比重日渐增大。随着人们生活水平的日益提高,对建筑用服胶漆的质量要求也越来越高,而涂料成膜的好坏直接影响涂层的性能。一般人们认为乳胶漆在较短的时间内就能完全成膜,而忽略了各个成膜阶段的温度控制,特别是外用乳胶漆在放工后的温度变化较大,使最终涂层的性能不理想,如光泽下降、附着力差、耐擦洗性差、耐沾污性不良、耐候性不理想等等。有效地添加成膜助剂,可较大幅度地降低成膜温度,是改善乳胶漆低温施工性能的有效措施。本文对
几种成膜助剂在乳胶漆中的应用进行了一系列实验,对建筑用乳胶漆的配方设计具有一定的参考作用。 2 实验部分
与溶剂型涂料不同,乳胶漆的成膜机理一般分为以下三个过程: 第一,充填过程。乳胶漆施工后,水分挥发,当乳胶漆粒占膜层74%(体积)时,微粒相互靠近而达到密集的充填状态。组分中的乳化剂及其他水溶性助剂留在微粒间隙的水中。
第二,融合过程。水分继续挥发,高聚物微粒表演面吸附的保护层破坏,裸露的微粒想互接触,其间隙愈来愈小,至毛细管径大小时,由于毛细管作用,其毛细管压力高于聚合物微粒的抗变形力,微粒变形,最后凝集、融合成连续的涂膜。这一过程是乳液能否成膜的关键,若乳液颗粒的玻璃化温度(Tg)较高(为了使涂膜具有良好的机械性能、耐候性和面沾污性,Tg值一般不能太低),在较低环境温度下,就很难变形,从而会使融合过程受阻,导致不能成膜,这时往往需要用成膜助剂成膜。
第三,扩散过程。残留在水中的助剂逐渐向涂膜扩散,并使高聚物分子长链相互扩散,形成具有良好性能的均匀涂膜。
成膜助剂是一种可以挥发的斩时性增塑剂,能促进乳胶粒子的塑性流动和弹性变性,改善其聚结性,可在广泛的施工温度范围内成膜。理想的成膜助剂应具有下列特性:作为聚合物乳液的良溶剂,可降低聚合物的最低成膜温度;在水中溶解性小;具有一定的挥发性,成膜过程中能滞留在涂膜中发挥作用,成膜后全部挥发,不影响涂膜性能;
不影响乳液的稳定性。
成膜助剂的种类很多,包括醇类(如苯甲醇)、酯醇类(如Texanol酯醇等)、醇醚类(如乙二醇丁醚、丙二醇苯醚等)、醇醚酯类(如乙二醇丁醚醋酸酯等)等。常用的成膜助剂有Texanol酯醇、苯甲醇(BA)、乙二醇丁醚(EB)、丙二醇苯醚(PPH)。以下就这几种常用的成膜助剂进行比较试验。 2.1 主要仪器设备
最低成膜温度仪(日本理学工业公司,IV605) 2.2 试验用的乳液
本试验采用在国内具有代表性、使用广泛的纯丙、苯丙、醋丙、叔醋等乳液,如长兴、巴斯夫、联碳、国民淀粉、罗门哈斯、江苏日出集团、北京东方化工厂、北京通州互益化工厂、北京振翔贸易公司、山东青州宝达化工厂、北京科信工业贸易责任公司等的产品,因篇幅关系,本文仅提供部分试验数据。
2.3 成膜助剂3 成膜助剂在乳液及涂料中的性能试验
相容性试验:乳液与成膜助剂Texanol酯醇、苯甲醇、乙二醇丁醚、丙二醇苯醚直接混合,搅拌均匀,观察乳液的性状。 乳液粘度的测定:在相容性正常的乳液中加入成膜助剂后测定其粘度,观察粘度变化情况。
乳液最低成膜温度的测定:将可相容的乳液与几种成膜助剂混合,测定其最低成膜温度(MFT。)
乳液东融稳定性试验:将相容性正常的乳液加入相应量(乳液最
低成膜温度降至0℃的最低用量)的Texanol、BA、EB和PPH成膜助剂,至于-10℃的冰箱中放置16h,取出后于标准条件(室温23±2℃,相对湿度50±5%)下放置8h,如此反复5个循环,观察乳液最终状态。
乳液贮存稳定性试验:将相容性正常的乳液加入相应量(乳液最低成膜温度降低至0℃的最低用量)的Texanol酯醇、苯甲醇、EB、PPH成膜助剂,在标准条件(室温23±2℃,相对湿度50±5%)下放置3个月,定期观察乳液的状态,测定其粘度、pH值。 2.4 涂料的性能检测
同一配方(见表1),选用不同的成膜助剂(Texanol、EB、PPH和BA),比较其对涂料性能的影响。PPH和BA不能直接加入,将其与醇类溶剂混合,在配漆过程中缓慢滴加,以防止造成絮凝;EB若在搅拌情况下缓慢加入,可不与醇类溶剂混合,但加入速度应缓慢。 按表1配方配制涂料1-4,并依据国家标准GB/T9755-95进行性能测试(耐老化性除外),见表2。从表2可以看出,在耐擦洗性方面Texanol酯醇有比较突出的优势,很可能是因为其他成膜助剂与纯丙乳液的相容性不好,影响了乳液成膜,从而对涂料的性能造成影响。生产时应注意成膜助剂不能添加太快,以免产生絮凝而影响涂料的性能。
表1 配制涂料配方
组分 质量分数%
涂料1 涂料2 涂料3 涂料4