一种内墙调色基础漆的制备及其方法

赵娟 胡中源 郑毅

河北晨阳工贸集团有限公司

摘要:讲述了一套内墙调色基础漆的制备方法,及在配方设计过程中影响调色基础漆的因素。

关键词:内墙、调色基础漆、展色

前言

随着人们的生活水平的提高,对美的追求越来越凸显,而家居是私人空间,就更会根据个人的生活情调来进行装饰,所以现在家装就更具有多元化的特点,而乳胶漆做为室内装饰装修的主要成员,更需要适应这种个性化的装饰风格,因此彩色涂料就会被人们更多的选用。而目前国内大多数厂家的主要产品是白色涂料,当客户对颜色有需求时,只是单纯的加入色浆进行调色。这种方法调浅颜色时是可行的,但调深色时就会出现大量的弊端,因为调深颜色时必加入大量的色浆,色浆中含有高浓度的润湿、分散剂,从而导致粘度下降、光泽降低等问题。同时还会因为钛白颜料不合理造成的调色困难:(1)颜色无法达到要求;(2)色浆加入量过大造成成本过高及涂膜性能大幅下降,降低产品的市场竞争力【1】。做一套不同钛白量的调色基础漆很有必要。

1 试验部分

1.1试验用原材料

试验用原材料及配方(见表1),色浆选用席必思海德的酞青蓝、铁红、炭黑色浆。 

表1 原材料及配方

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高速分散机、电子称等。1.2试验仪器

1.3试验工艺

将水加入到分散缸内,然后低速加入润湿、分散、纤维素等助剂,中速加入钛白粉、填料,高速分散30min至细度≤55um,然后中速加入乳液、成膜助剂,最后加入增稠剂,调整粘度至100±3KU,25℃。

将成品按照GB/T21090-2007可调色乳胶基础漆标准进行检测。

2 结果与讨论

2.1乳液的筛选

乳液做为涂料中的主要成分,对漆膜起了关键性作用,乳液的种类和添加量对可调色乳胶漆都有很大的影响。常见乳液的基本性能如表2。

表2乳液的基本性能

乳液种类

氟碳

硅丙

纯丙

苯丙

醋叔

醋丙

抗粉化

5

5

4

3

3

3

保色性

5

5

4

3

4

4

耐水性

5

5

3.5

4.5

3.5

2.5

耐碱性

5

5

4

5

3.5

2.5

颜料亲和性(见图1

4

4

4

5

3

3

耐沾污性

5

4.5

4

3

4

3.5

丰满度

3

3

3

3

4

4

成本

2

2

3

5

4

5

注:每项性能分1-5级,5级最好,1级最差。

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由表2可以看出氟碳、硅丙、纯丙的抗粉化、保色、耐碱、颜料亲和、耐沾污性能都很好,但价格贵,用于做内墙乳胶漆像抗粉化、保色性、耐沾污性能都有部分浪费,而醋叔、醋丙的耐水、耐碱颜料亲和性能又较差,最终选用苯丙乳液做整套基础漆的基料,其价钱便宜,性能能够满足内墙调色的需求。

除了乳液种类,乳液的添加量同样会影响基础漆与色浆的相容性能。色浆添加量、乳液添加量与色差的关系如图2、3、4。

blob.png

blob.png

由图2、3、4可以看出,在色浆添加量少时,乳液量在20%时其展色性能均较好,当色浆添加量提高时,色浆中大量的润湿分散剂会降低漆膜的保护性能,同时也需要更多的乳液来包裹颜料粒子,在颜料表面形成保护层,防止颜料褪色等漆膜弊病的发生。最终确定浅色基础漆的乳液添加量为20%,中深色基础漆的添加量为30%。

2.2 基础漆钛白量的确定

基础漆中钛白含量对基础漆的遮盖起决定性作用,钛白越高遮盖力强,但钛白量越多,添加的色浆也越多,成本就会增加,对产品性能的影响也越大,并且在钛白量达到一定程度时就不能调出较纯正的颜色。所以基础漆中的钛白量应在满足遮盖力要求的同时尽量小。【2】

根据标准GB/T21090-2007可调色乳胶基础漆中规定,将乳胶漆按对比率分为用于调浅色漆、中等色漆和深色漆三种。对比率≤0.4的基础漆用于调深色,0.4<对比率<0.87的基础用于调中色,对比率≥0.87的用于浅色基础漆。为使整套基础漆可调颜色范围广且深色基础漆保证一定的遮盖,对比率定位为浅色为0.90钛白量为6%,中色对比率为0.55钛白量为2.5%,深色对比率为0.1钛白量为2‰。

2.3分散润湿体系的确定

颜料的润湿、分散是分散及其稳定过程中的两个不同阶段,润湿分散剂一般都是表面活性剂,润湿剂主要降低表面张力,其分子量相对较小;分散剂吸附在颜填料的表面产生电荷斥力和空间位阻,防止颜填料发生絮凝,使分散系统处于稳定状态。不管何种原因引起有色颜料絮凝、浮白、颜料絮凝浮色,都可使用润湿分散剂来解絮凝,改善粒子表面性质预防或控制浮色,在控制浮色过程中几种浮色现象可以相互转变,控制浮色。如果是浮的是色浆的颜色,说明涂料的HLB值比大,比较亲水,基础漆制备过程中添加亲油的低极性的助剂降低涂料的HLB值,如果浮色的是白色,说明涂料的HLB值比较小,比较亲油,基础漆制备过程中添加亲水的助剂,增大涂料的亲水性。

表3为涂料中常用的润湿剂的种类及其HLB值和分散剂种类。

润湿剂类型

HLB

分散剂

实验编号

聚氧化乙烯烷基苯基醚

18

聚羧酸钠盐

1

聚氧化乙烯烷基苯基醚

12

聚羧酸铵盐

2

聚氧化乙烯烷基苯基醚

18

聚羧酸铵盐

3

聚氧化乙烯烷基苯基醚

12

聚羧酸钠盐

4

聚氧化乙烯烷基苯基醚

18

聚羧酸钠盐:聚羧酸铵盐=1:1

5

聚氧化乙烯烷基苯基醚

12

聚羧酸钠盐:聚羧酸铵盐=1:1

6

根据表3搭配润湿剂和分散剂,基础漆的展色结果见图5。

blob.png

由图5可以看出,HLB值为12的润湿剂比HLB值为18的更适应该调色基础漆体系,并且在使用同一种润湿剂时,分散剂采用聚羧酸钠盐和聚羧酸铵盐的混拼分散剂比单一一种分散剂的效果要好。最终选用HLB值为12的聚氧化乙烯烷基苯基醚做为润湿剂,聚羧酸钠盐和聚羧酸铵盐1:1混拼做分散剂。

2.4增稠体系的确定

采用上述的润湿分散体系,调整体系中的增稠剂搭配如表4,测试展色结果如图6。

表4增稠剂搭配分组

实验编号

增稠剂种类

羟乙基纤维素类

缔合型碱溶胀类

非缔合型碱溶胀类

聚氨酯类

a




b



c



d



e


f


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由图6可以看出,在配方中加入缔合型碱溶胀类增稠剂时,基础漆与色浆的相容性极差,其他均较好。但配方中只加入纤维素类增稠剂产品存储浮水,并且粘度下降快;配方中采用纤维素类和非缔合型碱溶胀类增稠剂时,产品在存储过程中后增稠严重,且流动性差;配方中采用纤维素类和聚氨酯类增稠剂产品存储过程中会微浮水。最终产品采用实验f的方案,纤维素搭配聚氨酯类,再加入0.1%-0.2%非缔合型碱溶胀类增稠剂。

2.5性能指标列举

根据上述优化实验所制得的内墙调色乳胶漆的具体性能指标见表5。

表5调色基础漆的性能指标

项目

检测指标

测试数据

2

2.5%

6%

15%

2

2.5%

6%

15%

容器中状态

无硬块,搅拌后成均匀状态

无硬块,搅拌后成均匀状态

对比率

X≤0.4

0.4<X≤0.87

0.4<X≤0.87

X≥0.87

0.140

0.601

0.795

0.907

固含/%

≥40

≥50

≥50

≥50

43.19%

50.41%

50.3%

50.49%

粘度/KU

≥75

103.9

102.5

104.4

100.2

相容性

目测无浮色、发花

目测无浮色、发花

炭黑铁红色差E≤1.0

酞青蓝E≤1.5

色差△E≤0.8

色差△E≤0.8

色差△E≤0.5

炭黑△E=0.22

酞青蓝△E=1.5

铁红△E=0.62

炭黑△E=0.18

酞青蓝△E=0.57

铁红△E=0.53

炭黑△E=0.07

酞青蓝△E=0.63

铁红△E=0.52

炭黑△E=0.11

酞青蓝△E=0.29

铁红△E=0.50

颜色稳定性

色差△E≤1.0

0.41

0.30

0.25

0.34

施工性

刷涂二道无障碍

刷涂二道无障碍

低温稳定性(3次循环)

不变质

不变质

涂膜外观

正常

正常

干燥时间(表干)

≤2h

7-10min

7-10min

7-10min

7-10min

耐碱性

24h无异常

24h无异常

耐洗刷性

≥300

2000

2000

2000

2000

3 结语

    做一套内墙调色基础漆要筛选乳液,选择合适的钛白量,采用配套的润湿分散体系,同时要优化增稠体系。当然影响调色基础漆的因素还有其他如粉料粒径、检测手法、色浆的配套性等等,需要在不断的实验中进行确定,只要将各个组分平衡好就能调整出优质的调色基础漆。

参考文献:

【1】陈素平,许钧强,等.可调色乳胶基础漆的现状与发展浅析.现代涂料与涂装,2006(11):56

【2】张朝平,洪星,兰铁纯.乳胶涂料调色基础漆的配方设计.中国涂料,2004(10):34


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