水包水型多彩涂料的研究與制備

1、水包水型多彩涂料的研究與制備 最初的水包水型(w/w)多彩涂料專利有日本的特公昭361913和美國的usp3458328等16。日本專利是將聚乙烯醇類涂料先與硼砂類物質(zhì)反應(yīng)使之凝膠化然后再分散到水相中。美國專利有所不同,它是將聚乙烯醇、酪素等多種物質(zhì)加入聚合物乳液中,然后再將其分散于含有凝膠劑的水溶液中。我們的試制與后者相似,是在乳膠膝中添加另一種天然高分子物質(zhì),利用其凝膠性能來制備多彩涂料。由于使用了綜合性能較好的乳膠漆,漆膜性能理應(yīng)比單純的聚乙烯醇類涂料好。 1實驗儀器與原材料 (1)實驗儀器:jb90d型強(qiáng)力電動攪拌機(jī),sk2砂磨機(jī) (2)原材料:分散劑(orotan,45%羅門哈斯)、

2、乳化劑ms1(40±2%,上海錦山化工有限公司)、去乙二醇丁醚前面快速滲透劑t(e滲透劑bx標(biāo)準(zhǔn)品的300,上海錦山化工有限公司),平平加o20(天津市道康助劑廠)、鈦白粉(金紅石型)、羥乙基纖維素(hs30000,德國)、增塑劑,鄰苯二甲酸酯、氨水、苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、乙二醇丁醚、濃鹽酸、過硫酸銨,以上試劑均為cp。 2實驗過程 2.1聚丙烯酸酯乳液的合成 將分散劑、少量過硫酸銨和去離子水按一定比例混合均勻(a)。將乳化劑、過*硫酸銨和去離子水按一定比例混合均勻(b)。將苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸等按一定比例混合均勻(c)。將一定量去離子水加入裝有兩支分液漏斗及溫度計的四口

3、瓶中,攪拌并升溫到80。加入a液,并在8083保溫5min。 將b液c液分別裝入兩支滴液漏斗中,然后同時開始滴加。控制滴加速度以控制反應(yīng)速度,將體系溫度維持在8387。滴加完畢后保溫1h,然后冷卻至50以下,加入增塑劑,并用氨水調(diào)節(jié)ph值至78,經(jīng)過濾得聚丙烯酸酯乳液。 2.2色漿研磨 將顏料、快速滲透劑t,平平加o20、乙二醇丁醚和去離子水等混合均勻后,放入砂磨機(jī)中研磨,得各色色漿。其配方如表1(僅以白色漿為例):表1 白色漿配方 2.3色漆制備 將色漿、聚丙烯酸酯乳液、保護(hù)膠及去離子按一定比例混合均勻,即為色漆。其大致配方如表2(僅以白色漆為例):表2 白色漆配方 注1:保護(hù)膠是一種天然高

4、分子化合物,它在下面提到的凝膠液的存在下可以發(fā)生凝膠。在“造粒”過程,由于凝膠現(xiàn)象的產(chǎn)生,可在攪拌攪散的色漆顆粒外表面形成一層柔軟的保護(hù)膜,阻止色漆顆粒間的再次凝聚。 2.4凝膠溶液的制備 100份水中加入1.6份12mol/l的濃鹽酸,0.035份凝膠助劑,充分?jǐn)嚢杈鶆蚣纯伞?2.5造粒 將100份凝膠液放入燒杯中,以合適速度攪拌,然后緩緩加入115份色漆,色漆全部加完后,再次調(diào)整攪拌速度并繼續(xù)攪拌15min,使顆粒粒徑均勻并達(dá)到要求的尺寸。靜置4h,傾去上層凝膠液,再加入1.6%的羥乙基纖維素溶液32份即可。 2.6水包水多彩涂料的配制 將2.5中制得的各色漆粒,按一定比例混合在一起,就成

5、了水包水多彩涂料。混合時一般應(yīng)遵循這樣的原則:白色漆粒約占60%70%,其它彩色漆粒占30%40%,這樣噴涂出的花紋比較美觀;漆?；旌蠒r另一個要注意的問題是色彩不要太多,一般23種即可。 3性能測試 3.1測試方法 測試按下列國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法進(jìn)行: gb/t1728漆膜、膩?zhàn)幽じ稍飼r間測定法; gb/t9265建筑涂料涂層耐堿性的測定; gb/t9266建筑涂料涂層耐洗刷性的測定; gb/t9271色漆和清漆標(biāo)準(zhǔn)試板; gb9278涂料試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗的溫濕度。 3.2測試結(jié)果 所得產(chǎn)品攪拌混合后無硬塊,呈均勻狀態(tài),涂膜外觀正常,干燥時間2h,耐堿性48h無異常,耐洗刷性1000次以上,耐

6、凍融性不變質(zhì)。達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。 4討論 (1)本制備方法中造粒工藝是一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。保護(hù)膠濃度和凝膠溶液濃度過高,都會造成過度“凝膠化”,使彩粒最終難以流平;而兩者濃度過低,“凝膠化”程度不夠,又起不到保護(hù)作用,使彩粒發(fā)生2次凝聚,導(dǎo)致制備失敗。 (2)水包水多彩涂料的一個難點(diǎn)之一是噴涂后彩粒的流平問題。為解決這一問題,除了控制“凝膠化”程度外,相應(yīng)聚丙烯酸酯乳液的玻璃化溫度也應(yīng)該低些,也就是說,色漆的成膜溫度要低。但這又會造成漆膜回粘耐污染性差,所以必須選擇合適的苯丙乳液或其他乳液罩面。同時,罩面也賦予了飾面一定的耐擦洗性,并使飾面有一定光澤。 (3)為確保彩粒間不發(fā)生2次凝聚,使彩粒在涂料成品中處于懸浮狀態(tài)是很重要的,這就需要選擇合適的顏填料與配方來控制色