第六章-乳膠漆配方設計與工藝-課件

基本概念：顏料體積濃度；CPVC；顏基比思考題：1乳膠漆有哪些優(yōu)缺點？(P115)2請畫圖示意乳膠漆的組成。(P117)如何簡要理解乳膠漆的配方設計？(P118)簡述PVC與涂膜物理性能的關系。(P120-121)簡述不同乳膠漆的PVC的大致范圍。(P121)內(nèi)外墻涂料的顏基比范圍一般是多少？(P122）)7乳膠漆配方的設計原則有哪些？配方設計原則確定之后，如何具體實施一個產(chǎn)品配方設計？(P122)8在設計中高檔乳膠漆配方時，填料細度是否越細越好？為什么？內(nèi)外墻涂料常用的填料粒度范圍是多少？(P127)

9乳膠漆生產(chǎn)工藝裝備主要包括哪些？10簡述乳膠漆的基本生產(chǎn)過程。(P130)

1ppt課件第六章乳膠漆配方設計與工藝

乳膠漆是水溶性漆的一種，一般是以乳液聚合生成的合成樹脂乳液為主要成膜物質(zhì)，配以適當?shù)念佁盍?、稀釋劑以及其他各類輔助添加劑配制而成。2ppt課件乳膠漆產(chǎn)品具有如下優(yōu)勢：

1.低毒無害，環(huán)保安全。2.性能好：好的乳膠漆產(chǎn)品，不僅表現(xiàn)在涂刷性、遮蓋性、豐滿度好，而且具有滿足使用要求的性能和良好的耐久性。3.施工方便快捷，機具易于清洗。4.不燃性：乳膠漆無燃燒性，在生產(chǎn)，儲存，運輸和施工過程中皆無火災危險。5.透水透氣性。3ppt課件第一節(jié)乳膠漆的構(gòu)成

乳膠漆的組成材料很多，但大體上可以分為四類。即：顏填料、基料、輔助添加劑和稀釋劑（水）。4ppt課件

1.顏料：著色顏料和體質(zhì)顏料★著色顏料的主要作用是（1）賦予涂膜遮蓋力；（2）使涂膜著色，提供各種色彩★體質(zhì)顏料的主要作用是（1）使涂膜消光（2）增量劑，降低涂料成本；（3）改進涂料流動性；（4）提高涂膜硬度。5ppt課件2.成膜物質(zhì)：乳液

乳膠漆是以合成樹脂乳膠為主要成膜物質(zhì)，其作用是自身能形成透明膜，同時又能抓住顏料，附著在基材上形成不透明涂膜，從而提供涂層基本的物理性能。3.稀釋劑：水

乳膠漆以水為稀釋劑，其作用是調(diào)節(jié)涂料顏料粘度和流動性。4.濕潤分散劑

濕潤分散劑的作用是為了使顏料在乳膠生產(chǎn)中充分發(fā)揮作用，使顏料的2次粒子完全打開，分散的同時防止二次粒子的聚集，在顏料的分散操作中，分散劑有助于二次粒子的解聚和分散，潤濕劑通過改善對顏料粒子的濕潤性，起到保持分散穩(wěn)定的作用。5.消泡劑消泡劑的作用就是為了消除涂料在生產(chǎn)和施工過程中產(chǎn)生的泡沫或預先防止泡沫的產(chǎn)生。6ppt課件6.增稠劑增稠劑對于乳膠漆的作用是多方面的（1）防止顏料在儲存過程中沉淀；

(2)提高涂料的施工性；（3）提高防流掛性；（4）增加漆膜豐滿性；（5）防止向多孔性底材的滲漏7ppt課件7.防腐劑和防霉劑防腐劑的作用是防止涂料在容器中發(fā)生腐敗；防霉劑的作用是防止漆膜被霉菌污染或破壞。8.防凍劑防凍劑的作用是為了改善涂料低溫儲存性即涂料的抗凍性。9.成膜助劑

成膜助劑的作用是為了改進聚合物乳液的成膜性能。10.PH值調(diào)節(jié)劑

PH值調(diào)節(jié)劑的作用是控制一個穩(wěn)定的堿性PH值。11.其它助劑乳膠漆產(chǎn)品根據(jù)配方應用還會添加一些諸如增塑性、防銹劑等來改善其性能。8ppt課件9ppt課件第二節(jié)乳膠漆配方設計

乳膠漆的配方設計，就是在顏料和基料已經(jīng)確定的情況下，決定其它各種組份在配方中的絕對數(shù)量和相對比例。10ppt課件一、顏料體積濃度

顏料體積濃度(Pigmentvolumeconcentration)是指涂料中著色顏料和體質(zhì)顏料的體積與配方中所有不揮發(fā)分(包括乳液固體分，著色顏料和體質(zhì)顏料等)的總體積之比。用PVC來表示：11ppt課件12ppt課件二、PVC與涂膜物理性能的關系

(1)PVC與抗拉強度、延伸率的關系

圖3PVC與抗拉強度及延伸率13ppt課件

(2)PVC與涂膜光澤如圖4所示，涂膜光澤在PVC~20％時，其值很高，一旦超過這個濃度，便隨PVC的增加而急劇降低，在CPVC處觀察不到光澤的急劇變化。

14ppt課件(3)PVC與耐洗擦性·

如圖5所示，涂膜的耐擦性隨著PVC的升高而大幅度直線下降，在這一變化中，看不到與CPVC相對應的急劇變化。15ppt課件（4)PVC與耐污染性

如圖5所示，涂膜在PVC之前，去除污染所需的洗刷次數(shù)隨PVC的升高而降低，即PVC越高，涂膜上的污垢越容易洗掉。在臨界PVC以上，對應的洗刷次數(shù)變化非常緩慢。16ppt課件

(5)PVC與耐候性

在CPVC之前，涂膜耐候性不受PVC影響，保持在一定水平。但—旦超過CPVC，耐候性便急速降低，圖6可見在PVC前后的色差變化非常大的。

17ppt課件三、實用的PVC范圍確定

一般地，有光涂料PVC在15—25％之間，一般外用漆PVC在40—55％之間，一般內(nèi)用漆PVC在45—70％之間，而廉價的內(nèi)用漆PVC在75％以上。18ppt課件

四、顏基比

涂料配方中雖然用顏料體積濃度可以判定涂料產(chǎn)品的大致水平，但具體應用起來比較麻煩，為了更直接、快速地粗略判定涂料的性能，引入了顏基比的概念，即涂料中顏料的質(zhì)量和基料固體分質(zhì)量的比值。

19ppt課件一般情況下，外用乳膠漆的顏基比為

1-4：1

內(nèi)用乳膠漆的顏基比為

4-8：120ppt課件五乳膠漆產(chǎn)品配方設計

配方設計原則

顧客需求原則；產(chǎn)品標準原則；工藝裝備配套原則；材料行進性原則；簡單易行原則21ppt課件

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下面以一個實際的產(chǎn)品配方設計過程為例，來說明如何根據(jù)圖7的程序來設計合乎要求的乳膠漆產(chǎn)品配方。

(1)產(chǎn)品框架；

水+乳液+顏料+潤濕分散劑+消泡劑+防腐防霉劑+防凍劑+成膜助劑+PH調(diào)節(jié)劑+增稠劑

(2)確定的顧客需求和產(chǎn)品性能要求；

經(jīng)濟型內(nèi)用乳膠漆，2300元/噸，符合國標

（3）初步配方設計；

基料的選擇與用量：苯丙乳液，〉=12%

顏料的選擇與用量：乳液含固量在配方中約占6%，據(jù)顏基比推算，顏料的量確定在46%左右；

助劑的選擇與用量：性價比；有害物質(zhì)；《5%

23ppt課件24ppt課件（4）配方試驗；

對制得的乳膠漆進行性能測試；刷痕嚴重，漆膜粗糙，洗刷性處于邊緣等問題。（5）配方調(diào)整；

采用超細材料，簡化生產(chǎn)工藝（6）綜合性能測試。25ppt課件26ppt課件六、乳膠漆配方疑點說明和應注意的關鍵問題

1.誤區(qū)：使用羥乙基纖維素制成的乳膠漆耐水性下降。

一般情況下內(nèi)外墻皆可使用；但，配高光漆時盡量不用；在與締合型增稠劑配合使用時，應事先搭配比例，以防分水。

2.誤區(qū)：在設計深色漆配方時，可以用填料直接取代鈦白粉。

必須選用近似于鈦白粉密度的填料來代替，并適當提高基漆粘度，以保持儲存穩(wěn)定性

27ppt課件3.誤區(qū)：在內(nèi)墻乳膠漆配方設計時，應盡可能采用銳鈦型鈦白粉、立德粉、輕鈣等顏填料，以保證遮蓋力，降低成本。

只要配方設計合理，應盡可能采用金紅石型鈦白粉，煅燒硅酸鋁，超細填充料如滑石粉、重鈣等來設計產(chǎn)品配方。4.誤區(qū)：在設計中高檔乳膠漆配方時，填料細度越細越好。

外墻漆填料粒度在600-800目之間，內(nèi)墻漆填料粒度在600-1250目為宜。28ppt課件5.

其它問題

（1）內(nèi)墻乳膠漆設計時，選用的各種原料一定要注意其有害物質(zhì)的限量。（2）在外墻配漆設計時，要選擇分散性好的分散劑與抗水性好的分散劑搭配使用。（3）乙二醇和丙二醇作為乳膠漆抗凍劑，一般采用丙二醇進行外墻配漆設計；（4）在外墻配漆設計時，使用PH值調(diào)節(jié)劑，應盡可能采用氨水。（5）在選用高MFT值的乳液設計配方時，應盡可能用復配助劑來作為成膜助劑，特別是高光乳膠漆。29ppt課件第三節(jié)乳膠漆的工藝裝備一、分散設備

乳膠漆的分散設備一般采用無級變速攪拌機進行，必要時還帶有液壓升降裝置，其變速范圍在0—1480之間調(diào)整。升降范圍為0—15M

之間。在乳膠漆分散階段，要求轉(zhuǎn)速要高一些，以利于顏(填)料二次粒子的分散，在配漆階段要求轉(zhuǎn)速低一些，以防止涂料混合中引入大量氣泡。30ppt課件

二、研磨設備

乳膠漆的研磨設備主要有膠體磨、砂磨機、三輾研磨機等，其中立式砂磨機是最常用的研磨設備。一個好的乳膠漆配方設計完成后,通過高速分散就可以達到細度要求。因此,可以取消研磨工藝過程達到提高工效的目的。31ppt課件三、過濾設備乳膠漆在生產(chǎn)過程中,由于顏填料帶入的機械雜質(zhì),包裝破損帶入的機械雜質(zhì),未能完全溶解的固體增稠劑,以及在分散過程中沾染罐壁上的未能完全分散的顏料顆粒等,都會影響漆膜的質(zhì)量。因此在成品包裝之前進行過濾以除去雜質(zhì)和未完全分散的顏料顆粒,是保證乳膠漆產(chǎn)品質(zhì)量所必不可少的。目前,乳膠漆過濾設備一般為袋式過濾機,雙筒袋式過濾機,其中袋式過濾機構(gòu)造較簡單,但清洗時需停機進行,而雙筒袋式過濾機不僅效率提高而且可以不停機進行清洗。32ppt課件四、灌裝設備乳膠漆灌裝設備是近幾年發(fā)展起來的半自動計量灌裝機。其特點是：

(1)微電腦控制或全氣動控制計量灌裝；(2)灌裝速度快，效率高；

(3)計量方式精確，誤差小；

(4)不滴漏、不掛流、不飛濺：

(5)清洗方便。33ppt課件

第四節(jié)乳膠漆生產(chǎn)工藝

一、乳膠漆的基本生產(chǎn)過程

乳膠漆的生產(chǎn)過程就是將各種組分的原材料按一定的順序投入，分散均勻的過程。一般乳膠漆的生產(chǎn)工藝包括以下三個部分。

34ppt課件l、白漿的制備：首先將水、分散劑、消泡劑、防霉防腐劑等液體物料投入分散罐中，攪拌均勻，在攪拌狀態(tài)下將著色顏料和體質(zhì)顏料依次投入，并加速分散20—40分鐘，過濾。

2、基料的配制：在調(diào)漆罐中投入乳液，在充分攪拌下用PH調(diào)節(jié)劑將其PH值調(diào)至8—9。在另一容器中，將增稠劑、防凍劑、成膜助劑等攪拌均勻成混合助劑，在充分攪拌下，緩慢加入到已中和的乳液中，繼續(xù)攪拌約10分鐘，即得配制涂料用基料。

3、乳膠漆配制：在低速攪拌下，將色漿投入到已配好基料的調(diào)漆罐內(nèi)，繼續(xù)攪拌15分鐘左右，至完全均勻后，出料。35ppt課件

二、乳膠漆配制中的要點：

1、配方材料應盡可能選用分散性好的顏料和超細填充料，從而在穩(wěn)定提高產(chǎn)品的質(zhì)量的前提下，取消研磨作業(yè)，簡化生產(chǎn)工藝，提高生產(chǎn)效率。

2、在前期分散階段，可預先投入適量HEC，不僅有助于分散，同時防止或減少色漿沾壁現(xiàn)象，改善分散效