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新一代高性能通用型內外墻苯丙乳液,對乳膠漆的性能有著決定性的作用,高的玻璃化轉變溫度(Tg)和乳液成膜性是一對矛盾
2019年06月14日    閱讀量:497    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

新一代高性能通用型內外墻苯丙乳液

趙衍廣 楊衛疆 楊慧玲 Steve Edwards

羅門哈斯(中國)投資有限公司


0 前言

近年來,乳膠漆的應用得到了長足的發展。乳膠漆正逐步取代傳統的溶劑型涂料而廣泛應用于建筑裝飾、裝修領域中,并且日益顯示其優點。與傳統油性涂料相比,水性乳膠漆的特點是:環保、安全和卓越的性能中國建材網cnprofit.com。而且由于使用水作為分散劑,乳膠漆的成本并不比傳統油性涂料高。如今,我國乳膠漆的用量和技術水平都有了非常大的提高,然而激烈的競爭隨之而來。


乳液作為乳膠漆中非常重要的成分,對乳膠漆的性能有著決定性的作用,因此,高性能和便宜的價格成為市場對新一代乳液的要求。苯丙乳液由于其相對優秀的性能、廣泛的通用性和相對低廉的價格成為國內市場內墻和中低端外墻乳液的不錯選擇。


目前,苯丙乳液已占據了內墻市場的大半以及部分外墻市場,并且份額正日益擴大。選擇一款性能好、通用性廣并且價格合理的乳液可以幫助涂料生產商開發出適應市場的產品,并且簡化生產鏈管理。國內市場對苯丙乳液的要求主要是:優秀的耐擦洗和早期抗粉化性能、優秀的耐水性和耐水白性能、卓越的配方適用性等。此外,為了降低配方成本,客戶也要求新一代的乳液具有低的成膜助劑需求量和高效的增稠劑響應。


眾所周知,高的玻璃化轉變溫度(Tg)和乳液成膜性是一對矛盾。高Tg可以帶來優秀的耐擦洗性、抗粉化、耐刮擦、抗粘連、耐沾污等諸多性能,但是它需要足夠多的成膜助劑,這對于降低配方成本和環境保護(成膜助劑屬于VOC)不利。羅門哈斯多年來在涂料行業的經驗和技術積累基礎上,應用交聯技術和采用優化的穩定性配方,開發出新一代的通用型苯丙乳液百歷摩TM(PrimalTM)AS-2010,解決了成膜性與諸多抗性之間的矛盾。下面主要從耐擦洗、抗粉化和耐水白等方面進行介紹:


1 試驗部分

在試驗部分選擇了兩款羅門哈斯傳統苯丙乳液(商品化產品1 和商品化產品2)以及市場上最常見的苯丙乳液(商品化產品3)作為參照來評估比較。主要比較了在高PVC 時的耐擦洗、耐粉化,在中低PVC 時的增稠響應性,以及乳液耐水白性。實驗用乳液參數(見表1)。

表1 乳液參數

新一代高性能通用型內外墻苯丙乳液,對乳膠漆的性能有著決定性的作用,高的玻璃化轉變溫度(Tg)和乳液成膜性是一對矛盾 中國建材網,cnprofit.com

新一代高性能通用型內外墻苯丙乳液,對乳膠漆的性能有著決定性的作用,高的玻璃化轉變溫度(Tg)和乳液成膜性是一對矛盾 中國建材網,cnprofit.com

測試方法和樣板制備如下:

(一) 耐擦洗性能測試

(1)在聚乙烯片基板上用刮膜器刮175 μm 厚度的漆膜,在恒溫恒濕間養護7 d;

(2)在耐擦洗儀器循環擦洗,記錄漆膜被擦穿的擦洗次數。

(3)擦洗介質為0.5%洗衣粉溶液。

(二) 早期抗粉化測試

(1)在預先刮有膩子的石棉板上刷涂相同厚度的漆膜,室溫下養護1 d。

(2)用手指蘸上清水用相同的力度來回摩擦相同的次數(20~30 次),觀察漆膜的掉粉情況。

(三) 耐水白性測試

100 μm 清漆刮在黑色聚乙烯板或玻璃板上,在恒溫恒濕實驗室養護1 d,然后浸在去離子水中,1 d和7 d 后觀察其表面變化。

(四) 耐水耐堿性測試

(1)耐水性采用GB/T 1733-1993 標準甲法測定,96 h 無起泡、脫落、變色、起皺等異常現象。

(2)耐堿性采用GB/T 9265-1988 標準測定,24h 無異常。

2 結果和討論

2.1 耐擦洗性能

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不同Texanol 用量下耐擦洗性能比較見圖1。

不同Texanol 用量下耐擦洗性能比較

高PVC 乳膠漆的耐擦洗性能與乳液的Tg,成膜助劑用量關系緊密。乳液Tg高可以幫助乳膠漆獲得硬度和強度較高的漆膜,由此獲得優異的耐擦洗性能,但是對成膜助劑的需求量就高。從圖1 可以看出,隨著成膜助劑用量的減少,使用高Tg乳液(商品化產品1)的乳膠漆耐擦洗性能迅速降低,而使用低Tg乳液(新產品)的乳膠漆耐擦洗性能只有很小的改變。由于絕大多數成膜助劑都是揮發性的溶劑,對環境會造成一定的污染,而且其價格也較高。從環保和降低成本的角度來看,成膜助劑的用量是趨于降低的。新產品使用了較低的Tg,但通過室溫自交聯技術使漆膜在成膜過程中快速獲得較高的強度和硬度,由此獲得了優異的耐擦洗性能。從圖1 的結果來看,在高PVC 配方中,在較低成膜助劑用量的條件下(2.6 g Texanol / Kg paint),新產品依然保持了優秀的耐擦洗性能。

2.2 早期抗粉化性(見表4)

表4 早期抗粉化性能

早期抗粉化性能

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注:78PVC,10%Texanol(%基于乳液固含);10 分為最好,0 分為最差。

早期抗粉化性是快速評估乳膠漆抗粉化和成膜性能的有效方法之一,也是工程檢驗過程中比較簡單和有效的方法。對于乳膠漆的使用者來說,抗粉化的檢驗最簡單、直觀,也最為有效。因此,即使抗粉化的評估具有一定的主觀性,它仍然是乳膠漆極為重要的抗性之一。

對于乳膠漆來說,具有優秀和快速的成膜性能能夠大大降低因干燥過程中的不確定因素帶來的影響,也能反映出乳膠漆的抗粉化性和耐水性。對于色漆來說,好的早期抗粉化性還可以起到阻止脫色掉色的作用。從測試結果可以看出,新產品由于采用了室溫自交聯技術,使乳膠漆在早期干燥過程就建立較高的漆膜硬度,從而獲得優異的早期抗粉化性能。

2.3 耐水耐堿性(見表5)

表5 耐水性和耐堿性

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耐水性和耐堿性

注:78PVC,10%Texanol(%基于乳液固含)。

耐水性和耐堿性是乳膠漆應該具有的性能。好的耐水耐堿性可以反映出乳膠漆抵御水汽侵蝕、墻基的堿性物質腐蝕的性能。耐水耐堿性好的乳膠漆不會起泡,脫落。當然,高PVC 的乳膠漆由于一般采用苯丙類乳液,而且漆膜比較多孔,具有良好的透水透氣性能和耐水性能,耐水性和耐堿性一般都非常好。從表5 可以看出,所有的產品都具有很好的耐水耐堿性。

2.4 乳液膜耐水白性

乳液的耐水白性是評價乳液抗性的又一重要指標。在真石漆和罩面清漆的應用中,它是極為重要的特性之一。此外,它還可以間接地反映乳膠漆的耐水性等。然而,影響耐水白性的因素是非常復雜的,它包括在乳業聚合過程中使用的親水性物質(表面活性劑、緩沖劑、pH 調節劑等)。此外,耐水白性還受乳液的Tg、粒徑、主要單體配比、聚合工藝等諸多因素影響,甚至測試的條件不同也能影響到測試結果。新產品百歷摩PrimalTMAS-2010 基于羅門哈斯優化工藝開發,嚴格控制原料雜質、乳液粒徑等因素,因此具有優異的耐水白特性。

2.5 增稠劑響應性(見表6)

表6 在40PVC 配方中增稠劑響應性比較

在40PVC 配方中增稠劑響應性比較

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激烈的行業競爭對乳液的要求不僅限于優秀的性能,而且要求乳液要能幫助使用者降低配方成本。新產品具有高的增稠劑響應性,可以幫助使用者降低增稠劑用量以降低配方成本。可以看出,為達到相同的KU 粘度,新產品的增稠劑用量遠遠小于商業化產品。

3 結論

綜上所述,新一代通用型苯丙乳液百歷摩TM(PrimalTM)AS-2010 不僅可以提供卓越的耐擦洗、抗粉化、耐水和耐水白等性能,具有低成膜助劑需求量和高效的增稠劑響應,為乳膠漆制造商大大節省乳膠漆配方成本,而且其配方適用性也相當的廣泛,可廣泛應用于平光、絲光、半光內外墻乳膠漆,是一款具有高性價比的產品。


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