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一種建筑內墻乳膠漆的研制,通過加入海泡石, 研制了一種改性苯丙乳液內墻乳膠漆, 不僅改善了苯丙乳膠漆原有的性能, 而且無毒、無異味, 符合綠色環保建材的要求
2019年07月13日    閱讀量:497    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

建筑涂料作為涂料工業中的一大門類, 日益成為代表一個國家國民生活水平的重要標志. 隨著我國經濟建設的進一步發展, 建筑涂料產業有著令人矚目的發展前景, 這為建筑涂料的研究開發提供了社會基礎.我國涂料產量居世界第5 位, 1999 年中國大陸建筑涂料的產量為120 萬t , 2000 年為140 萬t 左右( 含防水涂料) , 2005 年可達到200 萬t 的水平, 2015 年將超過300 萬t . 


  我國建筑涂料的品種結構與國外比相差甚遠, 雖然有機類涂料占建筑涂料的80% 以上, 但聚乙烯醇系列及其改性涂料約占其中的30%以上. 國內建筑涂料產品以中、低檔為主, 高檔產品份額極少, 每年還需從國外進口17. 1 萬t , 占市場總量的10% 以上, 其中大部分都是科技含量高、價格昂貴、國內又無能力生產的涂料, 其實技術落后是造成這種局面的主要原因. 目前國內市場一方面高水平、高質量的產品供不應求, 需大量進口; 


另一方面低質量涂料又充斥市場. 隨著人民生活水平不斷提高, 涂料生產技術日趨成熟, 城鄉住宅建設迅速發展, 預計建筑涂料的產量將以每年10% 的速度增長. 聚乙烯醇由于其品質較差、不耐水、不耐潮,將逐步被淘汰, 預計將以每年5% 的速度減少, 而乳膠漆所占的比例會得到進一步提高.      


結合我國實際情況, 建筑內墻涂料的發展方向應該是中、高檔乳膠漆, 不僅要求具有良好的耐擦洗性、開罐性、流變性、涂刷性等, 還必須向健康型發展, 逐步實現零VOC 和盡可能少的殘存單體. 乳膠漆是以水乳型或水溶性高分子合成樹脂及無機膠粘劑為主要成膜物質, 屬于有機無機復合的水性涂料, 符合國際涂料發展方向, 具有強大的生命力. 


該產品不含有機溶劑和其它有毒易揮發物質, 無三廢排放, 以水為介質, 無毒,不易燃, 加之其卓越的理化性能, 豪華氣派的裝飾效果, 非常迎合當代人的消費心理和審美趨勢. 所以, “ 綠色環保建材”--- 乳膠漆的興起, 已是大勢所趨. 總之,從乳膠漆的應用前景、性能指標、價格、環保等綜合因素分析, 此產品在涂料家族中是最優秀的涂料, 也是國際上最流行的涂料之一, 開發和應用此產品, 有著巨大的經濟效益和社會效益. 基于此, 筆者在原有乳膠漆配方的基礎上, 發展了一種改性苯丙建筑內墻乳膠漆, 不僅改善了涂料原有的性能, 而且無毒、無異味, 符合綠色環保建材的要求.


1  原材料的選擇

1. 1  成膜物質的選擇

 成膜物質是使涂料牢固附著于被涂物面上并形成連續薄膜的主要物質, 是構成涂料的基礎, 決定著涂料的基本性質, 它對形成涂膜的硬度、柔性、耐磨性、耐沖擊性、耐候性、耐水性、耐熱性等物理、化學性質起了決定性的作用. 涂料的狀態、涂料干燥硬化方式等亦由成膜物質性質來決定. 本實驗選擇苯丙乳液作為成膜物質, 此乳液最明顯的特點是涂膜物理性能優異, 表觀和質感柔和, 可用于中高檔內墻涂料.


1. 2 顏填料的選擇

 顏料在涂料中可以顯現顏色, 賦予涂膜以遮蓋力,在涂料中起著著色、裝飾及保護的作用; 填料的作用是在著色顏料使涂膜具有一定的遮蓋力和色彩以后, 補充所需要的顏料分, 對涂膜起 填充作用 , 以增大涂膜厚度, 并提高涂膜的耐久性及硬度, 降低涂膜的收縮率等. 筆者選用以下物質作為顏填料的基本組分.

 重質碳酸鈣: 基本填料. 在耐洗擦涂料的配制中,它對涂料的耐洗擦性能起很重要的作用.

 海泡石: 輔助填料. 除可提供部分遮蓋力外, 由于具有很好的增稠作用, 還可減少滑石、鈦白、輕質碳酸鈣等其他填料的加量, 有利于改善涂料的沉降穩定性和提高涂膜的耐洗擦性能, 同時它還能以顏料的體積濃度而產生遮蔽力, 具有良好的光澤、去污、抗彎曲、抗流淌性等, 而且霉菌也不易生長, 粘性也不會因硬水和溫度的影響而改變. 海泡石的用量( 按質量百分比計算) 主要根據對涂料稠度及白度的要求確定. 實驗中發現, 海泡石在涂料中的加量過大或過小效果都不好, 過小會出現涂料稠度不足, 體系的穩定性不理想; 過大則會使稠度過高, 而且白度明顯變差, 一般以4% ~ 6%為宜.

 輕質碳酸鈣: 輔助充填劑. 適量加入可提高涂料的粘度和遮蓋力.

 滑石粉: 輔助充填劑. 可增加涂膜的光滑感, 提高耐磨性, 防止出現掛流.

 鈦白粉: 用于增加涂料白度.

 由于顏填料是建筑乳膠漆的重要組成部分, 決定了乳膠漆的主要性能, 根據以往經驗, 將上述顏填料采用適當比例與成膜物質配制成相應涂料, 進行貯存穩定性、耐水性、耐堿性以及耐擦洗性測試, 根據測試結果確定理想的配制比例.


1. 3  助劑的選擇

 助劑是建筑涂料中不可缺少的組成部分, 主要有防霉劑、消泡劑、pH 值調節劑、增稠劑等. 雖然用量不大, 但只要使用得當, 就會賦予涂料以特殊性能. 作為助劑必須與顏料要有較好的相容性, 不能產生絮凝或發生其他化學反應; 對體系的pH 值或其他鹽類不敏感, 不能影響涂料和涂膜的性能; 在建筑涂料施工后的有效期內, 不會因發生析出等現象而造成涂膜的劣化.

 助劑中的防霉劑可以有效控制涂料在生產、貯存及應用過程中微生物的繁殖, 由于微生物廣泛分布在周圍環境中, 在水中滋長非常迅速, 所以水性涂料的防腐、防霉最為重要, 因而防霉劑是一種主要助劑. 目前建筑涂料使用的防霉劑主要是有機防霉劑, 如異噻唑啉酮、苯丙異噻唑啉酮、甲醛緩釋劑、有機溴、有機胺、哌三嗪等[ 2] . 這些防霉劑或者對降低VOC 不利, 或者對pH 值敏感, 或者價格較高, 而且有效期相對較短,因此筆者使用了自行研制的海泡石/ TiO2無機防霉劑.

  其他助劑如消泡劑、pH 值調節劑、增稠劑等的選擇與普通內墻乳膠漆相似.


2  乳膠漆成品的配制

 在制備過程中, 首先考慮成膜物質、顏填料及顏料體積濃度( PVC) 與涂料性能的關系; 其次考慮不同助劑的種類及其用量與涂料性能的關系. 在保證涂料能夠正常進行生產的基礎上確定不同配方 , 滿足涂料性能的同時對成膜物質、顏填料及其助劑做進一步地選擇和調整, 以確定最佳配方. 經過多次實驗確定的配方見表1.

一種建筑內墻乳膠漆的研制,通過加入海泡石, 研制了一種改性苯丙乳液內墻乳膠漆, 不僅改善了苯丙乳膠漆原有的性能, 而且無毒、無異味, 符合綠色環保建材的要求 中國建材網,cnprofit.com

依照配方順序向罐中加入水、分散劑、成膜助劑、防霉劑、消泡劑等, 攪拌5 min 后加入顏料和填料, 高速攪拌分散30 min 后再對漿液進行研磨, 在研磨后的漿液中加入醋丙乳液、pH 值調節劑、流平增稠劑, 將涂料調至所需粘度.


3  性能測試

  粘度的測定根據GB/ T 1723-93 進行; 細度的測定根據GB 1724-89 進行; 固含量的測定根據GB 1725-89 進行; 流平性測定根據GB 1750-89 進行; 附著力測定根據GB 5210-85 進行; 貯存穩定性的測定根據GB6753. 3-86 進行; 耐凍融性測定根據GB 9154-88 進行;耐堿性測定根據GB 9265-88 進行; 耐洗擦性測定根據GB 9266-88 進行; VOC 和游離甲醛的測定根據GB18582-2001 進行. 測試結果見表2.

一種建筑內墻乳膠漆的研制,通過加入海泡石, 研制了一種改性苯丙乳液內墻乳膠漆, 不僅改善了苯丙乳膠漆原有的性能, 而且無毒、無異味, 符合綠色環保建材的要求 中國建材網,cnprofit.com

從表2 可見, 該涂料表現出了良好的使用性能, 達到了預期目的.


4  結 語

  以苯丙乳液為主要成膜物, 加入海泡石改性制成的復合型內墻乳膠漆, 它具有優異的理化性能, 符合建筑內墻涂料的裝飾和保護要求, 可廣泛用于高級建筑的內墻裝飾.


一種建筑內墻乳膠漆的研制


武夢筆1, 林文桐1, 賈 堤2

( 1. 天津市建筑裝飾涂料實業公司, 天津300381; 2. 天津城市建設學院, 天津300384)


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