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環保型建筑內墻涂料的研制,研究聚乙烯醇膠和玉米淀粉膠及硼砂溶液按一定量復合而制得的建筑內墻涂料
2019年07月22日    閱讀量:117    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

1 引言

目前各國對環境保護的意識越來越強,法規日趨嚴格,為此各行各業都在開發符合環保要求的產品。2002年7月1日起國家頒布實施“室內裝修用涂料強制性安全標準”,對國內涂料生產廠家進行抽樣檢驗,對進口涂料進行強制性檢驗。


這將極大地促進健康型內墻涂料的發展中國建材網cnprofit.com。本課題根據國家新的執行標準,在設計配方時引入一種新思路,以一種具有先進性和創新性的理念來完成技術指標,保證產品符合環保要求,通過大量的試驗,各種技術指標符合GBI8582要求,是一種成本低、性能好的環保內墻涂料,得到了令人滿意的結果。


研制的環保型建筑內墻涂料比傳統的聚乙烯醇內墻涂料有如下特點:① 該產品主要采用聚乙烯醇膠和玉米淀粉膠及硼砂溶液復合而成環保型涂料,復合后使涂料的綜合性能得到了加強,如流平性、涂刷性、防沉淀性均好,克服了傳統聚乙烯醇內墻涂料流平性、涂刷性、防沉淀性差的缺點;② 該產品環保技術指標遠遠優于國際(見表3),而傳統的甲醛指標超標;③ 環保內墻涂料不需要加防腐劑能使涂料貯存3個月以上不變質;而傳統聚乙烯醇內墻涂料不能做到;④產品價格低于傳統產品,環保產品成本價350~400元/t,而傳統產品成本價600—650元/t;⑤環保型產品性能優越,不沉淀、流平性好、價格低,深受用戶歡迎,有關復合機理有待進一步探討。


2 試驗部分

2.1 原料試驗劑和儀器

主要原料試劑:聚乙烯醇(1999)、玉米淀粉(一級)、碳酸鈣(工業)、滑石粉(工業)、羥乙基纖維素(工業)、六偏磷酸鈉(工業)、十二醇酯、$202消泡劑、DA分散劑、磷酸三丁酯(CP)、氫氧化鈉(工業)。

主要儀器如表1所列。

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2.2 試驗方法

2.2.1 聚乙烯醇膠的合成

取一定量的水加入三口燒瓶中,加熱到80 oc,在攪拌下加人一定量的聚乙烯醇,升溫到90±2 oc,保溫30~40 min,冷卻后即可。重復上述步驟可以合成不同濃度的聚乙烯醇膠。聚乙烯醇濃度與黏度的關系見圖1。由圖1可知,聚乙烯醇膠的黏度隨聚乙烯醇濃度的提高而增大。試驗確定最佳濃度為3% 。


2.2.2 玉米淀粉膠糊化

稱取一定量的玉米淀粉溶于70 ml水中,向玉米淀粉溶液中加一定濃度的NaOH溶液,充分攪拌即得淀粉膠。NaOH用量對淀粉膠黏度的影響見圖2。

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由圖2可知,15~25 ml的糊化劑所制得的黏度變化較大,此時淀粉糊化程度不夠,試驗確定最佳用量為30 ml,用量過多,黏度下降。糊化時間為2 h。



2.2.3 復合成膜物

取聚乙烯醇合成膠200 g與淀粉膠135 g在50 oc左右混合,充分攪拌10 min,加入少量10% 硼砂溶液(1 m1),再攪拌15 min即成。


2.2.4 工藝流程

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3 結果與討論

3.1 消泡劑用量對涂料性能的影響

在研制涂料的過程中由于高速攪拌時易產生泡沫,必須加入消泡劑進行消除;通過試驗,證明用磷酸三丁酯和s202消泡劑效果都很好,考慮到環保,本試驗選用s202消泡劑。對比見圖3和圖4。

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圖3和圖4有共同特點,加入少量消泡劑時涂料的黏度急劇下降,這是由于破泡的原因而降低,后來曲線變得平緩。圖3可知磷酸三丁酯最佳用量在0.54%。,由圖4可知,s202最佳用量1.1‰ 。用量小消泡不徹底,造成縮孔、針孔等缺陷,用量大造成油花、魚眼或縮孔現象,影響施工性能。


3.2 成膜助劑對涂料性能的影響

本涂料選用成膜助劑為戊醇酯(C12H24O3,),是一種新型、高效、安全、符合環保要求的性能優良的成膜助劑,可改善涂料的耐擦洗性,減少涂膜的干燥時間,改善其貯存穩定性(見圖5)。

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由圖5看出,無成膜助劑時,墻面的干燥時間為87 min,當加入成膜助劑時,在干燥墻面上成膜時間隨著成膜助劑用量的增大而減少,到后來成膜時間趨于一個穩定值,最佳用量為3.3%0,干燥時間為74 min,而玻璃試片隨用量增加干燥時間比墻面干燥的慢一些。另外加入成膜助劑耐擦洗性由原來350次上升到500次,大大改善了涂料的性能。


3.3 分散劑對涂料性能影響

分散劑用量對涂料性能的影響見圖6和表2。

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由表2和圖6可知:六偏磷酸鈉分散劑的最佳用量為3.83%0左右時,涂料的狀態較好,具有良好的施工性能。


3.4 增稠劑用量對涂料性能的影響

增稠劑用量對涂料性能的影響見表3和圖7,由此可見,增稠劑用量增加時能明顯提高涂料的貯存穩定性與涂刷性等綜合性能。當用量為2.76%。時效果最好,過量時會出現返稠涂刷性差等缺陷。

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4 性能測試

該產品委托江蘇省鎮江市產品質量監督檢驗所按GB18582—2001檢驗,所檢項目合格,環保指標優于國標,檢驗結果如表4所列。

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實測結果指標遠小于限量值,是一種理想的新型環保涂料。其他性能按GB/T9756的質量標準進行檢驗均符合標準。


5 結語

隨著人們環保意識的提高,室內環保裝修將成為室內裝修行業發展的主流,室內裝修涂料將朝著低VOC、環保型方向發展。該產品綜合性能優良、價格低,其環保優勢更為突出,具有良好的發展前景。


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