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中空聚合物乳液和中空玻璃微球對乳膠漆對比率的影響,討論了中空聚合物和金紅石型鈦白粉的不同配比,討論了中空玻璃微球和中空聚合物的不同配比對乳膠漆對比率的影響
2019年07月24日    閱讀量:6224    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

   對比率是涂料配方設計中的重要概念之一。為了制備一種具有隔熱性能的乳膠漆,選用中空聚合物乳液和中空玻璃微珠兩種特色功能填料,討論它們對隔熱涂料的隔熱性和遮蓋性的影響。本文討論的是兩種功能填料對隔熱乳膠漆對比率的影響中國建材網cnprofit.com。把兩種填料和金紅石型鈦白粉優化組合起來,可以讓乳膠漆達到高對比率,并且具有相對低的成本,還可以提高涂料的隔熱性。


1 實驗部分

1.1 主要原材料

鈦白粉R-930,日本石原;純丙乳液2800,國民淀粉;中空聚合物乳液:優創-E,羅門哈斯;分散劑5040,海川化工;潤濕劑306,海川化工;消泡劑334,海川化工;締合型增稠劑1150,海川化工;堿溶脹型增稠劑3800,海川化工;醇脂-12,市售;重質碳酸鈣:800目,市售;高嶺土:1200目,市售;硅灰石:800目,市售;中空玻璃微珠QH-750,秦皇島玻璃微珠有限公司。


1.2 配方

本次實驗將探討四組實驗樣品,分別是A、B、C、D四組,A的優創-E的質量分數為20%,B、C、D依次減少4%的優創-E。同一組A的樣品里面,鈦白粉的含量依次減少,A1為12%,A2、A3、A4、A5依次減少2%的鈦白粉含量,到A5為4%的鈦白粉含量。B、C、D組依次類推。總的固含量定在45%,可以得到20個樣品的配方,配方如表1所示。

中空聚合物乳液和中空玻璃微球對乳膠漆對比率的影響,討論了中空聚合物和金紅石型鈦白粉的不同配比,討論了中空玻璃微球和中空聚合物的不同配比對乳膠漆對比率的影響 中國建材網,cnprofit.com


水性乳膠漆A1的配方如下:

水:122 g;丙二醇:10 g;分散劑5040:3 g;潤濕劑306:1 g;pH值調節劑C950:1 g;消泡劑334:1.5 g;鈦白粉:60 g;重鈣:23.2 g;硅灰石:4.51 g;高嶺土:1.8 g;純丙乳液2800:156.6 g;優創-E:100 g;醇脂-12:10 g;增稠劑1150:1.5 g;增稠劑3800:3 g。


1.3 樣品制備

在高速分散機里加入分散劑等助劑,分散好鈦白粉等顏填料,將漿料倒出后加入乳液、中空聚合物乳液等其他助劑進行滿速分散。如果需要加入中空玻璃微珠,應在最后加入,因為中空玻璃微珠容易破碎,不能高速分散。最后得到樣品。


1.4 測試方法

采用JFB-1反射率測定儀進行對比率測試,試驗方法采用GB 9270-1988。


2 結果與討論

2.1 鈦白粉和遮蓋性聚合物的組合對對比率的影響

金紅石型鈦白粉是白色粉末,具有很好的遮蓋性,是外墻乳膠漆上佳的顏料。使用中空聚合物乳液的乳膠漆具有優異的耐洗刷性和耐污染性。本次實驗討論的是兩種組分的配比對對比率的影響。表2為20個樣品中鈦白粉和優創-E的固含量百分比。

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表2中共有三組樣品的固含量接近一個數值。第一組:A3(0.14)、B2(0.148)、C2(0.136)、D1(0.144),平均值0.142;第二組:A4(0.12)、B3(0.128)、C3(0.116)、D2(0.124),平均值0.122;第三組:A5(0.10)、B4(0.108)、C4(0.096)、D3(0.104),平均值0.102。

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由圖1可知,在鈦白粉和優創-E的總固含量接近一定值的時候,對比率隨著優創-E的固含量增加而增大,說明優創-E的遮蓋性要比鈦白粉好。經分析可知,雖然金紅石型鈦白粉和中空聚合物都有很好的遮蓋力,但鈦白粉容易受到團聚效應的影響,超過一定的比例后遮蓋力會降低。


而中空聚合物粒子則不存在這樣的問題,中空聚合物粒子的粒徑大多數在0.25 μm左右,處于最佳的粒徑范圍,這也是它能夠提升遮蓋力的重要原因。


2.2 中空玻璃微球對乳膠漆對比率的影響

中空玻璃微球是一種新型超輕質填充材料,具有重量輕、體積大等優點,還具有絕緣、自潤滑、無毒等優異性能,可直接填充于絕大部分類型的熱固性、熱塑性樹脂產品中。用中空玻璃微球取代中空聚合物乳液,討論中空玻璃微球對乳膠漆對比率的影響,得到新的對比率數據。


用C1,A5,A2三個樣品進行取代實驗,C1的優創-E固含量為3.6%,取代后,5個樣品的優創-E與玻璃微珠的固含量比分別為6%∶0;3%∶0.6%;2.4%∶1.2%;1.8%∶1.8%;1.2%∶2.4%。A5和A2的優創-E固含量都為6%,5個樣品的優創與玻璃微珠的固含量比分別為6%∶0;5%∶1%;4%∶2%;3%∶3%;2%∶4%。

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圖2 中空玻璃微珠取代遮蓋性聚合物后乳膠漆的對比率由圖2可知,當空心玻璃珠取代優創-E越多時,對比率是逐漸下降的,空心玻璃珠的遮蓋性明顯不如優創-E。而且取代后的乳膠漆和取代前優創-E含量相同的樣品其對比率幾乎一樣,可以說明空心玻璃微珠幾乎沒有遮蓋力。


由圖2分析,雖然中空玻璃微珠具有空心結構,但因為其粒徑分布很不均勻,且玻璃與空氣的折光指數差異很小,所以造成了中空玻璃微珠的低遮蓋力。空心玻璃微珠的遮蓋力較差,但具有很好的隔熱性,因此還是有其應用價值的。


3 結論

中空聚合物乳液和中空玻璃微珠是兩種很有特色的空心微球填料。從以上分析可以看出,在乳膠漆配方中,優創-E具有比鈦白粉更好的遮蓋力,但是因為其成本比鈦白粉高,調節好兩者之間的比例,在較低成本的前提下獲得高對比率是非常有意義的工作。


中空玻璃微珠作為一種隔熱填料,由于幾乎沒有遮蓋力,在加入乳膠漆的時候也要考慮它所帶來的負作用。 


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