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環保型苯-丙乳膠漆的研制,研制了一種適用于內墻涂裝的環保型苯- 丙乳膠漆。介紹了該乳膠漆制備的方法及生產工藝, 并討論了主要助劑對產品質量的影響
2019年07月24日    閱讀量:507    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

涂料對環境的污染主要是有機揮發物( volatile organic content VOC) 向大氣中進行的排放, 所以降低涂料中的VOC 含量是環境保護提出的課題之一[ 1] 。隨著人們對自己生存環境的不斷重視, 環境保護也愈發重要。這就要求在生產高性能內外墻乳膠漆的同時, 使它更具有環保型[ 2] 中國建材網cnprofit.com


目前, 美國、日本、西歐等發達國家和地區, 高性能合成樹脂涂料的應用都在90% 以上; 而在我國以聚乙烯醇為基料的低檔建筑涂料仍有較大市場( 約占40% ) [ 3] 。這種低檔建筑涂料不但穩定性差, 施工麻煩, 涂膜外觀質量差, 而且還存在甲醛排放造成嚴重環境污染的問題[ 4] 。為此, 參考有關文獻[ 1] 以水為分散介質, 新型BLJ- 001 苯- 丙乳液為主要成膜物質, 制備了一種乳膠漆。該涂料不含有機溶劑, 而且各種助劑的用量很少, 符合環保的要求。


1   實驗部分

1. 1   主要原材料的選擇

1. 1. 1   基料的選擇?? 選用BLJ- 001 苯- 丙乳液作基料, 由上海保力佳化工有限公司生產。


1. 1. 2   顏料、填料的選擇?? 本實驗所用金紅石型鈦白粉ZR- 940 由江蘇省鎮江鈦白粉股份有限公司生產。著色顏料選用氧化鐵紅、鐵黃、鐵綠、鐵黑、酞菁綠和酞菁藍等( 上海宏生色漿廠生產) 。填料( 即體質顏料) 選用大白粉( 青海樂都縣順翔建材廠生產) , 不僅能降低成本, 而且還有改善產品性能的作用。


1. 1. 3   助劑的選擇  根據青海省高原性氣候干燥、日照強等特點, 我們選用了增稠劑、分散劑、成膜助劑、消泡劑、中和劑等必要的幾種助劑( 深圳海川化工科技有限公司生產) 。


1. 2   配方的確定

根據原材料、實驗設備等實際情況, 參考有關配方[ 1] , 經過多次反復小型配制試驗, 獲得較佳配方列于表1。

環保型苯-丙乳膠漆的研制,研制了一種適用于內墻涂裝的環保型苯- 丙乳膠漆。介紹了該乳膠漆制備的方法及生產工藝, 并討論了主要助劑對產品質量的影響 中國建材網,cnprofit.com


1. 3   乳膠漆的制備

根據表1 配方, 經過反復實驗, 較理想的加料順序及主要工藝參數為: 先將水放入高速分散機中, 在低速( 500 r/min) 下依次加入成膜助劑、增稠劑、顏料分散劑、消泡劑等, 混合均勻后, 將顏料和填料用篩( 220 目) 慢慢的篩入葉輪攪起的漩渦中。


當料漿漸漸變厚時調節葉輪與調漆桶底的距離( 距桶底約30 mm) , 使旋渦呈淺盆狀, 繼續加料完畢后提高葉輪轉速( 2000 r/ min) 。為防止溫度上升過快, 應停止攪拌, 冷卻到40 , 刮下桶邊粘附的顏料、填料。分散完畢后, 在低速攪拌下逐漸加入乳液和中和劑, 再加入其他助劑, 然后用水或增稠劑調整粘度, 過篩出料。工藝流程見圖1。

環保型苯-丙乳膠漆的研制,研制了一種適用于內墻涂裝的環保型苯- 丙乳膠漆。介紹了該乳膠漆制備的方法及生產工藝, 并討論了主要助劑對產品質量的影響 中國建材網,cnprofit.com

2   結果

2. 1   主要助劑對產品質量的影響

2. 1. 1   成膜助劑的影響  成膜助劑可增加聚合物粒子的塑性, 在涂膜干燥過程中減慢水的揮發速度,有利于形成完整的涂膜, 其質量直接影響到涂膜外觀的質量。本實驗選用的乙二醇、丙二醇、Filmer C40等成膜助劑, 發現單純以乙二醇、丙二醇作為成膜助劑, 乳膠漆涂刷后涂層薄, 覆蓋力差, 涂膜有龜裂現象。


而使用Filmer C40 不但能很好的解決龜裂問題, 而且涂膜完整、涂層適中、覆蓋力強, 并可以在乳膠漆生產的任意階段加入, 但其價格較貴。所以通過綜合考慮選用Filmer C40 和乙二醇共同作為成膜助劑, 既不影響成膜效果, 又可降低成本。各種成膜助劑對乳膠漆涂膜外觀的影響見表2。

環保型苯-丙乳膠漆的研制,研制了一種適用于內墻涂裝的環保型苯- 丙乳膠漆。介紹了該乳膠漆制備的方法及生產工藝, 并討論了主要助劑對產品質量的影響 中國建材網,cnprofit.com


2. 1. 2  增稠劑的影響  增稠劑能增加乳膠漆的粘度, 使顏料沉淀慢、松散, 易攪拌均勻, 防止顏色不均,保持涂料貯存的穩定性。實驗初期選用107 膠( 聚乙烯醇縮甲醛膠) 、白乳膠( 聚醋酸乙烯乳液) 、CMC( 羧甲基纖維素) 、膨潤土等多種增稠劑。實驗中經過對各種增稠劑增稠效果比較( 見表3) 。107 膠、白乳膠的增稠效果不明顯; CMC 的增稠效果明顯但分散困難; 而膨潤土分散容易, 價格低廉, 在水中膨脹可形成凝膠狀結構, 具有良好的增稠性、懸浮性和粘結性。所以最終選用膨潤土作為增稠劑, 成品粘度調整選用107 膠。

環保型苯-丙乳膠漆的研制,研制了一種適用于內墻涂裝的環保型苯- 丙乳膠漆。介紹了該乳膠漆制備的方法及生產工藝, 并討論了主要助劑對產品質量的影響 中國建材網,cnprofit.com

2. 1. 3   消泡劑的影響  泡沫會使干燥的漆膜內形成許多針孔, 一般需加消泡劑以減少泡沫或幫助泡沫消失。本次實驗分別選用深圳海川化工科技有限公司生產的Foamstar A10 和Foamaster NXZ 作為消泡劑, 均有較好的消泡效果。但用量應嚴格控制, 總添加量控制為成品漆量的0.05%~ 0.1% ; 并分別在研磨和調漆階段各加入一半( 或各加入一種) 。且用量宜少不宜多, 加入過多會造成涂膜油縮現象。


2. 2   產品性能指標

對以表1 為配方制備的成品乳膠漆的各項性能指標的檢測結果見表4。結果顯示除對比度因測試條件所限未檢外, 其它指標均符合國家有關標準。而且該成品漆干燥時間短, 耐洗刷性高。


環保型苯-丙乳膠漆的研制,研制了一種適用于內墻涂裝的環保型苯- 丙乳膠漆。介紹了該乳膠漆制備的方法及生產工藝, 并討論了主要助劑對產品質量的影響 中國建材網,cnprofit.com

3  討論

本實驗研制的乳膠漆的主要成分是合成樹脂、水、顏( 填) 料和少量助劑。通常合成完全的樹脂不會產生有毒物質。實驗用水代替對人體有害的有機溶劑作為分散介質, 避免了因使用有機溶劑所帶來得一系列問題, 諸如: 有機溶劑的揮發物易損傷肝腎并導致死亡以及有機物極易燃燒、爆炸等。


而水作為分散介質則不會產生任何危險或危害, 水揮發到空氣中, 既不會污染環境, 又不會燃燒, 既衛生, 又安全[ 4] 。同時, 該乳膠漆所用顏料不含鉛、汞等重金屬, 基本安全。唯一可能對人體產生毒害的物質是其中少量的助劑, 如成膜助劑、中和劑中均含有部分有機揮發物( VOC) , 但如果其揮發量低于0.1mg/g, 就不會對人體產生危害[ 6] 。經檢測本乳膠漆中VOC 含量低于0.1mg/g, 符合環保要求。



環保型苯- 丙乳膠漆的研制


孫海霞1 , 馮莉紅2

( 1 青海大學化工學院, 青海西寧  810016;   2  大通縣后子河中學, 青海大通  810100)


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