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涂膜耐水性的提高方法

时间:2011-4-16 13:44:48 点击:7502

  核心提示:选用疏水乳液,如无皂聚合技术生产的聚合物乳液选用疏水分散助剂,对亲水颜填料进行疏水处理,疏水分散剂如Hydropalat100。添加表面疏水剂,增强涂膜抵抗雨水渗透,如PerenolHF-200。提高涂膜耐候性途径涂膜的耐光性差,涂膜颜色易变化,表面易粉化,影响涂膜的装饰寿命,和?;け蛔笆挝锏氖倜?。...

选用疏水乳液,如无皂聚合技术生产的聚合物乳液
选用疏水分散助剂,对亲水颜填料进行疏水处理,疏水分散剂如Hydropalat  100。
添加表面疏水剂,增强涂膜抵抗雨水渗透,如Perenol HF-200。

提高涂膜耐候性途径

涂膜的耐光性差,涂膜颜色易变化,表面易粉化,影响涂膜的装饰寿命,和?;け蛔笆挝锏氖倜?。涂膜不耐水,涂膜的长久性受影响,涂膜起泡、开裂、粉化、脱落、水印、泛碱等问题随之出现,影响涂膜的装饰和?;で教宓氖倜?。因而提高涂膜耐候性有两条途径:
提高耐光性
提高耐水性

材料“憎水”、“亲水”概念

判断一种材料是亲水还是疏水材料。是根据水滴在该材料表面的接触角θ大小来判断,若θ>90度,表示材料为憎水材料,θ<90度,则材料为亲水材料,θ=90度,则为顺水材料。

合理的涂膜颜色对保色性影响

(1) 颜料种类,通常颜料用钛白冲淡后,其耐光性和耐候性都将有所降低,单偶氮颜料在浅色涂膜中耐光、耐候性差,只适合深色涂膜,缩合型双偶氮颜料、酞青颜料等耐晒牢度很高,在浅色涂膜中仍有很高的耐晒性,可用于浅色涂膜调色。
    (2)涂膜颜色种类,通常浅色、亮色涂膜易于褪色,颜色变化易于觉察,而深色、暗色涂膜褪色较慢,颜色变化少量难以察觉。
    因此。调色配方设计时,在客户没有特别规定颜色标准时,推荐用无机类和耐光耐候性好的有机类色浆,并采用暗色色调。如有特定的颜色规定,要求亮丽鲜艳的涂膜,尽量选用耐候、耐光性好的水性色浆。

涂料PVC对涂料保色性影响

在一定的PVC范围内,乳胶漆PVC小,聚合物粒子对颜料的?;ぷ饔媒隙?,涂膜保色越高,因此,同样的色浆在低档的高PVC涂料中保色性差,在高档的低PVC涂料中保色性好。

聚合物种类对涂料保色性影响

聚合物降解与聚合物分子结构中的键能大小有关,紫外光中不同波长的光能量,以及断裂聚合物中某些常见键的能量如下:
      紫外光的波长与能量                结合的离解能量
      200nm  598kJ/mol             C-C      354kJ/mol
      300nm 397kJ/mol                 C-H      410kJ/mol
      400nm 301kJ/mol                 C-O      321kJ/mol
                                      C-F      484kJ/mol
                                      Si-O      443kJ/mol
    建筑装饰用乳胶漆常用的黏结料有醋丙/醋叔乳液、苯丙乳液、纯丙乳液、叔丙乳液、硅丙乳液、以及氟碳聚合物等。不同类型的乳液保光保色能力不一样。醋丙/醋叔乳液亲水,不用在外墙,不讨论其保色性,苯丙乳液因苯乙烯的存在,导致涂膜耐黄变性差,涂膜保色性差;纯丙因不含苯乙烯保色能力优于苯丙;叔丙乳液因分子中叔碳酸酯支链结构,对其周围的酯键有屏蔽?;ぷ饔?,增强了涂膜的疏水性和抗水解性,性能优于纯丙;硅丙、氟碳类聚合物因分子中硅氧键(Si-O)、碳氟键(C-F)键能大,难以被来自宇宙中能量所破坏,因而硅丙分子中的Si-O键,氟碳分子中碳氟键(C-F)难以断裂粉化,对颜料?;で磕秃蛐杂庞诖勘?,对颜料的?;つ芰Υ?,最终表现在涂膜保色性好。

聚合物降解的主要原因

外墙涂料经受风吹、雨淋、温度的起伏变化,紫外光等照射,聚合物吸收来光波中的能量,发生降解,有雨水在酸、碱催化下加速水解等最终导致涂膜失光、粉化、变色、开裂脱落,对被涂物失去装饰和?;?。聚合物发生降解有三种形式:
    聚合物加水分解
    聚合物接受紫外光、氧降解,光氧化学反应历程为:
      X?+RH(聚合物)——XH+R ?
    R?+O2—RO2 ?
    RO2 ?+RH——RO2 H+ R?
    R?/ROOH——主链断裂
    紫外光、氧、水、氧化钛的光催化反应,反应历程为在有光、氧、水条件下,钛白吸收一定特征波长的光,促使水、氧分解产生自由基,自由基引发聚合物的降解。反应式为:(其中锐钛(钛白吸收 385nm波长的光,金红石钛白吸收 415nm波长的光)。
    因此,(1)提高聚合物耐光性(选用分子链的结合力高稳定的聚合物,如Si-O,C-F),引入紫外线吸收剂、引入光稳定剂)。(2)提高涂膜耐水性,选用无皂聚合技术乳液,选用疏水单体聚合,延缓聚合物的降解,提高涂膜的耐久性。

外墙涂料涂膜保色性影响因素有那些?

涂料的保色性定义为,涂膜在经受光、氧、酸雨等洗礼后涂膜保持颜色的能力,影响涂膜保色的因素有以下几方面:
    颜料分子结构、晶体结构,以及颜料粒子的分散细度,外墙宜选用光牢度高、耐侯性好的色浆,在有化学污染源的环境中使用耐化学性好的颜料,颜料粒径不是越细小越好,颜料粒子细度越小,颜着色力高,但耐侯性降低,颜料各项性能取得最佳平衡粒径范围在0.05-0.5um之间。
    涂膜中黏结物质(聚合物)耐光氧降解的能力,以及抗氧化变色能力,聚合物性能从苯丙-纯丙-硅丙(氟碳),其保色能力呈不断提高趋势。
    选用耐光氧降解的填料,有利于提高涂膜保色性,云母粉可以吸收紫外光,提高对颜料的?;?,重晶石、高岭土对涂膜保光保色较硅灰石、碳酸钙等填充料好。
    合理的基础配方设计,合理的PVC值,高PVC涂膜中聚合物的对颜料的?;げ还?,降低涂料的保色性。
    合理的调色配方,保证复色漆中颜料的耐光级数均衡
    合理的施工,基材处理要合理,保证碱性(PH值不大于10),湿度不能过高,过高的湿度施工导致涂膜颜色变浅。

色浆使用中要主意的问题

色浆与调色基础漆分属两个不同的体系,使用不同的表面活性剂进行?;?,调色基础漆配方复杂,所使用的乳液、润湿分散剂、增稠剂、以及填充料种类变化万千,将两个体系混拼在一起而保证稳定,不出或少出问题保证生产和施工顺利进行,色浆在使用中要注意以下问题:
    使用前测试色浆与体系的相容性,要求色浆与体系相容性好,不返粗、不絮凝,亲水亲油平衡,指揉展色性好。如果相容性欠佳,调换色浆,或使用润湿分散剂调整或改性色浆,使其相容性好。
    色浆用前需搅均匀(高低温储存过长导致色浆状态不均一)。
    色浆添加过程中要慢慢加入,不宜过快产生絮凝。
    色浆用量要达到建议的最低用量,以保证颜料的保色性。

色浆选择评价那些项目

市面上专门生产销售颜料浆的供应商很多,建筑涂料生产中彩色涂料使用的色浆多从色浆供应商购得,因此对颜料的选择转成对色浆的评价与选择。水性色浆为有机或无机颜料在表面活性剂或润湿分散剂的润湿分散或水溶性树脂承载下,形成均一的、具有一定流动或触变性流动的浓缩颜料浆。水性色浆要求着色力强、展色性好、相容性好、具有耐酸碱性、以及一定的耐久、耐侯性等。
    色浆选择常评价以下项目:
着色力(着色强度)、遮盖力、展色性
耐酸碱(PH=6.5-10)、耐光、耐候性
储存稳定性
与体系的相容性
色浆之间的匹配性
色浆的亲水亲油性
    耐酸碱性检测方法:耐酸碱性通过1%的硫酸和2.5%的氢氧化钠溶液24h的浸泡,根据渗色和颜色的变化来判断。
    着色力通过对白颜料的着色能力强弱来比较。色浆与体系的相容性通过与各类调色基础漆相混融,测试其亲水亲油的平衡性,以及指揉展色性。
    储存稳定性,色浆在经历高低温储存一段时间,着色力、色相、细度、流动度、黏度等方面的稳定性。

涂膜的保光保色性

涂膜的保光、保色定义:在经受光、氧、酸雨等洗礼后涂膜保持颜色与光泽的能力。
    影响涂膜保光保色的因素有:颜料种类、乳液种类、填料种类、PVC含量,涂料施工以及涂料使用环境等。

提高涂膜耐温变性能

定义:涂膜经受高低温度变化,所表现出的起泡、粉化、开裂、脱落等现象。
    影响涂层耐温变性能的因素:
涂膜的亲水性
涂膜的致密抗渗透性
涂膜的附着能力
涂膜的变形能力
    提高涂膜耐温变性能途径:提高涂膜的抗水性和耐水性,提高涂膜对底材的黏附性,涂料配方设计让涂膜有一定的弹性变形能力。
    总之,保证涂料配方中原材料的疏水,以及亲水颜填料粒子疏水处理(使用抗水分散剂 Hydropalat -100),保证涂膜表面平滑、密实,连续完整,抗雨水渗透,对涂膜表面进行疏水处理等措施都有利于提高涂膜的抗水性、抗污性和涂层的抗高低温变化性。提高涂膜耐久性。

涂膜耐粘污性

涂膜有污迹流挂,灰尘黏附等,破坏美观。涂膜出现污迹的原因是涂膜的耐污性能差,使得污染的速度超过了漆膜的耐污染性;建筑结构结构使得雨水容易冲下积累的尘埃,并流挂在墙面上;涂层质感使得灰尘容易沉积在涂层上。涂膜受污染,其污源来源以下四个方面:
涂膜表面细微的凹凸缝隙-导致积污
涂膜表面发粘而粘附飘落在涂膜上的污物
涂膜硬度低-污染物冲击穿破涂膜进入
涂膜亲水、疏松多孔-污水携带污物渗透进入涂膜而后留驻在涂膜中。
    提高涂膜耐粘污性途径:
    配方设计提高不挥发分体积值,涂料施工不任意兑水,提高涂料施工时不挥发体体分,施工后涂膜致密度高,减少积污的几率。
    选用高玻璃化温度的乳液(高Tg),减少涂膜的高温回粘
    助剂其固体分抗水性好,遇潮气或雨水不溶不粘,减少因涂膜发粘而增加灰尘的黏附
    当提高涂料的PVC值,提高涂膜硬度,提高涂膜耐污性,PVC与耐污性关系见右图
    添加纳米粉体提高涂膜的硬度,都有助于提高涂膜的耐污性
    提高涂膜的抗雨水渗透,减少污水将污物携带入涂膜。减少涂膜针孔、火山口等,添加涂膜疏水剂Perenol HF-200。
    总之,涂膜致密、连续、疏水抗雨水渗透都有利于涂膜抗污性提高。

PVC与涂膜耐污性关系

涂膜抗水性

抗水性欠佳的涂膜会导致变色或褪色、失光、起泡、粉化、起皮起??、开裂脱落,涂膜泛碱、涂膜发花、涂膜水印等,降低涂层系统性能,过早结束寿命。
    涂膜抗水有以下措施:
    成膜物疏水。涂膜抗水来源于成膜物疏水,成膜物疏水要求涂料中黏结物-乳液疏水性;亲水的颜填料表面作好疏水处理,亲水颜填料通常使用抗水的分散剂(Hydropalat100)进行表面处理;助剂的固体份抗水溶性好。
    涂膜抗水渗透,涂膜表面致密、连续、完美光滑平整无针孔、缩孔、火山口、并有一定厚的涂层等,可以减少水分对涂层的渗透。配方设计尽量减水提高涂料不挥发分体积值。
    涂膜表面的疏水处理,在涂料中添加适量的疏水剂Pernol HF-200,在涂膜表面形成一层疏水膜,可有效阻挡雨水渗透,提高涂膜的抗水性。

涂料的调色性

外墙涂料多为彩色涂装,因此,外墙涂料大多需要调色,调色牵涉到涂料与色浆之间的相容性,既白色基础漆的调色性。调色性表现在以下几个方面:
    调色基础漆与色浆之间的亲水亲油平衡,无或很少出现桶内(静态)浮色现象。
    调色基础漆与各色浆之间的亲和力均衡,涂膜干燥过程中各种粒子的运动性均衡,减少涂膜浮色——动态浮色。
    调色基础漆对各种色浆展现性好。影响涂膜对颜料展现性有乳液种类、润湿剂、分散剂种类、增稠剂种类,以及PVC大小。一般疏水性强的乳液对碳黑与酞青类等无极性或弱极性颜料展色性好 ,疏水分散剂展色性普遍较亲水分散剂好,强疏水增稠剂对涂料展色不佳。展色性欠佳的涂料可以通过添加适宜的润湿剂改进涂料的展色性,非离子润湿剂如低HLB值Hydropalat 188A,较高HLB值的Hydropalat 436、Hyonic PE-100等,阴离子润湿剂Hydropalat 875,不同色浆-乳液体系可以选用不同润湿剂.

外墙乳胶漆性能

外墙乳胶漆经受日晒、雨淋、风吹、温变等漫长老化作用,涂层会出现龟裂、脱落、粉化、变色等现象,使其失去对建筑物的装饰和?;ぷ饔?。外墙涂料性能要求有:
    耐久性:包括耐候性、耐污性,耐候性预示涂膜的寿命,耐污性表示涂膜不易受污染的程度。
    耐水性:涂膜涂后不久即可对雨水产生抵抗,以及涂膜在雨水环境中抵抗水解粉化、抗起泡起??、开裂脱落的能力。
    与环境相容,减低TVOC。
    因此,外墙涂膜良好的耐光、保色性,优良的耐水耐碱性、抗污性、防风化性,可延长涂膜粉化、开裂、脱落时间。外墙涂料配方设计注重以下几个性能:外观有良好的开罐效果,无分水沉淀,流动性好;良好的施工性和可调色性(与色浆相容性好);涂膜有良好耐水抗水性、耐粘污性、涂层耐温变性(冻融稳定性)保色等耐久性等。

外墙乳胶漆寿命影响因素

涂料涂装在被涂物表面,首先对被涂物进行装饰、第二?;け煌课锉砻?,使其经久耐用。涂料涂膜出现严重的变色、褪色、粘污,涂膜外观失去清新明丽,整洁美观的外观,给人以灰旧、肮脏的面貌,表示涂膜的装饰寿命已完成;涂膜经历一段时间老化出现起泡、开裂、粉化、脱落表示涂料的?;つ芰σ丫ナ?,不足以?;そㄖ教灞砻?,涂膜使用寿命宣告终结。影响涂膜寿命的因素很多,涂料本身的性能(涂膜的保色性、耐水耐碱性、耐污性、耐侯性等),涂装工艺的优与劣,基材性能与处理、涂装环境与使用环境、以及使用中的维护等。涂料配方设计与涂装设计力求缩短涂膜的装饰寿命和?;な倜涞牟罹?。 

涂料中有机挥发分计算

涂料中有机挥发分主要来源二醇类助溶剂、改性乳液促使成膜的成膜助剂,以及乳液带进来的有机挥发分,还有极少量随助剂带进涂料的有机挥发分,涂料中有机挥发分计算式有不扣除水和扣除水两种计算方法。
    不扣除水挥发分计算式:VOC=10(V-VH2O) ρ
    扣除水有机挥发计算式:
    其中TOVC_涂料中挥发性有机化合物含量,g/l;
    V—涂料中挥发分物质重量百分含量;
    VH2O—涂料中水分重量百分含量;
    ρ—涂料密度g/ml
    ρH2O—水的密度g/ml.

扣除水有机挥发计算式

如何设计环保涂料配方

    环保涂料包含两方面内容,涂料配方中采用原材料应该无毒无害,再者涂料制造工艺过程三废的排放要合乎国家要求。涉及到涂料配方环保,涂料不含或少含有毒有害物质,国家在2001年12月10日批准发布,2002年7月1日起强制执行的GB18582-2001《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》国家标准,其技术要求包括:(1)挥发性有机化合物(VOC)(g/l)≤200;(2)游离甲醛(mg/kg)≤0.1;(3)重金属(mg/kg):可溶性铅≤90,可溶性镉≤75,可溶性铬≤60,可溶性汞≤60。
    降低涂料挥发分(低VOC)途径:涂料中有机挥发分来源于涂料配方中的助溶剂、成膜助剂,以及乳液引进部分挥发物,助剂引进极少量溶剂。降低有机挥发分途径具体有:
    选用环??、抗冻、低玻璃化温度、低成膜温度乳液,以减少助溶剂与成膜助剂量
    适当提高涂料PVC值,减少乳液用量,相应降低由乳液引进的不环保成分,以及减少成膜助剂与助溶剂用量
    选用环保助剂,环保助剂不含或少含溶剂、或甲醛以及甲醛聚合物,增稠/流平剂DSX3256、DSX3551、DSX3515、DSX3000属水分散体,不含有机挥发分
    涂料组成中、高沸点的溶剂量减少,导致涂膜干燥太快,影响施工、影响流平和湿边时间,导致涂膜针孔和接头。改善涂膜干燥性,可以添加高HLB值的表面活性剂,如Hydropalat306或Hydropalat436,延长漆膜慢干时间,提高涂料抗冻能力,提高涂膜流平。添加高表面张力物质本身可以提高涂料流平性。
    降低甲醛途径:选用环保乳液,因乳液引进的甲醛量将减少,使用无甲醛或甲醛聚合物防腐剂,如SC-135不含甲醛。
    重金属毒性:重金属来源于颜填料,在选用颜料时,注意不用中铬黄、中铬橙、钼铬酸盐、以及含铅等重金属含量高的颜料。

真石涂料涂

真石漆涂料属砂壁状建筑涂料,涂膜饰面具有象砂壁一样的外观,由基料和粒径与颜色均不同的彩色砂石配置而成。多用于建筑物的外墙面装饰,由基料、填料、骨料、以及分散、消泡、增稠助剂组成。
    真石涂料根据所用基料不同分为有机型和无机型两类。无机型主要以硅溶胶为基料配置,为改善附着力,常与合成树脂乳液复合。有机型又分溶剂型和合成树脂乳液型两类。
    真石漆涂料性能要求
    由于用于外墙,应注意有要较高的耐候性
    彩色真石涂料要求涂膜有较强的抗白浊性,如果乳液涂膜遇水泛白,真石漆涂膜在降雨时涂膜外观就会出现明显的变化
    真石漆涂膜要求具有很高的硬度,可提高涂膜的耐污染性,涂膜硬度高,耐污染性好;
    真石漆涂膜成膜物透明性高,以裸露出彩砂颗粒。
    真石漆乳液选择:乳液涂膜要求良好的抗白浊能力。抗白浊能力强的乳液有两种类型,疏水乳液,吸水性很小,遇水能保持透明的有机膜。强亲水乳液涂膜,其涂膜与水相容因而吸水不泛白。
    增稠剂选择:真石漆涂料中彩砂颗粒粗,相对密度大,对涂料有防沉要求,施工有流挂倾向,要求透明性强,因而对增稠剂选择较苛刻,不能选用膨润土做增稠剂。从涂料防沉、涂膜抗流挂、以及涂膜透明性要求出发,选择具有抗泛白能力、强触变性增稠剂,如DSX1130、DSX3290。真石漆常用增稠剂有三类组合:纤维素、丙烯酸增稠剂、强假塑性聚胺酯增稠剂,可以相互搭配使用,在具体使用中选用抗水、抗泛白能力强的增稠剂。

浮雕涂料

    浮雕涂料也称喷塑涂料、凹凸涂层涂料属复层涂料种类。广泛用于内外墙面装饰,质感较强。由封闭底、底涂层、主涂层和罩光涂层所组成。主涂层是提供花纹质感的主要涂层,按成膜物质种类分聚合物-水泥类、硅酸盐类、合成树脂乳液类、以及反映固化型合成树脂乳液类。
    浮雕涂料属刚性厚浆涂料,其黏度范围大约在3-20Pa,s之间。生产方式类似厚浆涂料,生产施工中常见问题也类似厚浆涂料。浮雕涂料组成主要由黏结基料、填料、骨料(60-100细砂),防裂增强纤维,增稠剂等。
    浮雕涂料常见问题:
    浮雕涂料喷涂施工形成厚涂大?“叩?,斑点涂层干燥成型后,不能流挂,不能变形。浮雕涂料经喷涂后黏附于经处理的基材上,厚涂层在成膜而产生强度以前具有流挂趋向。
    在干燥成膜过程中由于水分的蒸发逸散,体积变小,有产生收缩开裂的可能。因此浮雕涂料的流变性和初期干燥抗裂性需要配方设计时着重考虑。
    浮雕涂料流变性:浮雕涂料属强触变性涂料,涂料黏度-剪切速率曲线中黏度滞后的触变环很小,材料经历剪切变稀,停止或减少剪切,黏度增加的速度快。涂料喷涂到基地上,剪切力终止,涂料很快回复到高黏度状态,阻止流挂变形的发生。涂料的这种强触变流变特性可以使用膨润土、纤维素、以及丙烯酸类增稠剂,或三者配合使用,均能满足强触变行为。因浮雕涂料的固体份高,水量少,采用干法生产方法生产,从生产角度考虑使用粉末状增稠剂受到工艺限制,浮雕厚浆涂料增稠剂最佳选择为碱溶涨类如DSX1130。
    浮雕涂料斑点干燥开裂现象很常见,减免或防止开裂常用防裂增强纤维,常用无机粉状硅酸盐纤维(纤维较长者在1.5mm以下),纸筋、化纤、木质纤维等。

触变特性

厚浆涂料生产工艺

厚浆涂料因为涂料不挥发份高,涂料中水量少,使用干法生产。干法生产的最大缺点是涂料易起泡,且泡很难脱出,因此,生产厚浆涂料原材料乳液、润湿分散剂、消泡剂选择很重要,生产工艺参数也极重要。
    首先,设备的选型,分散机的分散盘结构不仅影响对粉料的分散能力,不同形式的分散盘在搅拌分散过程中带进的空气量不同,涂料产生的气泡(泡沫)量差别很大。
    其次,投料循序:颜填料先细后粗,消泡剂添加方式分两步,分散浆料时先添加一部分,调漆阶段添加一部分。分散好的浆料过滤,检测是否含气泡,如有气泡,浆料静置一段时间(30-60min),让浆料中的大小气泡聚集上升到表面破裂,或人工促使其破裂,然后增稠剂增稠。

厚浆涂料原材料选择要点

腻子、防水涂料、浮雕涂料、弹性/刚性拉毛涂料都属于厚浆涂料,厚浆涂料原材料选择有以下:
    乳液:选择对颜填料润湿能力强、不易起泡和不稳泡的乳液
    颜填料除考虑其光氧稳定性(耐老化性)外,要求其易分散、吸油量低,粒径粗细搭配,
    润湿分散剂选用润湿能力强降粘好低泡的润湿剂如COGNIS低泡润湿剂Hydropalat 110、Hydropalat 140。
    增稠剂选择,不同的施工造型,要求涂料具有不同的流变性能,厚浆拉毛涂料、浮雕涂料,要求涂料定型好,花纹整齐,增稠剂选择很关键,一般增稠剂组合有三中类型:a 纤维素与协和型(PU类),b?”┧嵩龀砑劣胄托停ǎ校绽啵?,c 纤维素或丙烯酸增稠剂或膨润土。a、b两类组合,涂料从小花纹到大花纹的变化都能满足,c类组合触变性过大,涂料在施工后黏度恢复到原始的高黏度时间极短,为尖花纹。从涂膜抗水起泡性考虑,纤维素与丙烯酸增稠剂组合类耐水性较差。从生产工艺角度考虑,使用丙烯酸类或丙烯酸与协和型(PU类)生产更合理,使用膨润土、纤维素粉末在分散阶段提高黏度,导致脱气不良。通常选用DSX1130与强触变性聚胺酯类增稠剂DSX3290组合。
    消泡剂选择,使用乳液分散粉料,因乳液含乳化剂,在分散搅拌过程中,乳化剂的起泡稳泡作用导致干法涂料生产脱气困难。保证浆料脱气消泡良好,调漆生产顺利进行,批刮施工涂层平整度高。消泡剂选用消泡能力强,并且加大剂量。通常选用下述消泡剂FoamStarA34、FoamStarA36、Foamster 154、以及Foamster8034会取得满意的效果。在高乳液的体系,消泡剂对乳液有较强的选择性,不同乳液体系有其最佳的消泡剂体系。

厚浆型涂料

防水涂料、腻子、某些弹性拉毛涂料等属于厚浆型涂料?:窠苛瞎烫宸指撸ù笥?5%),黏度大( 大于70000mpa.s),呈膏状。当涂料的固体份大于65%时,使用常规的以水分散颜填料的湿法生产较困难,通常使用干法(用乳液分散颜填料)生产方式生产涂料。
    厚浆涂料配方设计:PVC,弹性厚浆涂料因考虑到耐污性与耐水性双重影响,PVC在25-35%较好。涂料PVC低于25%,涂膜抗粘污性差,PVC大于45%,涂膜浸水易起泡。刚性厚浆涂料及单组分腻子,考虑到涂料的强度等性能以及成本,PVC设计在55-65%之间较为合适,厚浆涂料涂膜在硬度、抗污、耐水、附着力、涂膜强度等容易取得满意的结果。
    厚浆涂料涂料触变性大,施工采用批刮或拉毛等方法,涂料渗透性较差,涂装设计注意涂层间附着渗透,不能出现明显的层界。

厚膜平面弹性涂料

涂料装饰分平面匠意和立体匠意,弹性涂料涂膜有平面和立体花纹两种,弹性涂料具有遮盖裂缝和防水能力,弹性涂料的弹性、遮盖裂缝、防水能力与弹性涂料干涂膜的厚度密切相关,弹性涂层有较厚的涂层(150-200um),一次滚涂干膜厚度在70-100um,厚膜弹性涂料不挥发分大(质量分大于65%),流动流平性好,抗流挂好,使用干法生产,在涂料制备与选材方面与厚浆弹性涂料相类似。常见的问题与常规内外墙乳胶漆问题一致。

低黏度弹性拉毛涂料

低黏度弹性拉毛涂料黏度低,在90±5KU范围,具有更强的触变性,通常TI>6。涂料流动性与花纹定型相矛盾,提高涂料的触变行为,增稠剂选用高黏度纤维素与丙烯酸类增稠剂合用。
    低黏度拉毛涂料,施工抗起泡、破泡很重要。涂料制造脱气良好不能保证施工时消泡良好,尤其使用拉毛滚施工,保证涂料生产顺利进行,以及施工抗气泡和破泡能力,以获得少针孔、少气泡的涂膜,比较好的消泡剂有Foamstar A36、Foamster 154、Foamster NXZ、Foamster 8034等。

弹性厚浆涂料

弹性涂料不仅具有普通涂料的?;ず妥笆巫饔?,而且具有防水和遮盖裂缝功能,弹性涂料涂膜通常能遮盖如下一些毛细裂缝。抹灰砂浆在硬化时,由于体积减缩而产生的硬化裂缝;温度变化时,由于热胀冷缩而产生的温度裂缝;干湿变化时,由于湿涨干缩而产生的干缩裂缝;冻融时,由于水结冰体积膨胀而产生的冻融裂缝等。 这些裂缝弹性涂料可以遮盖。
    弹性涂料遮盖裂缝的能力,主要取决于弹性涂料本身的弹性和弹性涂料干涂膜的厚度,一般弹性涂层的厚度有较厚,150-500um,拉毛花纹的最高厚度达500um。
    厚浆弹性涂料黏度高 6rpm黏度调至75000-85000mpa,s.,固含高65%以上,触变性大。采用干法生产

涂料弹性

聚合物乳液有三种状态,玻璃态、弹性态、粘流态,相应有两个转变点温度,Tg为聚合物玻璃化温度是聚合物从玻璃态转化为弹性态温度,Tf是聚合物从弹性态转化为粘性流动态温度,弹性乳液要求Tg-Tf有很宽的温度范围。
    可以随应力延伸和回缩,并在被拉伸时有合适的模量和拉伸强度的涂料称为弹性涂料。弹性涂料的涂膜之所以具有弹性是由于弹性乳液聚合物的组成与结构决定的,高聚物在其玻璃化温度以下时,处于玻璃态,变成坚硬的固体,没有弹性。一般的涂膜就是这种情况,当高聚物在其玻璃化温度以上时,处于橡胶态,此时所呈现的力学性能是高弹性,弹性乳胶涂料就是基于高聚物的这一力学性能而制成的。此外,这类聚合物的分子呈现高度卷曲,而分子间的力又较弱,在外力作用下易变形,在除去外力后,形变消失,因此具有高弹性。
    弹性涂料的组成关节是弹性乳液,它不同于普通乳液,其玻璃化温度低,在零度以下,低于其所使用的环境温度,在所使用的环境温度下为弹性体。

丝光半光涂料配方设计思路

涂膜的光泽是涂料的一项重要指标,把光线以一定的角度投向涂膜,其反射光线的能力,反射光越多,光泽越高。涂膜光泽源于涂膜的平整度,涂膜粗糙度大,以一定角度投射到涂膜表面光线,发生慢反射的光线数量多,以20°或60°、80°角度测试接收到的光线少,光泽低。
    影响涂膜光泽因素有:
    乳液的粒径,粒径小光泽高。
    颜填料的种类,颜填料起消光作用,粒径越粗,消光效果越好,涂膜光泽越低。
    乳液与颜填料配用比列,乳液含量,PVC低,光泽高。
    涂料的流平性,流平好的涂料,涂膜平整度高涂膜光泽高。
    有光泽要求的配方设计,选择细粒径乳液、超细填料,控制一定的PVC值,调节好涂料的流变行为,提高涂料流动流平性,HEUR增稠剂增绸乳胶漆为非絮凝体系,具有提高光泽的潜力,增绸后涂料均匀性明显优于非缔合型增稠剂(如纤维素、丙烯酸类水合型)。
    丝光涂料选择细粒径苯丙乳液,提高涂料的耐水耐碱性和耐洗刷性。选用优质钛白、沉淀硫酸钡,增绸选用DSX1130、DSX3075。
    半光涂料选用醋丙/醋叔乳液,优质钛白和沉淀硫酸钡。醋丙/醋叔乳液因乳胶粒子的?;そ河跋霩EUR类增稠剂增绸效果,增稠剂增绸效率低,配方设计注意减水提高固体分,使用丙烯酸类增稠剂与协合型(PU类)增稠剂,PU类增稠剂具有光泽潜力可以适当提高PVC。尽量不选用纤维素,可以DSX1130与DSX3116合用。

内墙高PVC涂料配方设计

内墙涂料性能要求有良好的开罐效果、良好的施工、一定的耐水耐碱、耐洗刷性,以及环保要求(低TOVC,低甲醛、无重金属)。内墙高PVC涂料有以下特点:
    增绸困难:水量高,乳液量少,协合型增稠剂发挥能力机会减少,增绸较困难。
    涂料干燥快,流平差,涂料外蒸内吸使得涂料干燥更加快,涂膜针孔、火山口、刷痕严重。
    涂膜密实度、强度差:乳液量少,没有足够的基料来包覆和黏结颜填料粒子,基料无法润湿所有的颜填料颗粒,而使其松散地存在于涂膜中,可能导致涂膜质量变差。
    预防与改善:
    调节增绸,选择原料,如适当使用部分立德粉颜料,使更多的颜料粒子参与增绸,提高协合型增稠剂增绸几率。增稠剂选用纤维素或丙烯酸增稠剂,添加PU类增稠剂或添加流变改性剂/流平剂调节涂料的流变行为。
    提高涂膜密实度,涂料乳液少,粉料量高,PVC》CPVC,涂膜疏松多孔,密度和密实度低,耐干、湿擦性差。为提高涂膜的附着力、密实度、以及干湿擦性,宜选用低玻璃化温度,细粒径乳液,增加基料对粉料的黏结能力,细粒径乳液对粉料包覆盖能力大;选用易分散、低吸油量、粗颗粒的粉料,这类粉料所需求的黏结基料少。通过原料料的选择,提高涂料的CPVC值,以达到缩短涂料配方中PVC与CPVC的距离。
    延长慢干时间,高PVC涂料干燥快,流平欠佳,选用Hydropalat 436润湿剂有助于提高涂膜流平性,配合添加一定量Levelling-2000,流平性更好。

粉末腻子强度提高途径

粉末腻子的强度一般不如水泥-聚合物乳液双组分腻子强,硬度也不如水泥-聚合物乳液双组分腻子高。提高粉末腻子的强度,重点在配方设计时选材。水泥的强度,直接影响腻子的强度,除水泥外,其他粉料的选择会影响到腻子的强度,宜选用吸水量低的粉料,保证施工兑水不提高施工的水灰比,水灰比的提高会降低腻子的强度,选用分散剂,如Hydropalat760等,降低涂料黏度,降低水灰比,有利于提高腻子的强度。消泡剂(如Dehydran 1922)保证气泡的脱出,施工后腻子内部截留的空气少,强度高。不添加消泡剂的粉末腻子涂膜使用砂纸打磨去表层,涂层内部因空气的截留而留下的气泡空洞数量明显高于添加消泡剂的腻子,强烈减弱腻子的密度和强度。

含有 Dehydran

腻子配方设计

腻子分单组分、双组分、以及粉末腻子等几种类型,乳液-水泥基腻子强度最好,单组分腻子不受施工时限的限制,双组分和粉末腻子施工有施工时限限制。
    单组分腻子配方简单,选用对粉料润湿性好,细粒径的乳液,提高乳液对粉料的接受能力,选用易分散、吸油量小的粉料,保证涂料配方有较高的临颜料体积浓度(CPVC值),从而提高涂膜的强度、密度和附着性,降低成本。
    双组分腻子要求乳液有良好的化学机械稳定性,在乳液与水泥、成膜助剂等混合高速搅拌下,稳定性好不破乳。
    粉末腻子配方简单,选用425#水泥,选择填料、沙子类别,增强腻子的强度;增强腻子的弹性或添加纤维(木质、化纤、纸巾等)防止开裂。
    腻子的施工性:腻子施工费力,说明乳液对粉料的润湿性差,添加润湿分散剂改善施工性,使施工轻松;单组分、双组分腻子添加Hydropalat 436、Dispersant 5010润湿分散剂,粉末腻子添加Hydropalat 760粉末分散剂;腻子的粘性可以适当添加纤维素调节,添加甲基纤维素或乙基纤维素,增强腻子的保水性,防止腻子施工时打卷。

腻子

基底的大小裂缝、凹凸不平处、缺口、小洞、缺棱少角等都需要用各种专用腻子或聚合物沙浆腻子进行修补,填平。建筑装饰常用的腻子可以分为单组分与双组分腻子。具体分为乳液基膏状单组分腻子、聚合物-水泥基双组分腻子,干粉腻子,市面上有使用聚乙烯醇胶水、以及聚乙烯醇与水泥复配的腻子,但耐水性差,不环保。
    腻子性能要求:良好的施工性,较高的黏结强度,硬度适当,初期干燥抗裂性、一定的耐水耐碱性,耐水性差的腻子在受到雨水或墙体渗出水分侵蚀后膨胀、脱落(如左图),导致其上的涂层脱落。双组分腻子较长的施工时限会提高施工效率,减少浪费。
    腻子常出现的问题有施工性欠佳,施工费力;腻子干燥太快,施工起皮打卷;腻子强度差,耐水性差,开裂等。

腻子的耐水性

封闭底漆配方设计

封闭底漆的作用:(1)封闭基底,渗透到基材内部结构,堵塞基底中的毛细孔,降低基底中开放孔数量,增多封闭孔数,抑制涂料水分的渗透,使渗透变得均匀,使基底对上层涂料的吸收变得均匀。(2)封闭底漆能防止水分,抗碱隔离作用,对基层的碱分能有效隔离,防止碱分的渗出破坏涂层。(3)对疏松薄弱的基底进行补强作用,加固基底。
    封闭底漆的要求:封闭底漆直接附着在基底上,其上附着有中涂、面涂,起承上启下的作用,良好的涂层系统在层与层涂膜之间没有层的界面,涂料施工要求每道工序之间可以进行有效的相互渗透,整个涂层成为一个整体,封闭底漆是附着在基材上的第一道膜,因而封闭底漆的质量要求很高,有良好的耐水、耐碱性、防水隔离盐碱渗出,有良好的附着力与层间附着力。
    封闭底漆种类与原料选择:封闭底漆有溶剂性和水性两种,溶剂性封闭底渗透强,封闭性强,水性有水乳液与水溶性。水乳液与硅溶胶复合的封闭底漆起到溶剂型与乳液两种结合的封闭性能。根据基底的种类与状况选用封闭黏结基料,疏松多孔基底选择强渗透与强封闭可加固基底的基料,致密光滑的基底选用强黏结性能的基料,并要求有良好的层间附着力。

涂料生产原材料-填料性能

涂料生产用填充料有无机、有机两类,无机常用。常用的无机填充料有以下:
    重质碳酸钙——粒子为圆榴状、易沉淀,注意与其他悬浮性好的填料一起使用,保光保色性差
    轻质碳酸钙——粒子形状为圆榴状,堆积密度小,在超CPVC的涂膜中提供一定的干遮盖力,保光保色差。
    滑石粉——六方或菱形板状晶体片状结构,难润湿分散,润湿好后悬浮性好,易粉化,抗渗透性好,用于内墙装饰涂料可以改善涂膜手感
    硅灰石——针状、棒状或辐射状纤维结构,耐磨、耐久性性好可改善涂膜的浮色性
    高岭土——片状结构,可改善涂膜的浮色性,在常用几类填料品种中有较好保光保色性
    重晶石——比重大,易沉降,与悬浮性好的填料配合使用,重晶石分天然和人工合成两类,合成沉淀硫酸钡在丝光、半光涂料中使用较多,对涂膜消光较少,耐侯性好,保光保色性强,推荐用在外墙涂料中
    云母粉——透明片状结构,良好的抗渗透性,良好的耐侯性。

涂料生产原材料-乳液的性能

乳液是涂料中最重要的部分,负责将颜料、填料等所有粉料物质黏附在基底上,形成对底材的装饰和?;?,乳液的性质对涂料和涂膜性能的影响表现在以下几个方面:
    聚合物种类对制漆的影响,影响增绸效果、浮色、储存分层;影响涂膜的初始长久性能,如涂膜的耐水、耐碱、保光保色性、展色性以及丰满度。
    聚合物玻璃化温度影响到成膜性、涂膜的硬度、黏附性、弹性和耐污性。
    乳胶粒粒径影响增绸效果、流平和储存性,涂膜光泽、附着力、耐洗刷性。
    乳胶粒的极性影响涂料的浮色发花、涂膜对底材的附着、耐水耐碱性。
    乳胶粒的亲水亲油性影响涂料的增稠剂选择、涂料浮色发花、涂膜的耐水性、耐污性。
    乳胶粒子的结构影响涂膜的耐水、耐久、耐污性。

消泡剂的选择

涂料生产和施工都会不同程度地产生气泡,气泡的产生防碍生产、施工的顺利进行,同时给成品涂膜带来缺陷。选用消泡剂保证涂料生产和施工的正常顺利进行。
    消泡剂的任务:破坏气泡表面液膜,阻止泡的形成和促使泡的破灭。消泡剂用于大泡,微泡需脱气、消泡一起使用。
    消泡剂特点:消泡剂不溶于介质,但能以微滴形式进入并分散于介质,消泡微滴最有效的直径相当于泡沫壁的厚度。
    消泡剂组成:水性建筑涂料用消泡剂分非硅类和含硅类,常规消泡剂由以下组分组成:
    活性物质:起破泡消泡作用,表面张力小。代表物有动植物油、疏水二氧化硅、高级醇等。
    扩散剂:润湿乳化剂,保证消泡微滴扩散接触到气泡膜并铺展。有壬(辛)基酚聚氧乙烯醚、皂盐等。
    载体:有助于活性物质和起泡体系结合,易于分散到起泡体系,把两者结合起来,其本身表面张力低,有助于抑泡,且可以降低成本。
    消泡剂消泡所必须具备的两个条件:渗透因子:E= γ 1+γ12-γ3 >0, 保证消泡剂渗透到泡沫壁;铺展因子S=γ1-γ12-γ3 >0,保证消泡剂微滴在泡沫介质中的扩散铺展,消泡剂消泡的全过程见右图。
    消泡剂应用应注意的问题:消泡剂多为几种不同性质和作用的物质混合而成,在储运中分层,为保证消泡良好使用前要搅拌均匀,COGNIS新型分子级消泡剂Foam Star 30、Foam Star 34、Foam Star 36 无分层现象,使用方便。Foam Star 36在高乳液体系高、低黏度的拉毛涂料中有良好的消泡效果。

消泡剂消泡过程

作者:onlyou 来源:沪南资讯网

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