【新型建材網(wǎng)】孫順杰
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摘要:研究了水性干粉建筑涂料的原料組成和生產(chǎn)工藝,通過對比試驗了解配方中顏填料、可再分散膠粉以及功能助劑等對涂料性能的影響,生產(chǎn)、使用工藝簡單,可制備出遮蓋力強、優(yōu)異耐擦洗性和耐水性等特點的產(chǎn)品。由于該產(chǎn)品完全采用水分散,具有便于運輸、優(yōu)異環(huán)保性和便于施工的特點。
關鍵詞:干粉建筑涂料;配方設計;影響因素;性能;環(huán)保
0前言
近年來,我國建筑涂料得到了迅速發(fā)展,產(chǎn)品研發(fā)也朝著水性化、高固含量、低VOC等方向發(fā)展。作為重要的水性涂料品種,乳膠漆由于使用方便、易于調(diào)色、耐水性好等特點,在涂料市場上特別是家裝市場占有絕對份額。但由于其是水性分散體系,固含量大多在45%~55%,其余均為水分和易揮發(fā)性物質,對于包裝和運輸造成較大浪費。另外考慮到乳液成膜、冬季防凍等因素,乳膠漆中一般會添加成膜助劑、乙二醇、氨水等添加劑,成為其VOC的主要來源,造成了環(huán)境污染。相對于乳膠漆,干粉建筑涂料具有生產(chǎn)方便、零VOC、便于包裝運輸?shù)葍?yōu)點,逐漸得到了大家的重視。在干粉建筑涂料領域,日本在這方面起步較早,1980年就申請了相關專利。我國這方面的研究大約開始于20世紀90年代,由于受當時原材料的限制,發(fā)展較為緩慢,大多采用聚乙醇類產(chǎn)品作為主要成膜物質,產(chǎn)品品種主要有仿瓷涂料、內(nèi)墻膩子等,產(chǎn)品普遍低檔化,其耐水性、耐候性差,不能適應外墻裝飾的要求。最近幾年來,由于可再分散膠粉和各種新型建材添加劑的出現(xiàn),干粉建筑涂料質量有了很大發(fā)展,但還是存在氣泡多、流平性差、分散困難以及調(diào)色穩(wěn)定性差等問題,施工時與乳膠漆相比,也存在一定差距,因而研制一種施工方便、耐水性好、貯存穩(wěn)定、性能與乳膠漆接近的建筑用干粉涂料意義重大。
1水性干粉建筑涂料配方設計
同乳膠漆一樣,干粉建筑涂料主要原材料有成膜物質、顏填料和功能助劑等,其中成膜物質主要是可再分散乳膠粉,它是高分子聚合物乳液經(jīng)噴霧干燥,以及后續(xù)處理而成的粉狀熱塑性樹脂?,F(xiàn)在市場上常見的可再分散乳膠粉品種有:醋酸乙烯酯與乙烯共聚膠粉(Vac/E)、乙烯與氯乙烯及月桂酸三元共聚膠粉(E/VC/VL)、醋酸乙烯酯與乙烯及高級脂肪酸乙烯酯三元共聚膠粉(Vac/E/VeoVa)。目前市場也出現(xiàn)了丙烯酸乳膠粉,其耐候性、耐水性等性能有了很大提高。作為干粉建筑涂料的主要成膜物質,乳膠粉應具有一定的白度,較好的流動性,較好的黏結性能和良好的分散性,另外貯存時應有較好的抗結塊功能,避免與其他粉料受潮結塊。一般來講,可再分散乳膠粉添加量越大,涂料耐水性、耐擦洗性、耐候性等性能都會提高,但考慮成本因素,添加量一般在10%~20%??捎糜谕苛现械念佁盍戏N類眾多,不同的顏填料對涂料的光澤、耐候性影響較大,其中白色顏料以鈦白粉性能最為優(yōu)異,具有遮蓋力強、明度值高、易于分散等優(yōu)點。其他有色顏料比如氧化鐵系列耐候性能良好,吸油量較低,易于分散。應用于涂料的填料,常見的種類有重鈣、硅灰石粉、云母、滑石粉、高嶺土、白云石等。干粉建筑涂料對助劑性能要求較高,首先要求是粉體材料,另外要求添加劑易于分散,具有一定的流動性。常見的助劑有分散劑、消泡劑、木質纖維、纖維素醚、觸變潤滑劑等。另外為了提高產(chǎn)品性能,還可以添加粉末有機硅疏水劑、抗菌劑等特殊添加劑,改善涂料耐水性、抗菌性等。分散劑也叫潤濕分散劑,是干粉建筑涂料生產(chǎn)過程中的關鍵原材料,分散劑本身應具有高效的分散性及較好的流動性。分散的效率將直接影響涂料的許多關鍵性能,如涂料的加水量、黏度和貯存穩(wěn)定性、施工性等。特別是有色體系中,分散劑的效率將影響涂料的顏色展色性,均勻性以及是否浮色發(fā)花等。分散劑種類繁多,按成分來分,主要有聚丙烯酸鹽類和聚磷酸鹽類,但目前市場銷售的產(chǎn)品絕大多數(shù)為液體,粉體分散劑相對較少,且多為進口產(chǎn)品。消泡劑也是比較關鍵的原材料,其類型和添加量會影響涂膜外觀。好的消泡劑具有較強的消泡能力和持久效率。常見的消泡劑種類有有機改性聚硅氧烷類、高級脂肪醇類、礦物油類等。為了獲得較好的施工性和貯存穩(wěn)定性,需要添加合適的增稠劑。常見的增稠劑有纖維素醚、膨潤土和觸變潤滑劑,可以使涂料在低剪切狀態(tài)下有較高的黏度,獲得比較好的貯存穩(wěn)定性,同時在正常施工時減少滯刷感,減少飛濺。木纖維的加入,可延長涂料開放時間、改善施工性和防止涂膜初期開裂。綜合以上因素,基礎配方設計如表1所示。

表1外墻建筑干粉建筑涂料基礎配方
白色涂料配方中,顏料采用鈦白粉。有色涂料中,采用m(鈦白粉)∶m(氧化鐵紅)=4∶1的比例。為了獲得較好的遮蓋力和穩(wěn)定性,填料采用兩種不同的粉料搭配。施工前,將部分的水加入到容器中,然后慢慢加入粉體,攪拌速度控制在750r/min(接近工地現(xiàn)場電動攪拌機速率),考慮施工實際情況,攪拌時間控制在15min,然后加入剩下的水調(diào)節(jié)至合適的黏稠度。






