涂料技术
涂料颜填料诸因素对乳胶漆光泽的影响
[据万客化工报道] 1 前言
乳胶漆作为环保型水性涂料,具有价格便宜、施工方便、挥发性有机化合物含量低、对环境污染小、色彩多样、耐洗刷等特点,成为建筑装饰领域用量较大的装饰材料。乳胶漆的光泽是其重要性能指标,对乳胶漆的生产、使用和装饰作用有较大影响。本文研究了颜料体积浓度(PVC)、填料类型、填料用量对乳胶漆光泽的影响。
2 实验部分
2.1 原材料和设备
醋酸乙烯—丙烯酸酪共聚物乳液,中山联碳公司生产;二氧化钛,美国杜邦公司生产;滑石粉,山西生产;轻质碳酸钙,广州生产。高速搅拌机,上海涂料机械设备厂制造;WGG—5数字光泽仪,浙江制造。
2.2 试验方法
乳胶漆的配制:依次在容器中加入水、分散剂和消泡剂等助剂,搅拌均匀后加入二氧化钛、滑石粉或轻质碳酸钙,高速搅拌30min使其分散均匀,最后加入醋酸乙烯—丙烯酸酯共聚物乳液,调pH值至8—9,包装,出料,制得乳胶漆样品。
乳胶漆膜的制备:先将玻璃板依照GB 927l一88处理,然后将配制的乳胶漆均匀刷涂于玻璃板上,其厚度约200um。涂布后的玻璃板在温度23±2℃,相对湿度为(50±5)%的条件下干燥5d。 光泽的测量:按GB/T1743规定,采用wGG—S数字光泽仪在印。60度入射角条件下测量。
3结果与讨论
3.1 颜料体积浓度对乳胶漆光泽的影响
乳胶漆的光泽随PVC变化曲线存在转折点,转折点处的PVC用临界颜料体积浓度(CPVC)表示。PVC小于CPVC时,乳胶漆的光泽随PVC增加而降低;当PVC等于CPVC时,光泽最小;当PVC大于CPVC时,光泽随PVC增大而增加。
在PVC小于CPVC时,颜填料粒子间的空隙被乳液基料完全填充,可认为涂膜是乳液基料相和颜填料相组成。随PVC增加,颜填料用量增加,乳液基料用量降低,使干膜的表面粗糙度增加,涂膜对光线的漫反射增加从而其光泽降低。当PVC等于CPVC时,乳液基料恰好充满额填料粒子间的空隙,此时涂膜光泽最低。当PVC大于CPVC时,乳液基料不足以填充颜填料粒子间的空隙,从而引入空气,形成空气相,此时的涂膜由乳液基料相、额填料相和空气相组成。随PVC增加,颜填料量增加,涂膜的粗糙度增加,但是由于空气的折射作用抵消涂膜表面粗糙度的影响,综合结果使涂膜光泽随PVC增加而增加。
3.2 填料类型对乳胶漆光泽的影响
可以发现:在相同的pvc条件下,颜料仅为二氧化钛的乳胶漆的光泽高于二氧化钛和轻质碳酸钙为颜填料,以及二氧化钛和滑石粉为颜填料的乳胶漆光泽;在相同PVC下,滑石粉和二氧化钛配制的乳胶漆光泽小于轻质碳酸钙和二氧化钛配制的乳胶漆光泽。
二氧化钛的粒径最小,其形成的涂膜表面粗糙度最低,故在相同PVC下涂膜的光泽最高。加入了轻质碳酸钙或滑石粉的额填料混合物,其平均粒径增大,粒径分布变宽,涂膜表面粗糙度增加,对光易形成散射,使涂膜光泽降低。另外,由于滑石粉的粒径大于轻质碳酸钙的粒径,使滑石粉和二氧化钛混合物的平均粒径较大,粒径分布也较宽,导致乳胶漆膜表面粗糙度较高,且由于滑石粉的吸油量小于轻质碳酸钙的吸油量,形成乳胶漆膜的致密度较低。因此,滑石粉和二氧化钛混合颜填料配制的乳胶漆比轻质碳酸钙和二氧化钛混合额填料配制的乳胶漆的光泽低。
3.3 填料用量对乳胶漆光泽的影响
固定乳胶漆配方中颜填料混合物与乳液基料的比例,改变颜填料混合物中二氧化钛和滑石粉的比例,考察滑石粉用量对乳胶漆的光泽、遮盖力和耐洗刷性的影响,实验结果分别如图2和图3所示。 由图2可以发现,在一定的PVC条件下,随着滑石粉用量增加,乳胶漆的光泽下降。由于二氧化钛成本较高,实际生产中用填料代替二氧化钛,虽可降低乳胶漆的生产成本,却影响了乳胶漆的光泽、遮盖力、耐洗刷性等性能。图3表明,随滑石粉用量增加,乳胶漆的遮盖力和耐洗刷性能急剧下降。因此,采用添加填料来降低乳胶漆光泽时,应兼顾涂膜的其他性能。
4 结 语
随颜料体积浓度增加,乳胶漆光泽先降低后升高。当PVC等于CPVC时,乳胶漆光泽最低。在相同条件下,使用粒径越大、粒径分布越广、吸油量越大的填料,降低乳胶漆光泽的效果越明显。在一定的颜料体积浓度下,增加填料用量,可以降低乳胶漆光泽,但同时也会降低乳胶漆的遮盖力和耐洗刷性等其他性能。
相关文章
发布评论