全  站关键词

摘要：文章介绍了涂料保水的概念和测定方法，引入了实验室简易测定静态保水值来表征涂料的保水性能的方法．与进口设备测定的值进行了比较．其测得结果具有合理性。可以对涂料的保水值进行定性测量。通过实验分析了涂料组分中碳酸钙和瓷土的比例对涂料保水性能以及涂布性能的影响．为涂布质量的提高提供了一定的依据。     关键词：颜料；涂料；保水性     1涂料保水性     保水性是颜料涂料的一项重要而基本的性能．对涂布运转性有重要的影响，并且会影响到涂布纸的质量。随着人们对颜料性能认识的深入．已经从通过调整保水性满足涂布要求的阶段．提升到通过控制保水性来改善涂布纸性能。     涂料的保水是指涂料本身保持其游离水不逸去的能力。与涂料的失水相反。涂料保水性高低反映了涂布后涂料中游离水分向原纸迁移的倾向大小。涂料的保水值除了和涂料成分有关外，还受涂料的固含量、胶粘剂种类、pH值等因素有关．本文主要研究了涂料成分对涂料的保水性能影响。保水值的测量方法主要有以下两种。     (1)动态法     采用高剪切流变测量仪ACAVA4测定涂料的动态保水值．保水部件如图1所示。在这种测量方法中．涂料在一定压力和流速下通过由渗透膜、原纸组成的保水元件，涂料流经原纸时会受到剪切力的作用．从而发生涂料中的流体部分向原纸的迁移和渗透。然后测定原纸增加的重量，并根据原纸面积换算成g／m2的形式，原纸增重越大。涂料的保水性越差，反之则较好。这种动态测定方法与工厂的实际情况较符合。相关性好。     (2)静态法     这种静态法是将标准量的涂料在一精确的接触时间内加压。涂料置于滤膜上，在达到接触时间之后，通过测定质量可获得从涂料中连续相脱水的数量。这种静态保水仪器得到的结果以每平方米所转移的液体量(g)来表示。     实验中采用动态保水和静态保水结合的方式测定涂料的保水值．实验室条件下以静态保水测量为主．由实验可知．采用实验室自制的简单测量装置测定涂料保水值的最佳条件为：常压条件下，测量的涂料体积20ml，测量时间5min。     用此装置简单．而且易操作．且其测量结果可在一定程度上反映涂料的真实保水能力。 2实验部分     2．1实验仪器     pHS一3C型数字酸度计、NDJ一8S数字显示粘度计、YQ—Z一8B白度测定仪、ZGD一1智能式光泽度仪、ZPD-10B电子式无汞纸张平滑度测定仪、自控温度电动上光机、分析天平、半透膜。     2．2实验材料     涂布原纸(性能如表1所示)、碳酸钙、瓷土(山东某涂布纸厂)、PVA、羧基丁苯胶乳、羧甲基纤维素、分散剂、润滑剂等。     2．3实验方法     2．3．1不同颜料配比对涂料保水性能的影响实验采用碳酸钙和瓷土做颜料，涂料其他成分不变，改变涂料中颜料的比例，得到不同涂料，颜料为PCC／瓷土分别是：100／0，60／4O，50／50，40／6o，0／100．进行实验。涂料配方如表2所示。          2．3．2保水值测量和涂布纸张的物检保水值的测量采用实验室自制保水装置测量为主．高剪切流变测量仪ACAVA4测量为辅，进行比较测量。11按照ACAVA4高剪切粘度计动态保水的测量规程进行测量。     21采用渗透吸收法测定．取常压一定时间条件下，涂料中的水经过渗透膜被滤纸吸收的量(g／m2)。滤纸所吸收水的质量越大，涂料保水性越差。按照国家标准对得到的涂布纸相应的指标进行检测。     3结果与讨论     3．1不同颜料配比对涂料粘度、pH的影响      图3 不同PCC／瓷土对涂料粘度的影响     由图2．3得随着瓷土用量的增加，涂料粘度逐渐升高。在固定涂料固含量条件下，随着涂料中瓷土配用比例的增加．涂料的pH呈现出逐渐降低趋势。这是由于瓷土表面存在游离的酸根．使得其本身的碱性略低于碳酸钙造成的。     随着瓷土配用量的增加涂料的粘度呈现出逐渐增大趋势．这是由于瓷土颜料本身的酸度会使蛋白质性质的胶粘剂增稠，从而降低涂料的流动性．增大涂料的粘度。     3．2不同颜料配比对涂料保水值的影响     改变涂料中颜料的对比．利用实验室自制的静态保水值测量装置和ACAVA4．按照表3．4条件得到试验数据如图4．5：     从图4可以看出在确定涂料固含量的条件下，随着瓷土用量的增加涂料的保水值降低，保水性能变好。这是由于瓷土的表面存在着游离的酸根和盐基，具有电化学性质，从而可吸附水分子形成水化膜。这就使得瓷土易于在水中分散，并改善涂料的流动性和保水能力。从图5可知与实验室简单测量装置测得的保水值结果相比较，虽然数值上略有不同，但变化瓷土与碳酸钙颜料配比时涂料保水值的变化趋势是相似的。表明了实验室简单测量装置测定的保水值结果可在一定程度上反映涂料在实际涂布操作过程中的保水能力。可以作为定性比较的优势。 3．3不同颜料配比对成纸性能的影响     由图6可以看出，随着涂料中瓷土配用比例的增加，涂布纸的光泽度和平滑度均呈现上升趋势。这是由于瓷土的化学性质稳定，结构形态特殊，呈六角片状结构，流变性比碳酸钙好，涂布于纸面较碳酸钙易得到平整的涂层。因而随着涂料中瓷土配用量的增加，涂布纸的平滑度、光泽度都有所提高。     从图7看出，随着涂料中瓷土用量的增加涂料的粘度增大。而涂布纸的白度和光泽度呈现稍微降低趋势。这是由于瓷土白料的固含量略高于碳酸钙白料，所以随着涂料中瓷土用量的增大涂料的固含量稍微增大，涂料的粘度略有上升。涂布纸的白度和不透明度的降低是由瓷土本身的白度低于碳酸钙，及瓷土六角片状结构决定的。     3。4不同颜料配比对涂布平整性的影响     直观的观察涂布后纸张的表面涂布条痕的情况，并对其进行评价，如表5所示。     涂布纸条痕在PCC／瓷土为40：60时最浅即涂布效果最好，即涂布表面平整性好，主要是由于涂料的保水性好，胶粘剂均匀与涂料的其他成分混合，涂层干燥前胶粘剂向涂层表面迁移和向原纸中渗透现象不明显，涂料组分在涂层中分布较均匀，涂层中颜料与颜料．颜料与原纸结合均匀，可得理想的平滑度、光泽度及均匀平整的涂层结构。  4结论     4．1实验室自制静态保水值的测量装置，最佳测量条件为：常压条件下，涂料体积为5Oral，静止时间为5rain时测量效果最佳。     4．2不同颜料配比影响涂料的保水性能，随着组分中瓷土含量的增加，涂料的保水性能越来越好：光泽度和平滑度都有上升趋势，白度和不透明度有不同程度的下降。     4．3当PCC／瓷土为40：60时，涂料保水性能较好，涂布条痕最浅得到均匀平整的涂层，而且此时能得到较好光泽度、平滑度、白度等物理指标。   如转载, 请注明: 资料来源"中国艺术涂料网"中国艺术涂料网“转载文章，请注明：文章来源中国艺术涂料网”