涂料技术
介绍户外木质窗水性清漆的配方设计与应用
1.4增稠剂的选择
产品需要设计成相对较高的黏度(斯托默黏度高于100KU/25℃),才能达到在厚涂时立面不会流挂。要达到这样的效果,就需要很高的触变指数,在高剪切时黏度相对较低,易于施工;而当剪切力撤掉后,涂料又能马上达到相对比较高的黏度,防止流挂的产生。在高触变体系里最合适的增稠剂是丙烯酸类和聚氨酯类,尤其是疏水改性产品,试验中发现,疏水改性的产品在涂膜耐水性上有明显的改善。丙烯酸类一般都具有一定的触变性,利于施工中的控制流挂,聚氨酯类可以很好地控制流平和防飞溅。两者搭配,可以在高黏度体系里得到一个很好的平衡。在施工时具有较好的流动性,施工完毕后,马上恢复到高黏度状态,涂膜厚涂也不会流挂。虽然水性膨润土也能很好地提高触变性,但是一般添加量比较大,而且需要高速分散,不易添加,并增加了气泡生成和不合格品率。
1.5基材润湿剂的选择
水性木器涂料里面有60%的溶剂是水,水的表面张力大,达到了72mN/m。所以,要使水性涂料在不同的基材上能够理想地展布成平整无缺陷的涂层,必须使用基材润湿剂。改性的聚硅氧烷类产品以及氟表面活性剂能很好地解决以上问题。但是氟类产品价格昂贵,所以,改性的聚硅氧烷类产品在水性涂料中得到了大量的应用,例如聚醚-聚硅氧烷共聚物类产品,润湿效果、抗气泡、抗缩孔以及防水性能都很好。在选择基材润湿剂时尤其要注意的是它们的稳泡性,不能为了追求高效的润湿性而忽视了其稳泡的弊病,造成涂装时出现气泡的涂膜瑕疵。
1.6哑光浆的制备
气泡在高黏度体系很难处理,而我们在做产品体系时哑光产品需要添加消光粉,这样就需要一个高速分散过程,而高速分散却很容易把空气带到涂料里面来,这样就加大了气泡的消除难度。所以,提前做好哑光浆,或者直接使用目前市场销售的水性专用消光浆产品,进行后添加,只需要中低速度搅拌均匀即可,减少了气泡的产生,而且改制不同光泽的产品也更加方便。
1.7杀菌防霉防腐剂的选择
涂料杀菌防腐防霉剂是涂料助剂中最关键的助剂之一,合理地使用防腐防霉剂可以极大地减少发黄、脱落、发霉、脱色、开裂、灰化等严重的涂膜弊病的发生。涂料防腐剂是保证涂料在桶(罐)内保存有效期间不被细菌霉菌所侵蚀破坏,故称为罐内杀菌防腐剂,涂料如果需要在桶内存放一段时间,必须添加杀菌防腐剂。防霉剂是保证涂料在涂刷以后涂膜在5~10a内不长霉,称之为干膜防霉剂。两者需要搭配使用,才能保证不被微生物破坏。经过1a试验发现,主要成分为n-辛基-异噻唑啉酮干膜防腐剂搭配主要成分CMI/MI的罐内杀菌产品可以很好地达到杀菌防霉效果。在使用杀菌防腐防霉剂时要严格地控制好涂料的pH值。
1.8生产过程的控制
水性木器涂料是一种以水为主要分散介质的混合物质,里面混合了溶剂、有机硅助剂、各种填料以及成膜物质乳胶粒子,所以在生产时一定要控制好各种原材料的添加顺序以及添加方式,好的生产工艺可以提高生产效率以及合格品率,而控制不好生产工艺,会事倍功半,并且合格品率低。在生产高黏度清漆产品体系时需要注意的主要有以下几点:一是消泡剂在添加时先用配方里需要添加的成膜助剂兑稀,因为成膜助剂相对于树脂以及水具有更好的溶解高分子材料的能力,把消泡剂用成膜助剂兑稀后减少了因剪切力不够或者是添加速度过快而造成涂料缩孔的问题,而且添加时要在搅拌状态下缓慢加入;二是制作哑光产品最好采用后添加哑光浆的方式,这样既可以减少气泡的产生,又可以提高生产效率和产品合格率;三是消泡剂添加分次加入,而且相容性差的需要在研磨阶段加入,相容性好的可以在调漆阶段加入;四是成膜助剂在添加时也需要在搅拌状态下缓慢加入,防止由于局部浓度过高而导致乳胶粒子破乳、凝聚而导致产品不合格。
2配方结果
户外用木制窗水性清漆的参考配方见表5。生产工艺:按表5配方将1先加入分散釜中,开中速搅拌;然后用3把2兑稀后,缓慢加入;4用5兑稀后缓慢加入,然后加入6,中高速分散15~20min,用100μm的刮板细度计刮板测试看有无明显油缩,无明显油缩后把速度调到中速,依次加入7~11,继续中速分散5~10min。最后用12~14调整黏度和pH值。在生产过程中,消泡剂、成膜助剂和增稠剂要缓慢加入。避免局部浓度过高或者温度过高时造成乳液破乳或者是缩孔出现。制得的户外用木制窗水性清漆各项性能测试结果见表6。
产品需要设计成相对较高的黏度(斯托默黏度高于100KU/25℃),才能达到在厚涂时立面不会流挂。要达到这样的效果,就需要很高的触变指数,在高剪切时黏度相对较低,易于施工;而当剪切力撤掉后,涂料又能马上达到相对比较高的黏度,防止流挂的产生。在高触变体系里最合适的增稠剂是丙烯酸类和聚氨酯类,尤其是疏水改性产品,试验中发现,疏水改性的产品在涂膜耐水性上有明显的改善。丙烯酸类一般都具有一定的触变性,利于施工中的控制流挂,聚氨酯类可以很好地控制流平和防飞溅。两者搭配,可以在高黏度体系里得到一个很好的平衡。在施工时具有较好的流动性,施工完毕后,马上恢复到高黏度状态,涂膜厚涂也不会流挂。虽然水性膨润土也能很好地提高触变性,但是一般添加量比较大,而且需要高速分散,不易添加,并增加了气泡生成和不合格品率。
1.5基材润湿剂的选择
水性木器涂料里面有60%的溶剂是水,水的表面张力大,达到了72mN/m。所以,要使水性涂料在不同的基材上能够理想地展布成平整无缺陷的涂层,必须使用基材润湿剂。改性的聚硅氧烷类产品以及氟表面活性剂能很好地解决以上问题。但是氟类产品价格昂贵,所以,改性的聚硅氧烷类产品在水性涂料中得到了大量的应用,例如聚醚-聚硅氧烷共聚物类产品,润湿效果、抗气泡、抗缩孔以及防水性能都很好。在选择基材润湿剂时尤其要注意的是它们的稳泡性,不能为了追求高效的润湿性而忽视了其稳泡的弊病,造成涂装时出现气泡的涂膜瑕疵。
1.6哑光浆的制备
气泡在高黏度体系很难处理,而我们在做产品体系时哑光产品需要添加消光粉,这样就需要一个高速分散过程,而高速分散却很容易把空气带到涂料里面来,这样就加大了气泡的消除难度。所以,提前做好哑光浆,或者直接使用目前市场销售的水性专用消光浆产品,进行后添加,只需要中低速度搅拌均匀即可,减少了气泡的产生,而且改制不同光泽的产品也更加方便。
1.7杀菌防霉防腐剂的选择
涂料杀菌防腐防霉剂是涂料助剂中最关键的助剂之一,合理地使用防腐防霉剂可以极大地减少发黄、脱落、发霉、脱色、开裂、灰化等严重的涂膜弊病的发生。涂料防腐剂是保证涂料在桶(罐)内保存有效期间不被细菌霉菌所侵蚀破坏,故称为罐内杀菌防腐剂,涂料如果需要在桶内存放一段时间,必须添加杀菌防腐剂。防霉剂是保证涂料在涂刷以后涂膜在5~10a内不长霉,称之为干膜防霉剂。两者需要搭配使用,才能保证不被微生物破坏。经过1a试验发现,主要成分为n-辛基-异噻唑啉酮干膜防腐剂搭配主要成分CMI/MI的罐内杀菌产品可以很好地达到杀菌防霉效果。在使用杀菌防腐防霉剂时要严格地控制好涂料的pH值。
1.8生产过程的控制
水性木器涂料是一种以水为主要分散介质的混合物质,里面混合了溶剂、有机硅助剂、各种填料以及成膜物质乳胶粒子,所以在生产时一定要控制好各种原材料的添加顺序以及添加方式,好的生产工艺可以提高生产效率以及合格品率,而控制不好生产工艺,会事倍功半,并且合格品率低。在生产高黏度清漆产品体系时需要注意的主要有以下几点:一是消泡剂在添加时先用配方里需要添加的成膜助剂兑稀,因为成膜助剂相对于树脂以及水具有更好的溶解高分子材料的能力,把消泡剂用成膜助剂兑稀后减少了因剪切力不够或者是添加速度过快而造成涂料缩孔的问题,而且添加时要在搅拌状态下缓慢加入;二是制作哑光产品最好采用后添加哑光浆的方式,这样既可以减少气泡的产生,又可以提高生产效率和产品合格率;三是消泡剂添加分次加入,而且相容性差的需要在研磨阶段加入,相容性好的可以在调漆阶段加入;四是成膜助剂在添加时也需要在搅拌状态下缓慢加入,防止由于局部浓度过高而导致乳胶粒子破乳、凝聚而导致产品不合格。
2配方结果
户外用木制窗水性清漆的参考配方见表5。生产工艺:按表5配方将1先加入分散釜中,开中速搅拌;然后用3把2兑稀后,缓慢加入;4用5兑稀后缓慢加入,然后加入6,中高速分散15~20min,用100μm的刮板细度计刮板测试看有无明显油缩,无明显油缩后把速度调到中速,依次加入7~11,继续中速分散5~10min。最后用12~14调整黏度和pH值。在生产过程中,消泡剂、成膜助剂和增稠剂要缓慢加入。避免局部浓度过高或者温度过高时造成乳液破乳或者是缩孔出现。制得的户外用木制窗水性清漆各项性能测试结果见表6。

表5户外用木制窗水性清漆参考配方
相关文章
发布评论