涂料文集
分析各种影响乳胶漆施工消泡的因素
在乳胶漆的生产和施工过程中,将不可避免地带入空气,细粒般的空气分散到乳胶漆中就形成了气泡,而乳胶漆中乳液乳化剂、润湿分散剂以及增稠剂等表面活性物质的存在又增强了气泡的稳定性。传统观念认为,影响乳胶漆消泡性的原因就是消泡剂。毫无疑问,消泡剂是影响乳胶漆消泡性能的重要因素,但是实际上影响乳胶漆气泡产生和破灭的并不仅仅是消泡剂的原因。本文重点从乳胶漆各成分、生产工艺、施工底材、施工工具等几个方面分析影响乳胶漆施工中消泡的因素。
1·乳胶漆中各组分对消泡的影响
1.1助剂的影响
1.1.1消泡剂
谈到消泡问题自然首先是消泡剂,根据消泡剂的消泡原理,消泡剂一般可分为抑泡型消泡剂和破泡型消泡剂。抑泡型作用是抑制体系泡沫的产生,其作用机理是抑泡分子进入分散体系的表层,并将气-液界面的活性物质部分取代,这样形成的混合表面助剂层,可防止液体分子的聚集并使液层呈现低的弹性从而消除气泡生成的可能。因此作为抑泡型消泡剂应具有低表面张力、扩张性、不溶性的特点。破泡型消泡剂,这类消泡剂的原理是能够快速润湿气泡的表面膜,并且沿膜表面扩散使得气泡液膜变薄并最终破裂。现在常用的消泡剂一般多是抑泡和破泡复合型的。
关于消泡剂的选择,本试验采用比重法,测试方法如下:采用一支内墙中低档65%PVC的苯丙体系乳胶漆做基础漆,首先做不加消泡剂的空白漆,测比重然后分装。分别加入不同公司的消泡剂,加入量为0.2%,小分散机3000r/min分散10min,在不同情况下测比重:①3min内即刻测;②放置24h后测;③放置48h测;④50℃烘箱中热贮存7d测;⑤补加0.15%消泡剂1000r/min分散24h后测;⑥放置24h后加30%水长毛滚筒滚涂测消泡时间。试验结果如表1。

表1 消泡剂试验结果

润湿剂试验结果

表3 增稠剂试验结果
1·乳胶漆中各组分对消泡的影响
1.1助剂的影响
1.1.1消泡剂
谈到消泡问题自然首先是消泡剂,根据消泡剂的消泡原理,消泡剂一般可分为抑泡型消泡剂和破泡型消泡剂。抑泡型作用是抑制体系泡沫的产生,其作用机理是抑泡分子进入分散体系的表层,并将气-液界面的活性物质部分取代,这样形成的混合表面助剂层,可防止液体分子的聚集并使液层呈现低的弹性从而消除气泡生成的可能。因此作为抑泡型消泡剂应具有低表面张力、扩张性、不溶性的特点。破泡型消泡剂,这类消泡剂的原理是能够快速润湿气泡的表面膜,并且沿膜表面扩散使得气泡液膜变薄并最终破裂。现在常用的消泡剂一般多是抑泡和破泡复合型的。
关于消泡剂的选择,本试验采用比重法,测试方法如下:采用一支内墙中低档65%PVC的苯丙体系乳胶漆做基础漆,首先做不加消泡剂的空白漆,测比重然后分装。分别加入不同公司的消泡剂,加入量为0.2%,小分散机3000r/min分散10min,在不同情况下测比重:①3min内即刻测;②放置24h后测;③放置48h测;④50℃烘箱中热贮存7d测;⑤补加0.15%消泡剂1000r/min分散24h后测;⑥放置24h后加30%水长毛滚筒滚涂测消泡时间。试验结果如表1。

表1 消泡剂试验结果
通过表1数据可以看出,不同公司的消泡剂其侧重点是不同的,消泡的效果也不同,其中B是一种特殊复合强消泡剂,无论是抑泡还是消泡都是最好的,但是价格较贵,且刮板时有少量油窝,故不采用。综合考虑,选取抑泡效果好的E作为前期打浆抑泡剂,H因为具有消泡持久和破泡速度快的特点作为后期加入的破泡剂。所以在乳胶漆中使用消泡剂时可以采用具有较好抑泡效果的硅油类消泡剂作为前添加的消泡剂,选用破泡速度快的有机硅类消泡剂作为后添加的消泡剂。
1.1.2润湿剂
润湿剂是对乳胶漆消泡性能影响的另一个重要助剂,本试验还是采用上述内墙中低档65%PVC苯丙体系乳胶漆作基础漆,选择消泡剂为E和H,添加量为打浆前添加E0.2%,调漆阶段添加H0.15%,润湿剂分别是高HLB值17.5的润湿剂和HLB值14低起泡性润湿剂和一支HLB值14的普通OP类润湿剂,分别加入:①HLB值17.5添加0.1%;②HLB值17.5添加0.2%;③HLB值17.5添加0.3%;④HLB值14低起泡型添加0.1%;⑤HLB值14低起泡型添加0.2%;⑥HLB值14低起泡型添加0.3%;⑦HLB值14的普通OP类润湿剂添加0.1%;⑧HLB值14的普通OP类润湿剂添加0.2%;⑨HLB值14的普通OP类润湿剂添加0.3%;⑩空白样。分别通过比重法测试其对罐内消泡性的影响,通过采用长毛滚筒在一种特别疏松腻子上施工1m2面积测试破泡时间和板面效果,结果如表2。
1.1.2润湿剂
润湿剂是对乳胶漆消泡性能影响的另一个重要助剂,本试验还是采用上述内墙中低档65%PVC苯丙体系乳胶漆作基础漆,选择消泡剂为E和H,添加量为打浆前添加E0.2%,调漆阶段添加H0.15%,润湿剂分别是高HLB值17.5的润湿剂和HLB值14低起泡性润湿剂和一支HLB值14的普通OP类润湿剂,分别加入:①HLB值17.5添加0.1%;②HLB值17.5添加0.2%;③HLB值17.5添加0.3%;④HLB值14低起泡型添加0.1%;⑤HLB值14低起泡型添加0.2%;⑥HLB值14低起泡型添加0.3%;⑦HLB值14的普通OP类润湿剂添加0.1%;⑧HLB值14的普通OP类润湿剂添加0.2%;⑨HLB值14的普通OP类润湿剂添加0.3%;⑩空白样。分别通过比重法测试其对罐内消泡性的影响,通过采用长毛滚筒在一种特别疏松腻子上施工1m2面积测试破泡时间和板面效果,结果如表2。

润湿剂试验结果
由表2试验数据可知,润湿剂种类和添加量相对罐内消泡效果差别不大,但是对乳胶漆的施工消泡具有较大影响,在苯丙体系亲水的高HLB润湿剂相对比普通的OP类低HLB值的润湿剂更不容易起泡,而在相同HLB值的情况下,特殊低起泡润湿剂具有较好的效果。在添加0.1%量不多的情况下润湿剂对乳胶漆施工起泡性的影响不大。
1.1.3增稠剂的影响
本试验采用前面选好的消泡剂,添加量为打浆前添加E0.2%,调漆阶段添加H0.15%,润湿剂选择HLB值14的低起泡润湿剂添加0.2%。增稠剂为常用的3种增稠剂,中等分子量的羟乙基纤维素HEC增稠剂,能提高中低剪切黏度的疏水改性缔合型碱溶胀的HASE增稠剂和提高中低剪切黏度的聚氨酯HURE增稠剂。考虑到疏水改性缔合型碱溶胀的HASE增稠剂和提高中低剪切黏度的聚氨酯HURE增稠剂对水相增稠不明显,必须有较多的乳液提供缔合点,所以选择了一个PVC为45%的中等PVC苯丙体系基础漆,黏度做到相同的98~100KU,在不同情况:①HEC加0.42%;②HASE加0.7%;③HURE加了0.9%,采用长毛滚筒在一种特别疏松腻子上施工1m2面积,测试破泡时间和板面效果。施工时测试结果如表3。
1.1.3增稠剂的影响
本试验采用前面选好的消泡剂,添加量为打浆前添加E0.2%,调漆阶段添加H0.15%,润湿剂选择HLB值14的低起泡润湿剂添加0.2%。增稠剂为常用的3种增稠剂,中等分子量的羟乙基纤维素HEC增稠剂,能提高中低剪切黏度的疏水改性缔合型碱溶胀的HASE增稠剂和提高中低剪切黏度的聚氨酯HURE增稠剂。考虑到疏水改性缔合型碱溶胀的HASE增稠剂和提高中低剪切黏度的聚氨酯HURE增稠剂对水相增稠不明显,必须有较多的乳液提供缔合点,所以选择了一个PVC为45%的中等PVC苯丙体系基础漆,黏度做到相同的98~100KU,在不同情况:①HEC加0.42%;②HASE加0.7%;③HURE加了0.9%,采用长毛滚筒在一种特别疏松腻子上施工1m2面积,测试破泡时间和板面效果。施工时测试结果如表3。

表3 增稠剂试验结果
通过表3可见,采用3种增稠剂做到相同的黏度时,由于它们的增稠效率的区别,添加量有所不同。其中HURE由于对水相增稠不明显,分散时黏度低,带入的气泡较多,所以比重较低。施工时虽然HEC做的大泡多,但是由于HEC保水性好,干燥时间慢,最终的板面效果比HASE的好,加HURE的由于高剪切黏度高,施工中滚筒带起的大气泡少,并且流平最好,最终板面几乎看不到气泡破后留下的痕迹,板面效果最好。由分析可以得出,改善流平性和增强保水性延长干燥时间都有利于施工时最终的消泡效果。
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