□ 戴志浩，胡中源，于占江

(展辰涂料集團(tuán)股份有限公司，上海 201707)

　　摘要:通過(guò)試驗(yàn)，對(duì)影響高PVC刮涂質(zhì)感涂料的貯存穩(wěn)定性、施工性等性能的各種因素進(jìn)行分析及討研究。

　　關(guān)鍵詞:刮涂質(zhì)感涂料;貯存穩(wěn)定性;施工性

　　中圖分類號(hào)：TQ630.7+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1006-2556(2014)04-0070-05

0 前 言

隨著人們生活水平的提高，普通平涂乳膠漆已 經(jīng)難以滿足人們對(duì)外墻裝飾效果的要求，真石漆類 質(zhì)感型涂料正被越來(lái)越多使用。但由于過(guò)量開(kāi)采，天 然彩砂越來(lái)越少，并且存在批次穩(wěn)定性差，顏色重現(xiàn) 性越來(lái)越難問(wèn)題，雖然人工染砂可以滿足需求，但染 砂大都是采用溶劑型色漆包裹，對(duì)環(huán)境污染很大，隨 著環(huán)保要求的提高，人工染砂限制越來(lái)越嚴(yán)，在實(shí)際 應(yīng)用中不是很多。質(zhì)感漆由于可調(diào)色性，重現(xiàn)性好， 逐漸成為主流，其中應(yīng)用較多的為高PVC刮涂外墻 質(zhì)感涂料。目前，市場(chǎng)上常見(jiàn)的刮涂外墻質(zhì)感涂料為 高顏料體積濃度(PVC)78%～83%的質(zhì)感涂料，本文 就高PVC刮涂質(zhì)感涂料比較關(guān)注的貯存穩(wěn)定性、耐 水性及施工性進(jìn)行探討。

貯存穩(wěn)定性是指在一定時(shí)間內(nèi)的特定條件下，涂料產(chǎn)品對(duì)可能產(chǎn)生的變稠、返粗、絮凝、分層、結(jié)塊、產(chǎn)生異味等可能出現(xiàn)問(wèn)題的抵抗能力。貯存性不 好會(huì)嚴(yán)重影響涂料的施工效果和保護(hù)性能。耐水性 是涂膜在施工后，對(duì)水侵蝕的承載能力以及恢復(fù)性( 主要是耐水白恢復(fù)性)。產(chǎn)品耐水不好，會(huì)導(dǎo)致墻面發(fā) 白發(fā)花，雨痕，甚至剝離。施工性，是指涂料在施工過(guò) 程中做成合格成品的難易程度，隨著施工成本水漲 船高，施工性對(duì)整體的成本控制起到至關(guān)重要的作 用。本文主要圍繞這3個(gè)性能來(lái)提升刮涂外墻質(zhì)感涂 料的品質(zhì)。

1 試驗(yàn)部分

1.1 原料

水、分散劑、潤(rùn)濕劑、消泡劑、增稠劑、殺菌劑、丙 烯酸乳液、金紅石型鈦白粉、重鈣，均為市售工業(yè)級(jí)。

1.2 試驗(yàn)基礎(chǔ)配方(見(jiàn)表1)

1.3 制備工藝

將去離子水、纖維素、丙二醇、成膜助劑、消泡 劑、分散劑、潤(rùn)濕劑、消泡劑、pH值調(diào)節(jié)劑等助劑混合 均勻，加入鈦白粉和各類填料分散至均勻，再加入乳 液，殺菌劑、增稠劑攪拌至均勻；轉(zhuǎn)入質(zhì)感涂料專用 設(shè)備，依次加入各種目數(shù)圓砂，調(diào)色，攪拌至均勻即得。

1.4 技術(shù)指標(biāo)

按照J(rèn)G/T 24—2000《合成樹(shù)脂乳液砂壁狀建筑 涂料》要求進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如表2。

2 結(jié)果與討論

2.1 乳液對(duì)涂料性能的影響

2.1.1 乳液的預(yù)篩選

試驗(yàn)方案：根據(jù)表3配方，依次制備試驗(yàn)小樣，用 100 μm涂布器分別在玻璃板上制樣，每個(gè)樣品分別 表2 刮涂外墻質(zhì)感涂料的技術(shù)指標(biāo) Table 2 Technical Indicators of High-PVC Texture Coatings for Doctor-blading Exterior Walls 項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果 容器中狀態(tài)攪拌后呈均勻狀態(tài)無(wú)結(jié)塊無(wú)結(jié)塊、攪拌呈均勻態(tài) 施工性刮涂無(wú)障礙刮涂無(wú)障礙 低溫穩(wěn)定性不變質(zhì)通過(guò) 熱貯穩(wěn)定性不變質(zhì)通過(guò) 初期抗開(kāi)裂性無(wú)裂紋通過(guò) 干燥時(shí)間(表干)/h ≤4 1 耐水性(96 h) 無(wú)異常通過(guò) 耐堿性(96 h) 無(wú)異常通過(guò) 耐沖擊性涂層無(wú)裂紋、剝落及明顯變形通過(guò) 涂層耐溫變性(10次循環(huán)) 涂層無(wú)異常通過(guò) 耐沾污性/級(jí)≤2 2 耐人工氣候老化(500 h) 通過(guò)通過(guò)，涂層無(wú)異常，粉化0級(jí)，變色1級(jí) 黏結(jié)強(qiáng)度/ MPa 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)≥0.70 0.75 浸水后≥0.50 0.53 制備2塊：1塊常溫放置24 h后，浸水4 h，測(cè)試初期耐 水白性及恢復(fù)性；另1塊常溫放置144 h后，浸水24 h, 測(cè)試耐水白性及恢復(fù)性。

選擇市售6款乳液，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表4。

從表4可以看出：乳液A、E和F試驗(yàn)結(jié)果較好。

2.1.2 乳液的篩選及性能影響

分別將乳液A、E和F分別應(yīng)用到試驗(yàn)基礎(chǔ)配方 中，測(cè)試試驗(yàn)性能見(jiàn)表5。

從表5可以看出：乳液E較乳液F在基礎(chǔ)配方中使 用，觸變性稍強(qiáng)，配方體系屈服值高，不易產(chǎn)生浮色、 發(fā)花，易于施工。乳液A較乳液E價(jià)格高，耐水白性稍 差，性價(jià)比不高，這里筆者選用乳液E(硅改性苯丙乳液)為最終選擇的乳液。

2.1.3 乳液的量對(duì)涂料性能的影響

隨著乳液的添加量不斷增加，PVC不斷降低，逐 步接近CPVC，然后低于CPVC。在基礎(chǔ)配方上，只調(diào) 整乳液添加量，對(duì)涂料性能影響見(jiàn)表6。

從表6看出，隨著乳液的增加，配方的PVC在下 降，在PVC低于CPVC的時(shí)候，黏結(jié)強(qiáng)度一直在上升， 超過(guò)CPVC的時(shí)候開(kāi)始下降。當(dāng)PVC在CPVC附近的 時(shí)候黏結(jié)強(qiáng)度最高，但同時(shí)也非常容易引起涂膜的 開(kāi)裂，耐水性也會(huì)因此受拖累。筆者發(fā)現(xiàn)13%乳液的 時(shí)候，黏結(jié)強(qiáng)度大于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)0.70 MPa，降低到12% 的時(shí)候，已經(jīng)不能滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，耐水性也不能滿 足實(shí)際需求。雖然乳液添加量24%或以上能滿足要 求，可是成本太高，性價(jià)比低，所以在該配方體系中， PVC在78%～83%的時(shí)候，性能滿足實(shí)際需求，性價(jià) 比高。

2.2 增稠體系對(duì)涂料性能的影響

常用的增稠劑有：纖維素、天然改性黏土類增稠 劑、人工合成納米級(jí)漢脫土類增稠劑、堿溶脹增稠 劑、疏水堿溶脹締合型增稠劑、聚氨酯類增稠劑及聚 醚類增稠劑等。由于施工性的需要，需要纖維作為主 增稠劑。堿溶脹增稠劑由于耐水性差的原因，這里也 不選擇。

2.2.1 纖維素的添加量對(duì)涂料性能的影響

隨著纖維素的添加量的增加，涂膜吸水率上升， 耐水性下降，開(kāi)放時(shí)間增加，黏刀越明顯，批刮性先上 升后下降。纖維素的添加量對(duì)涂料性能影響見(jiàn)表7。

這里筆者發(fā)現(xiàn)當(dāng)纖維素添加量為0.07%時(shí)候，綜 合各項(xiàng)性能表現(xiàn)最佳，筆者把纖維素添加量確定為 0.07%。

2.2.2 黏土類增稠劑的預(yù)選擇

黏土類增稠劑的使用，由于激活后能形成穩(wěn)定 網(wǎng)狀或卡屋結(jié)構(gòu)，提高涂料的懸浮性、觸變性，能有 效地提高涂料貯存穩(wěn)定性、批刮性及滑爽性等。然 而，這類增稠劑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，性能差異巨大，因此，需要 對(duì)其預(yù)選擇。試驗(yàn)方法為：在低速攪拌下，取5～7份 增稠劑加入到盛有93～95份水的容器中，分散3～5 min，轉(zhuǎn)為高速直至均勻，看是否呈漿狀，是的話，取 適量樣品放入玻璃瓶中密封，常溫放置1個(gè)月，打開(kāi) 看有無(wú)分水、分層現(xiàn)象。無(wú)分水、無(wú)分層的為良好的 黏土類增稠劑。

2.2.3 不同增稠體系對(duì)涂料性能的影響

這里為了方便試驗(yàn)，黏土類增稠劑選擇性能更 為優(yōu)異的人工合成納米級(jí)漢脫土類增稠劑。表8為不 同增稠體系對(duì)涂料性能的影響。

可以看出，在0.07%纖維素添加量的情況下，單 獨(dú)使用疏水堿溶脹締合型增稠劑，貯存中漿料黏度 一直上升，穩(wěn)定性差，施工還易產(chǎn)生輕微發(fā)花；單獨(dú) 使用聚氨酯類增稠劑，貯存中漿料黏度輕微下降,穩(wěn) 定性良好，貯存穩(wěn)定性稍差，施工還易產(chǎn)生輕微發(fā) 花。

在配方使用1%的人工合成納米級(jí)漢脫土類增稠 劑后，其他增稠劑使用量明顯下降，貯存穩(wěn)定性和施 工性明顯提升，貯存中漿料黏度變化較小或基本無(wú) 變化，增稠劑配方2、4及5都能滿足要求，其中以增稠 劑配方5最佳。

2.3 分散劑、潤(rùn)濕劑對(duì)涂料性能的影響

質(zhì)感涂料對(duì)分散劑、潤(rùn)濕劑沒(méi)有太多的要求，常 用的聚丙烯酸鹽類即可，無(wú)論是親水的或者是疏水 的，只是對(duì)質(zhì)感涂料的耐水有影響，這里筆者選擇更 疏水的銨鹽分散劑。潤(rùn)濕劑這里筆者沒(méi)有選用，因?yàn)?在貯存、展色方面已經(jīng)可以滿足了實(shí)際的需求，因?yàn)?這里筆者使用了人工合成的納米級(jí)膨潤(rùn)土類增稠劑，大大提高體系的親水親油平衡，降低了整個(gè)配方 體系分散潤(rùn)濕與增稠體系匹配的難度，從而實(shí)現(xiàn)了 更好的裝飾效果。

2.4 消泡劑對(duì)涂料性能的影響

在涂料中，為了減少涂料生產(chǎn)和施工過(guò)程中泡 沫的產(chǎn)生以及泡沫遺留的痕跡，形成美觀的涂膜而 加入適當(dāng)消泡劑。表9為消泡劑的使用量對(duì)涂料性能 的影響。

可以看出：適量的微泡，有助于施工性的提高。

2.5 砂子的種類對(duì)涂料性能的影響

在質(zhì)感涂料中，砂子的級(jí)配是至關(guān)重要的，合理 的級(jí)配能減少空隙率，提高涂料的黏結(jié)強(qiáng)度、耐水性 等。同樣，砂子的種類對(duì)涂料的性能也是有影響的。 表10、表11為砂子的種類對(duì)涂料性能的影響。

可以看出，使用圓形的砂子比普通的砂子施工 性明顯要好。涂料的涂布量與使用的最大砂子目數(shù) 及最大砂子目數(shù)有關(guān)，目數(shù)越大，砂子越小，涂布量 越高。這是因?yàn)椋┕さ臅r(shí)候，涂膜的厚度接近于最 大粒徑的砂子，最大粒徑的砂子越小，涂布量越高。 但是，更多的時(shí)候砂子的大小要根據(jù)實(shí)際需求來(lái)決定。

砂子與顏填料的總量一般為60%～75%加入砂 子量，總量越多，涂布量越大；其中填料越多，涂布量 越大。砂子與填料粒徑越小，以及填料越多，CPVC越 低，越有利于遮蓋力的提升。但是需要乳液的包裹量 越多，影響?zhàn)そY(jié)強(qiáng)度、耐水性及干燥速度。所以，根據(jù) 需求，要合理搭配乳液、顏填料及砂子的量。

3 結(jié) 語(yǔ)

本文高PVC刮涂外墻質(zhì)感涂料，采用人工合成 納米級(jí)漢脫土類增稠劑、硅改性苯丙乳液及增稠體 系的合理搭配，對(duì)消泡劑進(jìn)行適當(dāng)選擇，砂子的匹配 進(jìn)行控制，使涂料具有更好的貯存穩(wěn)定性、更佳耐水 性和更優(yōu)施工性。高PVC刮涂外墻質(zhì)感涂料性價(jià)比、 顏色重現(xiàn)性好，飾效果佳，并且易于施工，是中、高檔 外墻裝飾材料的重要選擇。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期 2014-01-02