乳胶漆贮存过程中沉积分层因素的研究.docVIP

乳胶漆贮存过程中沉积分层因素的研究 　　摘 要：建涂水性乳胶漆因其美观、环保、实用等特点，受到了越来越多的关注，但是乳胶漆在贮存过程中，极易出现沉积分层的弊病，影响其正常使用。基于此，本实验拟将研究不同性能的材料对乳胶漆分层的影响，通过改变分散剂、增稠剂、助剂等的种类，阐述现象产生的原因，并给出相应的改进措施。 　　关键词：水性乳胶漆；沉积分层；原因 　　DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.04.009 　　0 前言 　　在我国，人们习惯上把以合成树脂为基料，以水为分散介质，加入颜料、填料和助剂，经一定工艺过程制成的涂料，叫做乳胶漆。乳胶漆在结构上可以大致分为两个体系：a.合成树脂固体颗粒在水中分散体和颜料，属于胶体分散；b.颜料颗粒在水（各种助剂的水溶液）中分散，属于悬浮分散或者粗分散。由于分散体系不稳定，受到外界环境和内部结构的影响，容易产生沉淀分层等现象。 　　近几年来，建涂乳胶漆因其美观、环保、实用等特点，受到了普遍欢迎，并取得了较好的发展。虽然我国乳胶漆的开发和应用起步较晚，乳胶漆的贮存稳定性上仍存在较大的差距，但有些产品的部分性能指标已达或超过国外同类产品标准。国外乳胶漆产品开罐后，外观看起来无结块、无分水、无分层，而国内很多厂家生产的乳胶漆在开罐后，常出现分层、分水现象，有些甚至下层结块。 　　乳胶漆体系絮凝不稳定分层这些表现现象一般与乳液、助溶剂、增稠剂、悬浮剂有关。 　　1 实验部分 　　1.1 理论依据 　　乳胶漆中的颜料粒子的沉降速度可以用stokes公式为依据，公式如下： 　　式中：V-沉降速度，cm/s；r-颜填料颗粒的半径，cm；g-重力加速度，m/s2；-颗粒体系密度，g/cm3；-液体介质密度，g/cm3；η-液体粘度，Pa?s。 　　由上式可知：通过减小颜填料颗粒半径、降低颗粒体系与液体介质的密度差、增加液体的粘度这三种方式，可以降低粒子的沉降速度，从而达到稳定体系和改善贮存稳定性的作用。在乳胶漆的制造过程中，通过砂磨可以改变颜填料粒子的半径；通过改变增稠剂、稀释剂的种类和用量，可以改变体系的粘度；分散剂可以实现颜填料的润湿、分散与稳定等。因此将斯托克斯法则引入研究乳胶漆沉降因素中来，能够为我们的实验提供理论依据。 　　1.2 实验原料 　　配方：纯丙烯酸乳液：20-30%； 　　颜填料：30-40%，钛白粉、重钙粉和高岭土的混合物； 　　湿润分散剂：0.5%，L9525A、L9512、L9508A、L9508C?量选其一； 　　增稠剂：0.7%，其中羟乙基纤维素0.4%，L4512+L4376/L4375/L4365的混合物占0.3%； 　　消泡剂：0.3-0.4%，L9502A（便宜、效果一般，常用）、L9503、L9503A（高档）； 　　成膜助剂：1-2%，L4210； 　　溶剂：20-30%，L3000。 　　1.3 乳胶漆的制备 　　把乳液、粉料、助剂和水准备好，找个容量为1000g的留样罐，用多功能的分散机分散，按照国标一步一步将乳液、粉料、助剂和水混合分散，搅拌均匀，把细度控制到60?m。然后观察增稠剂、防冻液和防沉剂的加入量是否影响乳胶漆的分层，只改变它们的剂量和种类。 　　1.4 测试项目 　　通过改变不同的参数，制备不同的乳胶漆，并对其性能进行测试，测试项目见表1： 　　2 结果与讨论 　　2.1 分散剂对乳胶漆分层的影响 　　适当使用分散剂可以提高乳胶漆分散稳定性的界面活性物质，而且价格适中、用量较少、泡沫少、分散效果好。为了防止分散稳定了的颜填料粒子再度形成有害的絮凝，在涂料中添加的分散剂吸附在粉碎成细小微粒的颜填料粒子表面，构成吸附层，产生电荷斥力和空间位阻效应，保持分散体系处于稳定的分散状态。 　　涂料的遮盖力、透明度、着色强度、流动性、粘度、机械强度等都与分散效果的好坏有直接的影响。分散剂和润湿剂的加入，可以能缩短研磨时间，也可以提高研磨分散的效率，有利于提高涂料产品品质的稳定性。分散剂和湿润剂是涂料产品不可缺少的助剂。 　　本组实验通过选用不同的分散剂，测试结果见表2： 　　从表2可以看出，用L9508A与L9508C作为分散剂生产出的乳胶漆极容易分层，而用L9525A与L9512作为分散剂生产的乳胶漆不容易分层。在外力影响下，颜填料颗粒上解很容易吸附，使颗粒重新聚集，粒径增大，沉降速度增加，造成乳胶漆分层。另外，由于颜料聚集，使漆膜的着色力和遮盖力下降，对比率降低。 　　2.2 增稠剂对乳胶漆分层的影响 　　在乳胶漆涂料的配方设计中，增稠剂的搭配使用是重要的一个环节，它联系到乳胶漆的多性能，如涂抹外观、施工性、展色性、储存性以及展色性等。不同增稠剂配合对贮存稳