有机无机复合型耐沾污涂料

装饰装修材料ArchitecturalDecoratingandFinishingMaterials

有机无机复合型耐沾污涂料

徐峰

(安徽省建筑科学研究设计院,安徽合肥

230001)

摘要:有机 无机复合型耐沾污涂料是在耐沾污仿瓷涂料和耐沾污乳胶漆基础上研制的,它

除了具有复合型涂料的某些特性外,其主要特征是耐沾污性能特别优异。与耐沾污乳胶漆相比,其原材料成本降低40%以上。介绍了该涂料的原材料、配方、配制程序和技术经济性能等。

关键词:耐沾污涂料;原材料配方;配制程序;性能

Abstract:Theorganic-inorganiccompoundtypestainresistantpaintisdevelopedonthe

basisofstainresistantimitationporcelainpaintandstainresistantemulsionpaint.Itsmainchar acterisexcellentstainresistancebesidessomefeaturesofcompoundpaint.Itscostofrawmate rialsdecreasesmorethan40%incomparisonwithstainresistantemulsionpaint.Thispaperpre sentsitsrawmaterials,formula,dosingprogram,technicalandeconomicproperties.

Keywords:stainresistantpaint,rawmaterialsformula,dosingprogram,property

1引言

料的成膜物质有较好的成膜性、柔韧性以及对颜料和基层的粘结性。

无机组分是钠水玻璃,即硅酸钠水溶液。水玻璃的模数越低,粘结性和成膜性越好,成膜后涂膜的耐水性越差;反之,粘结性和成膜性越差,但成膜后涂膜的耐水性越好。本耐沾污涂料采用的是建筑上常用的水玻璃,其模数为3.0~3.4。由于成膜后耐水性较差,因此需对其进行酸改性以提高涂膜的耐水性。

水性涂料具有节约能源、节省资源和无污染等特点,但与溶剂型涂料相比,水性建筑涂料存在着两个不足之处:一是流平性不良,二是耐沾污性能差。通过加入适当的流平剂和选用适当的填料,可以很好地解决流平性不良的问题;而耐沾污性能差一直是较为棘手的问题,无论是仿瓷涂料还是乳胶漆或者其它的水性涂料,这一问题同样存在,没有例外。但在笔者研制的SRC耐沾污仿瓷涂料生产技术投入使用以后,这种状况发生了变化。该涂料在基本保持涂料的生产工艺没有较大变化的情况下,通过使用一种笔者称之为耐沾污剂的材料,使得涂料按正常的涂装程序,即可以得到耐沾污性能很高的涂层。在此基础上,笔者又研制了耐沾污乳胶漆,该乳胶漆按正常涂装工序得到的涂膜其耐沾污性能与耐沾污仿瓷涂料相同,且耐洗刷性良好。其原材料成本在2800~3000元/t(配方中钛白粉用量为2.5%、立德粉为5.0%时)。

近来,笔者根据对有机-无机复合型建筑涂料的研究经验,将两项技术结合在一起而得到有机-无机复合型耐沾污涂料(以下简称复合型耐沾污涂料)。本文介绍该涂料的生产技术及其技术经济性能。

2.2颜、填料

所采用的颜、填料均为涂料的常用料。以白色涂料为例,

颜料为锐钛型钛白粉和立德粉,填料则选用重质碳酸钙、硅灰石粉、滑石粉和很少量的白碳黑等。

2.32.3.1

助剂成膜助剂

成膜助剂也称成膜助溶剂、聚结助剂等,其作用是对乳

液中的聚合物微细粒子能够产生溶胀作用而在温度较低时也呈柔软状态,使乳液能够在较大的温度范围内聚结成膜。所用的成膜助剂是美国伊士曼(Eastman)公司生产的Tex anol酯醇,其化学成分为2,2,4-二甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯。

2

2.1

复合型耐沾污涂料生产技术

基料

复合型耐沾污涂料的有机组分为苯丙乳液,其作为涂

2.3.2分散剂

所用的分散剂是六偏磷酸钠和阴离子型分散剂,将二者复合使用。因为少量的六偏磷酸钠即能对无机颜(填)料产生明显的润湿分散作用;阴离子分散剂则能够进一步在填料的微细

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颗粒表面形成电性吸附层,以防止乳液中的表面活性剂分子为填料微细颗粒吸附而破坏,并使涂料在贮存过程中处于良好的分散稳定状态,避免涂料储存时出现沉淀或者分层现象。

玻璃,待用。水玻璃的酸改性程序如下:称取钠水玻璃,加入高速搅拌器中,将稳定剂用水稀释均匀后,于高速搅拌状态下缓慢地加入水玻璃中。然后,用经稀释均匀的无机酸,调整钠水玻璃的pH值为10~12,得到酸改性水玻璃。

(2)在反应器中对耐沾污剂进行预处理,然后加入部分填料,搅拌均匀后再加入酸改性水玻璃搅拌均匀。接着,加入分散剂、增稠剂、消泡剂、成膜助剂等,搅拌均匀后,加入全部颜、填料搅匀。在小砂磨机中将混合料浆研磨至细度约60 m时,将该混合料浆和苯丙乳液一起混合均匀,并加入适量消泡剂消泡,即得到成品复合型耐沾污涂料。

2.3.3增稠剂

由于涂料中的液相与填料的密度相差甚大,易产生分层或沉淀,影响涂料的贮存稳定性及施工性能。因此,选用羟乙基纤维素和碱活化增稠剂对涂料进行增稠。羟乙基纤维素能延缓涂膜的干燥时间,消除涂刷接头。触变型增稠剂则使得涂料具有良好的触变性能,能够避免涂料在储存过程中出现沉淀或者分层。

2.3.4耐沾污剂

耐沾污剂是赋予耐沾污涂料良好耐沾污性能的功能型助剂,从化学原理上说,该耐沾污剂具有非常低的表面能,掺入涂料中能够显著降低涂膜的表面张力,赋予涂膜一定的斥水性,同时使涂膜的表面更为致密。因而,当污染物沾附于涂膜时,涂膜产生斥水性能,因而防止了污染物的沾染和随着水分向涂膜中的渗吸。其缺点是,用量大时对涂膜的理化性能产生一定的破坏作用,同时也增加涂料的成本。

4复合型耐沾污涂料的技术经济性能分析

将按上述配方及配制程序制得的涂料,刷涂于石棉水泥

板上。在制备过程中发现其刷涂性和遮盖力良好,流平性比一般乳胶漆稍差。涂膜干燥24h后,将黑、红墨水滴到其上,在自来水龙头下冲洗即净。此外,涂膜手感舒适;涂料贮存1个月后无分层现象,涂料触变性大。

由于该复合型耐沾污涂料所用基料中的无机组分是酸改性水玻璃,有机组分是苯丙乳液,两种组分复合后具有对环境中一些破坏因素的抵抗性能,且涂料的颜基比又在合理的范围内,因而可以预测,该涂料具有良好的耐碱性、耐洗刷性、耐水性和耐冻融性。

耐沾污乳胶漆的原材料成本为2800~3000元/t,与之相比,在同样的钛白粉用量下,复合型耐沾污涂料的原材料成本仅1700元/t,降低了40%以上。

收稿日期:2001-05-23

联系地址:安徽省合肥市环城南路28号联系电话:0550-2620411

2.3.5其它助剂

除了以上介绍的一些助剂外,复合型耐沾污涂料的配方中还使用了其它一些助剂,例如消泡剂和水玻璃酸改性所用的稳定剂等。由于本耐沾污涂料的无机组分对霉菌和微生物有杀灭作用,因而不需要使用防霉剂。

3

3.1

复合型耐沾污涂料配制技术

复合型耐沾污涂料的配方(见表1)

表1 复合型耐沾污涂料配方

原材料酸改性水玻璃苯丙乳液

羟乙基纤维素FoamasterNXZ消泡剂

触变型增稠剂Texanol酯醇阴离子型分散剂

耐沾污剂锐钛型钛白粉

立德粉滑石粉重质碳酸钙沉淀法二氧化硅

硅灰石粉

水

质量配比25.0~35.07.0~15.00.15~0.25

0.50.4~0.70.3~0.60.4~0.50.3~0.62.55.05.025.01.02.5

补足100%配方量

%

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3.2耐沾污涂料配制程序

(1)涂料配制时,先对水玻璃进行酸改性,制得酸改性水

(泽雁摘)

2001

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