软核型水性多彩涂料的研发与生产

编辑:wangyun 时间:2013年12月12日 访问次数:1763

软核型水性多彩涂料的研发与生产

                 杭州德尔福涂料有限公司      刘顺龙  张明星 瞿林川   康六菊

 

摘要:本文介绍了软核型多彩涂料的制备方法,以及它与硬核型多彩相比所具有的一些优势。

关键词:软核;水性多彩;

一:前言

多彩涂料是涂料中同时融入不相容的多姿多彩的高分子共聚物颗粒,通过一次喷涂,就可以创造出几乎和原石一样的纹理效果。

几年前,本公司就开始了硬核型水包水多彩涂料的开发工作,,取得了一定的成果。但随着形势的发展,其生产效率、生产批次的重复性、存储稳定性与日益增长的需求量之间的矛盾日益突出,严重制约了公司在水包水多彩涂料项目上的发展。从12年下半年开始,公司开始了软核型水性多彩涂料的研发,针对硬核型多彩涂料存在的问题,通过配方的设计和对不同类型保护胶和乳液的选择,达到了提高生产效率、解决生产批次的重复性、存储稳定性的问题。

二:实验部分

2.1 实验原料

硅丙乳液(BATF、日出、国民淀粉),纯丙乳液(国民淀粉、BATF、海光),保护胶1、保护胶2、保护胶3,色浆(世铭、海川、德固赛),其他颜填料、助剂。

2.2 试验仪器

高速分散机SFJ-400(上海现代环境工程技术有限公司)水包水多彩专用内压喷枪(杭州城宇工贸有限公司)。

2.3 试验过程

基础漆配方

水              380

纤维素          5

杀菌剂          2

分散剂          3

润湿剂          1

消泡剂          5

钛白粉          030

高岭土          120160

纯丙弹性乳液    300

10阴离子润湿剂   3.5

11保护胶溶液7%  140

                                                                               

共计              1000

 

⑵成漆配方

1硅丙乳液         250

2成膜助剂         10

3丙二醇           12

保护胶溶液       380

各色基础色漆     350

    6 增稠剂           适量

⑶生产工艺:

按照配方量称好材料,加入保护胶溶液,搅拌过程中将色漆、乳液、成膜助剂、丙二醇、依次加入,然后加入增稠剂,调整到恰当粘度(72-74KU)即为终点。

     

三:结果与讨论

⑴阴离子润湿剂添加量对软核型水包水多彩涂料的影响

阴离子润湿剂的作用是导入负电荷,产生静电排斥,它的添加量对软核型多彩涂料稳定性有很大的影响,在其他原料工艺不变的情况下,分别按照基础漆量的0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%添加,其结果如下:

添加量

罐内形态

喷涂状态

0.1%

蛋花状薄片

较小气压易碎

0.2%

蛋花状薄片

较小气压易碎

0.3%

蛋花状薄片

较大气压粒子清晰平整

0.4%

蛋花状薄片

较大气压粒子清晰平整

0.5%

蛋花状薄片

较大气压粒子易碎

 

⑵保护胶类型对软核型水包水多彩涂料的影响

试验在其他原料和工艺不变的情况下,分别加入等量的保护胶1、2、3,其结果如下:

保护胶名称

粒子罐内形态

喷涂后状态

储存稳定性

保护胶1

不均匀颗粒状

粒子不平、开裂

粘度下降、沉降

保护胶2

不均匀颗粒状

粒子不平、开裂

粘度升高、

保护胶3

蛋花状薄片

粒子平整、清晰

粘度稳定、利于大批生产

乳液类型对涂料稳定性以及涂膜性能的影响

乳液类型对软核型水性多彩涂料的储存稳定性能影响很大,本配方在设计时考虑需要粒子具有柔软性,选择纯丙弹性乳液,为了形成的涂膜有良好的耐污性和老化性能,调漆乳液选择硅丙乳液,通过对不同纯丙和硅丙乳液进行比较,结果如下表:

乳液名称

RS-9389

4700

KX-68

RS-996AD

漆膜耐水性好、储存稳定

漆膜耐水性好、储存稳定

储存稳定性差

KD6

漆膜耐水性好、储存稳定、粒子成型好

漆膜耐水性好、储存稳定、粒子成型好

漆膜耐水性好,储存稳定

TM-661B

漆膜耐水性好、储存稳定

漆膜耐水性好、储存稳定

储存稳定性差

试验结果表明,该配方对乳液种类选择面相对要广,选择BATF、国民淀粉纯丙乳液RS-93894700作为基础漆乳液,能够很好的与硅丙乳液RS-996ADKD6TM-661B等搭配,解决了多彩涂料的储存稳定性,KD6搭配RS-93894700做的多彩性能又要略微优于其余的搭配。

 

⑷软核型水性多彩涂料生产设备的选择 

基料生产和乳胶漆一样,关键是成漆设备:软粒型多彩涂料由于整个过程都在按照以下顺序投料(搅拌,按照所需比列投入基础色漆、乳液、增稠剂调整到合适粘度),没有普通硬粒型多彩的过筛造粒过程,其成漆搅拌过程既是造粒过程,因此生产设备上可以参照真石漆釜的搅拌桨做成桨叶式、或是犁式搅拌器,随着桨叶的搅拌带动基础色漆在罐内旋转 、即能将增稠剂混合均匀、又使得基础色漆在旋转过程中逐步变薄变小达到成品需求,我们生产时采用此设备,效果达到要求。

四:性能指标

送常州所按照水性多彩涂料标准HG/T 4343-2012检验结果

项目

指标

检测结果

容器中状态

正常

符合

贮存稳定性

通过

符合

低温稳定性

不变质

符合

干燥时间(表干)/h                   ≤

4

符合

 

 

 

 

涂膜外观

涂膜外观正常,与商定的标样相比,颜色、花纹等无明显差异

符合

耐碱性(48h)

无异常

符合

耐水性/次

无异常

符合

耐洗刷性/次                 ≥

2000

﹥3000

耐酸雨性(48h)

无异常

符合

耐湿冷热循环性(5次)

无异常

符合

耐沾污性/级                 ≤

2

符合

耐人工气候老化

1000h不起泡、不剥落、无裂纹、无粉化、无明显变色、无明显失光

符合

 

四:结论

    采用新的设计思路设计的软核型水性多彩涂料,提高了生产效率、解决生产批次的重复性、存储稳定性的问题,并且相比较硬核型多彩涂料、单位面积耗更少、施工更简易、仿石材形态更为自然逼真、施工方式多样(可压、斜喷等)。同时经过(浙江、安徽、江苏等地)多个工程的施工,得到客户的一致好评。

                                                        2013.8.12

 

参考文献

 1水性多彩涂料组合物及其制备    Germano Bouini 

  2 LW-1水性多彩涂料             王华进        化工部海洋涂料研究所

  3新型水包水多彩涂料            冯延昌        化学建材