瓜尔胶在内墙乳胶漆中的应用探讨

内墙乳胶漆是建筑涂料品种里的一个大类, 内墙乳胶漆要求涂层质地平滑、细腻、色彩柔和、有一定的耐水、耐碱、抗粉化性、耐擦洗性和透气性。随着我国城市化进程的加快, 建筑涂料特别是内墙涂料的需求量正在逐年提高。乳胶涂料由于其优异的环保性能和物理性能成为建筑涂料中的佼佼者。但乳胶涂料的原材料成本相对较高, 也在一定程度上限制着自身的应用。如何在保持乳胶涂料原有性能的前提下降低其成本一直是人们所关心的课题。本文所采用的技术手段就是把相对分子量较高、相对价格较低的阴离子型瓜尔胶衍生物与苯丙乳液混拼, 使其替代一部分乳液, 从而达到降低成本改善性能的目的。
瓜尔胶由原产于印巴次大陆、美国东南部的豆科植物瓜尔豆制成, 具有许多优异的特性, 经化学处理[ 1] 后, 水不溶物及残渣较瓜尔胶粉有较大幅度的降低, 在采油、制药、食品、化妆品、纺织、造纸等领域都得到了广泛的应用。本文实验所使用的瓜尔胶是伊可美E- YET- 1瓜尔胶, 它是中粘度的阴离子型瓜尔胶衍生物, 来源于可再生的天然植物, 可降解,对环境无污染。在乳胶漆中应用, 主要有4个特点:1) 具有优异的储存稳定性, 同涂料中其他成分相容性好; 2)增稠性能优异, 有助于改善颜料沉降性、流变性以及在垂直表面上的流挂性; 3) 可为涂料提供良好的流体触变性; 4)可增强成膜强度。

1 瓜尔胶在乳胶漆中的应用试验
1. 1  配方
用瓜尔胶替代部分苯丙乳液制备内墙乳胶漆的基本配方见表1。


1. 2 内墙乳胶漆的技术指标和性能检验结果
按GB /T 9756- 2001<合成树脂乳液内墙涂料>中的要求取样和制作样板, 技术性能达到了标准规定的合格品的要求, 检测结果见表2。

2 E- YET- 1瓜尔胶的应用效果分析
2. 1 降低生产成本
E- YET- 1瓜尔胶乳液价格较苯丙乳液低, 用其替代部分苯丙乳液可使乳液费用降低20% ~30%, 因此掺混部分瓜尔胶可以在一定程度上降低内墙乳胶漆的生产成本。

2. 2 改善乳胶漆的流平性能
掺混部分E – YET- 1瓜尔胶后, 乳胶漆的流平性能得到较明显改善, 并且在适量减少乙二醇、成膜助剂和流平剂的用量的情况下, 其流平效果仍然可以达到原有效果。

2. 3 改善乳胶漆的贮存稳定性和调色稳定性
对掺混瓜尔胶的内墙乳胶漆与未掺混瓜尔胶的内墙乳胶漆进行贮存稳定性的对比实验发现, 掺混瓜尔胶的乳胶漆比未掺混瓜尔胶的乳胶漆出现絮凝沉淀时间要长得多。掺混瓜尔胶的乳胶漆和未掺混瓜尔胶的乳胶漆同时加入1%的同种类色浆后进行对比发现, 掺混瓜尔胶的乳胶漆比未掺混瓜尔胶的乳胶漆的粘稠度下降程度要小, 出现絮凝沉淀的时间要长。这是由于瓜尔胶独特的网状分子结构, 具有较强悬浮稳定性能, 改善了涂料的贮存稳定性。瓜尔胶的这一性质与纤维素衍生物[ 2] 在乳胶漆中应用的效果比较相似。

2. 4 替代部分增稠剂的效果
瓜尔胶本身就是一种增稠剂, 乳胶漆中掺入瓜尔胶可以使原乳胶漆中的增稠剂尤其是中、低剪切增稠剂的用量相应减少。

2. 5  对涂膜干燥(实干)时间的影响
实验中发现将掺混瓜尔胶的乳胶漆制成试板,干燥14 d的试板的耐洗刷次数是干燥7 d的2 倍,这可能是由于瓜尔胶的成膜硬化时间比乳液要长所致。

2. 6  E – YET – 1 瓜尔胶掺混比例(替代乳液量的百分比)的选择
瓜尔胶是一种可降解的天然多糖。虽然适当增加瓜尔胶的掺混比例, 乳胶漆的多项技术性能得到改善, 但也增加了乳胶漆变质的机会, 杀菌防霉剂需要增加, 并且涂膜的干燥时间受到较大影响, 因此瓜尔胶的掺混量要适可而止, 其最佳掺混比例需要通过大量实验来确定。笔者认为E – YET – 1瓜尔胶的掺混比例不宜超过40% 。

3 结语
根据以上的试验及测试结果, 可以看出E -YET- 1瓜尔胶在内墙乳胶漆中的应用效果明显,其与乳液有良好的混容性, 成膜性、稳定性和涂刷的流平效果很理想, 而且该材料的价格便宜, 可以替代30% ~ 40% 的苯丙乳液, 可有效降低内墙乳胶漆的生产成本。笔者认为瓜尔胶非常适合应用于中、低档次的乳胶漆, 但若使其应用于高档乳胶漆, 还需要多方面的研究。

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