水性多彩涂料的制备工艺研究

1  前言
80 年代初,各种建筑涂料在我国兴起并发展起来,随后建筑涂料围绕着合成树脂和水性化两个中心环节持续发展。但随着国家环保措施的强化,公民环保意识的增强,对建筑涂料的耐久性、耐污染、无毒性、防火性等要求也随之提高。因此无毒、无味、阻燃型的高分子建筑涂料更为广大生产厂家所重视。60 年代后期,美国就研制出安全型的多彩涂料,即“水包水”型多彩涂料。与目前国内市场销售的“水包油”型多彩花纹涂料装饰效果差不多,并且有无毒害、阻燃的特点,但因其价格昂贵而不易普及推广使用。为了克服这一缺点,我们采用国产材料,通用设备,试制了水性多彩涂料。添加了珠光云母及膨润土悬浮液,产品存放不易沉淀,涂覆后花纹色彩光亮鲜艳。

2  试验结果与讨论
2. 1  原料的选择
多彩花纹涂料主要由色浆、分散剂、粘结剂等组成。原料的选择,合理的配比对产品性能关系重大,经反复试验,确定采用以下原料:
粘结剂———苯丙乳液、聚醋酸乙烯乳液等混合膜剂。
分散剂———水性织物脱水浆。
颜料———氧化铁系列材料,珠光云母粉。
稳定剂———水溶液改性石蜡,丙二醇。
彩粒成型剂———改性聚乙烯醇溶液。
增稠剂———羟乙基纤维素与膨润土复配。
悬浮剂———SH 白印花浆。
消泡剂———磷酸三丁酯。
少量其他助剂。

2. 2  工艺条件
水包水多彩花纹涂料是以苯丙乳液为主的有机、无机复合型的内、外墙装饰涂料。该工艺的关键是作为多彩花纹成粒剂的主结构材料的改性聚乙烯醇的制备,另一个是起抗沉作用的增稠剂的制备。

2. 2. 1  改性聚乙烯醇的制备方法。首先在1 000mL 水中加入PVA100g ,在90 ℃~94 ℃加热0.5h溶解,此时pH = 6 。慢慢加入31 % HCl 3mL ,36 %甲醛10mL ,调液体pH = 5 。加入85 %H3PO4 3mL ,于80 ℃~94 ℃搅拌1h ,在液体pH = 2 时加入尿素4g ,在80 ℃~90 ℃搅拌0.5h ,冷却,用10 %NaOH 调节pH = 7 ,即制成改性聚乙烯醇胶水,可用作彩粒成型剂,与颜料等其他组分制作彩色粒子。

2. 2. 2  羟乙基纤维素或羟甲基纤维素钠及膨润土复合增稠剂的制备工艺。称取100g 干燥的膨润土,分散于200g 水中,充分搅拌,除去砂质颗粒,加入4gNa2CO3 。搅拌成浆料,再加入0.5g~2g 羟乙基纤维素,搅拌均匀即成复合增稠剂胶体。该胶体经过80 ℃~100 ℃烘干后,可反复水化膨胀。加入多彩涂料中不仅可以防止沉降,而且还具有稳定彩浆的作用。

2. 2. 3  试验配方。
色浆组成
PVA 改性胶水 75 %;SH 白印花浆8 %;
氧化铁颜料> 012 %;水性改性石蜡5 %;
聚醋酸乙烯  10 %;珠光云母适量。
分散剂组成
水性织物脱水剂适量。
粘结剂(成膜剂) 组成
聚醋酸乙烯 30 %;水性改性石蜡6 %;
丙二醇   4 %;羟丙乳液30 %;
羟乙基纤维素膨润土复合增稠剂10 %。

2. 2. 4  水性多彩花纹涂料的生产工艺。按色浆组成的比例将原料混合,经砂磨- 球磨机或胶体磨充分混合研磨,经120 微米涂料细度括板通过,即为多彩花纹涂料色浆。将色浆加入到经水稀释的分散剂中,经造粒机分散造粒即成均匀、柔软、稍有粘性的彩色粒子。按粘结剂组成配制成膜剂与制成的彩色粒子混合搅拌,即成“水包水”型多彩花纹涂料。
工艺流程:
研磨色浆→分散造粒→养护过筛→混合搅拌→消泡→成品装桶。

2. 2. 5  结果与分析。将制成的成品喷涂成样板,结
果见图1 。测试结果见表1 ,2 。
201107161152533672.jpg
201107161153448007.jpg
涂层样板及测试结果表明,该水性多彩花纹涂料在保证无毒、阻燃的情况下,其耐擦洗性能及耐老化、抗碱性能均较好,并且具有珠光色彩,其多彩涂料在容器存放过程中不沉降结块。

3  结语
该工艺采用聚乙烯醇改性胶水,聚醋酸乙烯乳液作为彩色粒子成型膜体,并利用了氧化铁系列颜料的耐老化性能以及SH 白印花浆进行分散造粒。加之应用羟乙基纤维素膨润土复合增稠剂,改善了色浆的悬浮性能,添加珠光云母增强涂层光泽。再和有机高分子成膜物混合制成附着力强、耐老化、耐擦洗的水性多彩花纹涂料,并保持了无毒、阻燃的特点。另外,由于该涂料中含有膨润土、珠光云母等物质,涂层不易被紫外线侵入,不易粉化,不易膨胀、收缩,是理想的装饰材料。

下载:http://www.ctdisk.com/file/3993073

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注