外墙硅丙乳胶漆配方的确定

1  前 言
随着安居工程的实施,旧城区改造等项目如火如荼地进行,国家对建筑装修制定的相应法规,淘汰了色调单一、费时费工的干粘石、水刷石等传统饰面材料,高层建筑逐步禁止使用面砖和玻璃幕墙等,从而使外墙乳胶漆迅猛发展,其中超耐候性有机硅改性丙烯酸外墙乳胶漆发展前景看好,其耐水性、耐盐雾性、耐温变性、耐沾污性和耐洗刷性能优异,耐候性达15年左右。

2  试验部分
2. 1  涂料配方
外墙硅丙乳胶漆的配方如表1 所示。

2. 2  原材料的选择
2. 2. 1  乳液
乳液是乳胶漆的主要成膜物,是影响耐候性、耐沾污性、附着力等的主要因素。硅丙乳液的主要技术性能见表2。
表2  硅丙乳液的主要技术性能
检验项目    主要技术性能
外观            乳白带浅蓝色
固含量/ %        50 ±2
pH 值                  8.0
钙离子稳定性   通过
机械稳定性       通过
冻融稳定性       通过
稀释稳定性       通过
残余单体/ %       ≤0.5
外墙乳胶漆用的乳液主要有苯丙、纯丙、硅丙、水性氟碳等。除水性氟碳乳胶漆外,硅丙乳胶漆具有最好的耐候性、耐沾污性、保光保色性。这是因为有机硅聚合物中Si —O 键键能比C —O 键键能高,它是一种半无机高分子化合物,硅和氧电负性大,从而耐热性、耐氧性及耐候性优良。另外,聚硅氧烷分子呈螺旋状结构,甲基向外排列并围绕Si —O 键旋转,分子体积大,内聚力密度低,从而赋予憎水性、耐沾污性等性能。但以上的性能必须在有机硅单体含量达10 %以上时才能体现。为此,我们选择了北京科信、国民淀粉、德国威凯、北京互益、江阴国联、武汉新材料研究所等的硅丙乳液配制外墙硅丙乳胶漆,性能检测结果见表3。


 由表3 可见:选择硅丙乳液B 作成膜物为宜。

2. 2. 2  颜填料
颜填料是乳胶漆的次要成膜物,应具有良好的耐候性、耐碱性、易分散等特点。金红石型钛白粉具有折光指数高、耐久性好、易分散等特点,通过实验,选择杜邦公司的金红石型钛白粉。片状云母粉的水平排列可阻止紫外线的辐射而保护漆膜,防止龟裂,且可防止水分穿透;它的化学稳定性强,能提高漆膜的耐温性、耐候性;片状云母粉赋予漆膜弹性,起到阻尼、绝缘和减震作用,还能提高漆膜的机械强度、抗粉化性、耐久性。氧化锌的遮盖力仅次于钛白粉,具有耐光、耐热、抗粉化等优点,又是一种良好的霉菌抑制剂,可少量加入。此外,还选用一些常用的碳酸钙、煅烧高岭土、云母粉等。

2. 2. 3  遮盖性乳液
遮盖性乳液的空心结构能进一步散射光线,提高外墙涂料的遮盖力,减少钛白粉用量,从而降低原材料成本。另外,还能提高外墙涂料的户外保色性和耐沾污性,具有良好的干、湿态配色效果等。

2. 2. 4  增稠剂
常用的3 类增稠剂的特性如表4 所示。

 综合表4 增稠剂的特性,同时,考虑到纤维素类增稠剂用于外墙乳胶漆时易起泡,选择碱溶胀型增稠剂与聚氨酯型增稠剂搭配使用,以期达到较好的综合效果。

2. 2. 5  分散剂
分散剂的主要作用是将颜填料的颗粒表面润湿,使颜填料稳定地悬浮在乳胶漆中,并保持稳定状态,且可改善颜填料的亲水亲油平衡值,有效控制浮色发花等。所选的两种分散剂的检测结果见表5。

  注:贮存条件为50 ±1 ℃/ 1 个月。
从表5 可以看出,分散剂B 贮存后pH 值、粘度、细度不发生变化,而分散剂A 则都发生变化,所以分散剂B 的润湿性和贮存稳定性能均优于分散剂A。选择分散剂B 为宜。

2. 2. 6  防霉剂
防霉剂的作用是在漆膜中缓慢释放,以达到杀菌防霉的目的。一般采用两种以上防霉剂拼用,以获得较为全面的防霉谱线。通过实验,选择苯并咪唑和异唑类防霉剂拼用。

3  外墙硅丙乳胶漆的生产工艺
外墙硅丙乳胶漆的生产工艺如图1 所示。

图1  外墙硅丙乳胶漆的生产工艺流程图

4  检测结果
产品经国家有关部门检测,符合国家标准,结果如表6 所示。

 从表6 可以看出,外墙硅丙乳胶漆的各项指标基本上都超过国标一等品水平,且该乳胶漆还具有施工方便、附着力强、安全无毒、无污染、易翻新、颜色多样等优点。

5  结 语
如果外墙硅丙乳胶漆的配方设计合理,应是较为优良的一类外墙涂料。其优异的耐候性、耐水性、耐人工老化性、耐温变性、耐沾污性和耐擦洗性,是市售的苯丙乳胶漆、纯丙乳胶漆无法比拟的,且
其施工性、贮存稳定性等性能与一般外墙乳胶漆相当。

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