溶剂型外墙涂料贮存稳定性的探讨四通

溶剂型外墙涂料贮存稳定性的探讨

溶剂型外墙涂料贮存稳定性的探讨 马蔚（伊立欧化学上海代表处 200030 ） 晏莉（上海市涂料研究所 200062 ） 摘要：对影响溶剂型外墙涂料贮存稳定性的因素进行了探讨，指出适当提高树脂含量或触变型树脂的比例，选择合适的流变助剂及颜填料均可提高涂料的贮存稳定性 关键词：外墙涂料；溶剂型涂料；贮存稳定性 0 前言 溶剂型热塑性丙烯酸外墙涂料具有优良的耐光耐惯性和耐沾污性。它具有很强的附着能力，能够防止混凝土性能的降低，涂装后能增强建筑物的防水功能，并且施工条件比较宽容，在建筑涂料特别是外墙涂料中占有相当重要的地位，在外墙涂料产品的开发过程中往往比较看重漆膜的耐候性及耐沾污性等指标，而容易忽视涂料的贮存稳定性，本文主要讨论如何提高外墙涂料的贮存稳定性，因为若是涂料的贮存稳定性不佳，则将直接影响涂料的施工性并最终影响涂膜的理化性能。 l 实验部分 1.1 主要原料与仪器 原料：宝乐来丙烯酸树脂，钛白粉，碳酸钙，滑石粉，膨润土，溶剂等okmart.com。 仪器：高速分散机，斯托默粘度计。 1.2 涂料配方 原料名称 质量分数，％ 树脂 12 ～ 18 钛白粉 8 ～ 10 碳酸钙 25 ～ 35 其它填料 5 ～ 8 助剂 适量 Ｓ－ 150 适量 200 ＃溶剂汽油 适量 1.3 　涂料配制工艺及测试方法 首先将固体丙烯酸完全溶解，然后依次加入颜填料半高速分散，严格控制涂料制备的每一步骤，涂料的最终细度应小于 40 μ m 。将制得涂料的倒入 50mL 的玻璃试管中并在 50 ℃ 的烘箱中放置 1 星期，肉眼观察涂料贮存后的状态。 2 　结果与讨论 外墙涂料的贮存稳定性一般指贮存过程中的防沉淀性的防霉变性。水性涂料对防霉变性的要求较高，而溶剂型涂料如有必要仅需添加微量的防霉杀菌剂即可达到防霉效果。本文主要讨论涂料的防沉淀性。 涂料在贮存过程中会出现两种情况，均匀分散或分层。分层的涂料表面为一层清液，底部又可分为两种情况：软沉底和硬沉底。在较沉底的情况下颜填料仍处于悬浮状态，可使用较低的剪切力使涂料重新分散均匀，这种沉降不会影响涂料的施工和最终性能。而硬沉底是指沉淀的颜填料颗粒结成硬块，即使较高的剪切力也很难重新分散，这样就会影响涂料的施工并降低涂膜性能。产生这种现象的原因是由于涂料系统中颜填料颗粒因重力作用而产生沉降，同时颗粒间的范德华力导致颗料凝聚，使粒径磳大，沉淀现象加剧。而改善或消除此种现象有很多方法，下面我们就影响涂料贮存稳定性的因素进行讨论。 2.1 　树脂对贮存稳定性的影响 在溶剂型涂料中，涂料的粘度及触变性影响着涂料的贮存稳定性。涂料的粘度越大，颜填料的沉降速度越慢，就可以有效地改善涂料的沉降现象。涂料的触变性使涂料在贮存过程中粘度增大，有利于防沉。而施工时在剪切的作用下涂料有良好的流动和流平性，并具有更好的抗流挂性。本实验选用了两种不同类型的树脂配合使用：牛顿型和触变型。 2.1.1 牛顿型树脂对贮存稳定性的影响 涂料在贮存过程中，希望体系有较高的粘度来防止颜料和填料的沉淀，可以通过提高树脂的用量来提高贮存稳定性。试验结果见表 1 。 表 1 　树脂用量对贮存稳定性的影响 树脂用量，％ 粘度， KU 清液高度， mm 12.5 85.7 1 13.5 88.2 1 14.5 92.4 0 15.5 94.7 0 16.5 97.8 0 从表 1 中可以看出：适当地增加树脂用理可提高涂料的贮存稳定性，但实际工作中，单纯通过增加树脂用量来提高涂料的贮存稳定性是不经济的。 2.1.2 触变型树脂对贮存稳定性的影响 在涂料系统中之所以同时使用牛顿型和触变型两种树脂，是因为可以通过调节两者间的比例，使涂料在树脂用量相等的情况下达到最佳的触变效果，满足施工和贮存稳定性的要求。所谓触变性是指涂料在没受到外力或外力较小时，颜填料颗粒在涂料中保持疏松的网状结构，这样的结构经轻微的搅动即遭破坏。静止后又能恢复到原来的高粘度凝胶状态，使得颜填料颗粒保持悬浮而不发生沉降。实验结果见表 2 。 表 2 　树脂比例对贮存稳定性的影响 树脂用量，％ 牛顿型树脂 / 触变型树脂 粘度， KU 清液高度， mm 12.5 75/25 99.3 0 12.5 80/20 90.1 0 12.5 85/15 81.5 2 12.5 90/10 76.4 5 从表 2 中可以看出：适当地增加触变型树脂的比例可提高涂料的贮存稳定性，这种方法不会影响涂料的其它性能。 2.2 　流变助剂对贮存稳定性的影响 在外墙涂料的生产中也可使用流变助剂使涂料形成一个触变性的凝胶网络，达到良好的贮存稳定性。这类流变助剂有气相二氧化硅、膨润土、氢化蓖麻油和其它液态流变助剂等。 在建筑涂料中，膨润土作为流变助剂由于其价廉易得应用最广。有机膨润土的作用机理是它的碳氢链与溶剂相连，从而增加粘度使涂料不易分层以达到触变效果。但早期的膨润土需先发胶，使用比较麻烦。现在市场上有些膨润土表面经过有机处理已无需发胶便可直接使用。不同的膨润土对于不同系统涂料贮存稳定性的影响相差很大。在本实验中选用的有机膨润土带有阳离子基团，可使用在非极性或弱极性的体系中，基团的活性决定了膨润土在体系中的溶解能力。实验结果见图 1 。 从图 1 可知， SD — 2 在此系统中的效果最好，它的最佳用量为 4.0 ％，涂料贮存稳定性得到了显著提高。 图 1 不同膨润土及其用量对贮存稳定性的影响 2.3 颜填料及其他因素对贮存稳定性的影响 颜填料本身的性能也影响涂料的粘度和流变性。因此选择合适的颜填料对涂料的贮存稳定性有很大的影响。颜填料的比重越小，沉降速度就越慢；颜填料的吸油量越大，涂料粘度就越大。除此之外，有些填料如煅烧高岭土具有一定的增稠性，这些都是对涂料贮存稳定性有利的因素。但我们不能片面强调涂料某一方面的性能，因为涂料的综合性能是相互联系并相互制约的。 除此之外，溶剂的选择对涂料的贮存稳定性也有一定的影响。在本涂料系统中，溶剂 S — 150 主要起溶解树脂体系的作用，而 200 ＃ 溶剂汽油主要起稀释剂的作用。因此我们建议在配制过程中，不要为了降低成本而过多地加入 200 ＃ 溶剂汽油，致使系统的粘度降低，不利于贮存。 3 　结语 适当地提高树脂含量或触变型树脂的比例，流变助剂的选择以及使用合适的颜填料均可以提高溶剂型外墙涂料的贮存稳定性。总而言之就是增加粘度，提高系统的触变性。

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