返回顶部
返回首页
返回首页
欢迎访问  中国化工网   | 今天是   
中国化工网全新改版进行中! 我的订单 | 会员中心 | [ 登录 ] | [ 注册 ]
水性色浆的性能对多彩涂料彩粒渗色性能的影响,介绍了多彩涂料的成粒机理及制备工艺,中国化工网,okmart.com
home 您现在的位置: 首页 >胶粘剂>技术中心 > 详细信息
水性色浆的性能对多彩涂料彩粒渗色性能的影响,介绍了多彩涂料的成粒机理及制备工艺
2020年04月26日    阅读量:     新闻来源:中国化工网 okmart.com  |  投稿

1 概述

1.1 “水包水”多彩涂料概述

“水包水”多彩涂料是一种以水性乳胶涂料的小液滴构成涂料的分散相,以保护胶水溶液构成连续相的多相悬浮体系。“水包水”多彩涂料经喷涂于乳胶漆或石英彩砂漆表面,干燥后形成彩色花纹,类似于天然花岗石的外观装饰效果,因此其也被称为“液体花岗石”。


水性多彩涂料由于层薄、质轻、效果逼真、可操作性强、环保安全、性价比高等优势,逐渐被市场接受,成为建筑内外墙装饰领域的热点产品中国化工网okmart.com


1.2 “水包水”多彩涂料的成粒机理

“水包水”多彩涂料是由涂料中含有的与保护胶溶液不相容的色彩不同、大小各异的颗粒状分散相组成的一种复合悬浮分散体涂料。要实现这种不相容,“水包水”多相分散体系就必须在水性乳胶涂料分散于保护胶水溶液的瞬间,在涂料液滴的表面形成一层不溶于水的柔性膜(图1)。


这层柔性膜一方面能阻止两相的物质相互渗透,另一方面为彩粒表面赋予同性电荷,依靠静电斥力及空间位阻的作用,防止彩粒之间发生二次凝聚,提供彩粒的悬浮稳定性。

彩粒结构示意图

水性色浆的性能对多彩涂料彩粒渗色性能的影响,介绍了多彩涂料的成粒机理及制备工艺 中国化工网,okmart.com

1.3 水性色浆的概述

因颜料粒径小、比表面积大,表面自由能促使它们以聚集状态存在,不利于其在涂料中的分散和展色。颜料粉经润湿分散剂作用分散在介质中,利用机械研磨,使其在剪切力的作用下分散成稳定的颜料悬浮体,其中以水为分散介质的颜料悬浮体即为水性色浆。


水性色浆由水、润湿剂、分散剂、消泡剂、助溶剂、pH 调节剂、颜料粉等组成。“水包水”多彩涂料为了形成天然花岗石的花纹,往往还需要对水性乳胶漆进行调色。调色时所用色浆的品质不一,往往会影响多彩涂料的造粒形状及粒子的渗色性能。本研究主要考察水性色浆的粒径、表面张力、pH、颜料的种类对彩粒渗色性能的影响。


2 试验部分

2.1 主要原材料及设备

硅丙乳液TL-661、硅丙乳液TL-686、弹性乳液TRC-4369,江苏日出化工有限公司;保护胶粉GTS,上海网格贸易有限公司;羟乙基纤维素(HEC),科耐欧贸易有限公司;增稠剂ASE-60,罗门哈斯有限公司;


成膜剂C-12,美国伊士曼化工公司;分散剂5040,圣诺普科有限公司;分散剂A、表面活性剂、助溶剂,科莱恩化工(中国)有限公司;pH 调节剂、水性色浆,自制;颜料粉:铁黄、铁黑、炭黑,市售品;丙二醇、消泡剂、杀菌剂、焦磷酸钠,市售品。纳米粒径仪Nano-S90,马尔文仪器有限公司;


雷磁便携式pH 计,上海仪电科学仪器有限公司;超细砂磨机,德国耐驰有限公司;SWC 永磁直流无刷搅拌机,上海微特电机有限公司;STM-2 斯托默黏度计,上海尼润智能科技有限公司;美谱达UV-1800PC 紫外可见分光光度计,上海美谱达仪器有限公司。


2.2 水包水涂料的制备工艺

2.2.1 保护胶溶液的制备

在分散容器中加入去离子水和适量的焦磷酸钠,高速分散(1 500~2 400 r/min)至焦磷酸钠完全溶解,然后加入定量的保护胶粉,高速分散至保护胶粉完全溶胀,备用。


2.2.2 基础漆的制备

在分散容器中依次加入去离子水、润湿剂、分散剂5040、pH 调节剂、填料,高速分散0.5 h,至填料分散均匀;再加入羟乙基纤维素(HEC),低速(500 r/min)搅拌,至HEC 完全溶胀;继续加入定量的杀菌剂、成膜剂、硅丙乳液TL-661、弹性乳液TRC-4369、丙二醇、消泡剂,再加入适量的保护胶溶液,低速搅拌均匀,备用。

2.2.3 水性色浆的制备

在分散容器中按照一定的配比依次加入表面活性剂、分散剂A、助溶剂、pH 调节剂、杀菌剂、消泡剂、颜料粉,高速分散30 min,预分散的颜料分散体经砂磨机研磨一定时间后,消泡,过滤,备用。

2.2.4 基础漆的调色

基础漆放置12 h 后,加入3%(质量分数)的色浆对其进行调色。

2.2.5 造粒

调色后的基础漆与保护胶溶液按照质量比1∶1加入到保护胶溶液中,用筛网或分散盘造粒,形成多彩粒子。

2.2.6 “ 水包水”多彩涂料的制备

在分散容器中依次加入去离子水、pH 调节剂、杀菌剂、消泡剂、硅丙乳液TL-686、成膜剂、碱溶胀增稠剂,低速搅拌0.5 h,制得清漆,加入彩粒悬浮液,低速搅拌,制得“水包水”多彩涂料。

2.3 性能检测

2.3.1 pH

pH 计经验证后对试样进行测试,测试3 次,取平均值。

2.3.2 粒径

将试样稀释相当倍数,置于Nano-S90 型纳米粒径仪中,设置设备测试参数,平衡5 min,测试20℃下试样的粒径。

2.3.3 渗色性能测试

搅拌造粒后,将彩粒悬浮液静置,待基础漆与保护胶溶液稍有分层后取上层清液(分散介质),利用UV-1800PC 紫外可见分光光度计测定其在可见光区波长范围的吸光度(以蒸馏水为参照物),以此来表征彩粒在体系中的渗色程度。



3 结果与讨论

3.1 水性色浆的粒径大小对渗色性能的影响

采用两种不同的研磨工艺对水性铁黄色浆进行研磨,得到不同粒径的两款色浆,其粒径及粒径分布如图2 所示。

不同研磨工艺的粒径分布

水性色浆的性能对多彩涂料彩粒渗色性能的影响,介绍了多彩涂料的成粒机理及制备工艺 中国化工网,okmart.com

由图2 可见:研磨工艺不同对色浆的粒径影响较大。相同配方的铁黄色浆经不同的研磨工艺研磨后,粒径变化较大,超细研磨后粒径变小,平均粒径由原来的331 nm 减小到249 nm,D95 也由原来的651 nm 减小到475 nm。

不同粒径的两款色浆按照3% 用量对基础漆进行调色,造粒后将彩粒悬浮液静置,取上层清液,利用紫外可见分光光度计测试其吸光度,考察色浆粒径大小对渗色性能的影响,结果见图3。

水性色浆的性能对多彩涂料彩粒渗色性能的影响,介绍了多彩涂料的成粒机理及制备工艺 中国化工网,okmart.com

色浆粒径对凝胶渗色性能的影响

由图3 可见:经普通研磨工艺制得的大粒径色浆着色的基础漆造粒后,分散介质为透明液体,分散介质在可见光区的吸光度较小,抗渗色性能好;经超细研磨工艺制得的粒径较小的色浆着色的基础漆造粒后,分散介质为淡黄色液体,在可见光区的吸光度较大,渗色严重。


这表明色浆粒径的大小对渗色性能有较大的影响。在满足着色力的前提下,用于基础漆调色的水性色浆不建议采用超细研磨色浆。


3.2 水性色浆的动态表面张力对彩粒渗色性能的影响

在制备水性色浆的过程中,通过添加适量的表面活性剂对颜料粉表面进行润湿,表面活性剂的类型及添加量会影响到水性色浆的动态表面张力,当表面活性剂的用量增加时,色浆的动态表面张力变小,反之,当表面活性剂用量减少时,色浆的动态表面张力变大。色浆的动态表面张力对彩粒渗色性能的影响见图4。

表面张力对凝胶渗色性能的影响

水性色浆的性能对多彩涂料彩粒渗色性能的影响,介绍了多彩涂料的成粒机理及制备工艺 中国化工网,okmart.com

由图4 可见:动态表面张力小的水性色浆调色的多彩涂料的抗渗色性能较差;而动态表面张力大的水性色浆调色的多彩涂料的抗渗色性能较好,这可能是由于动态表面张力小的水性色浆在基础漆加


到保护胶溶液的瞬间,在柔性膜未完全形成前,颜料更快速地穿过柔性膜进入保护胶溶液,引起彩粒的渗色;相反,动态表面张力较大的水性色浆在柔性膜形成前没有快速地穿过柔性膜,所以抗渗色性能较好。


3.3 水性色浆的pH对渗色性能的影响

颜料本身以及助剂的酸碱性都会影响色浆体系的pH。在相同配方的色浆中,通过添加pH 调节剂调整体系的pH 分别为pH=6、pH=8、pH=10,不同pH的色浆着色后的基础漆经造粒后,测试分散介质在可见光区的吸光度,考察色浆pH 对渗色性能的影响,结果如图5 所示。

色浆pH对凝胶渗色性能的影响

水性色浆的性能对多彩涂料彩粒渗色性能的影响,介绍了多彩涂料的成粒机理及制备工艺 中国化工网,okmart.com

由图5 可见:色浆的pH 过高或是过低均会使分散介质在可见光区的吸光度较大,彩粒的渗色严重。所以在制备色浆的过程中,控制色浆的pH 在8 左右,尽量减少pH 的变化对彩粒渗色性能的影响。


3.4 颜料的种类对彩粒渗色性能的影响

按照化学组成,颜料分为有机颜料和无机颜料两大类,选用相同颜色的炭黑色浆和铁黑色浆,采用相同配方进行研磨,测试颜料种类对彩粒渗色性能的影响,结果见图6。

水性色浆的性能对多彩涂料彩粒渗色性能的影响,介绍了多彩涂料的成粒机理及制备工艺 中国化工网,okmart.com

颜料种类对凝胶渗色性能的影响

由图6 可见:采用铁黑色浆着色的基础漆,造粒后分散介质的吸光度小,抗渗色性能更好;而采用炭黑色浆着色的基础漆,造粒后分散介质的吸光度偏大,渗色较为严重。这是由于炭黑色浆的粒径较小,更容易从柔性膜中渗透出来,导致基础漆的渗色;相反铁黑色浆的粒径较大,在基础漆中较为稳定,不易穿透柔性膜,抗渗色性能较好。

 

4 结语

(1) 色浆的粒径会影响凝胶体系的稳定性,粒径越小,渗色越严重;粒径越大,抗渗色性能越好。

(2) 表面活性剂用量影响凝胶体系的稳定性,表面活性剂用量增加,色浆动态表面张力降低,渗色严重;表面活性剂用量减少,色浆动态表面张力升高,抗渗色性能较好。

(3) 色浆的pH 过高或是过低均会影响凝胶体系的稳定性。控制色浆的pH 约8,凝胶体系的稳定性较好。

(4) 颜料的种类会影响凝胶体系的稳定性,无机色浆比有机色浆的抗渗色性能要好。


标签:产品资讯催化剂及助剂化工商道化工应用化工原料化学试剂技术中心胶粘剂今日头条精细化学品染料及颜料市场评论涂料与油漆行业资讯原料动态
免责声明: 本文仅代表作者本人观点,与中国化工网无关。本网对文中陈述、观点判断保持中立,不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考,并请自行承担全部责任。本网转载自其它媒体的信息,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在一周内进行,以便我们及时处理。客服邮箱:service@cnso360.com | 客服QQ:23341571
中国化工网手机站MOBILE
扫描二维码,获取手机版最新资讯 公众号:中国化工网 您还可以直接微信扫描打开
全站地图

深圳网络警察报警平台 深圳网络警
察报警平台

公共信息安全网络监察 公共信息安
全网络监察

经营性网站备案信息 经营性网站
备案信息

中国互联网举报中心 中国互联网
举报中心

中国文明网传播文明 中国文明网
传播文明

深圳市市场监督管理局企业主体身份公示 工商网监
电子标识