連續(xù)相乳液對水包水多彩涂層性能的影響

唐植賢 （浙江博星化工涂料有限公司，浙江臺州 317500）

0 引言

水性多彩建筑涂料是一種以水為溶劑的新型仿花崗巖效果涂料，它是一種輕質(zhì)建材，通過一次性噴涂，形成幾乎和大理石一樣的紋理效果，是花崗巖、大理石最具性價(jià)比的替代品之一，也是常規(guī)仿石漆的升級換代產(chǎn)品，屬仿石涂料中的第4代產(chǎn)品，與其它許多傳統(tǒng)石材相比，其綜合性能更加優(yōu)越，使用壽命更長，適用于別墅、酒店、高檔寫字樓等建筑物外墻面的裝飾和保護(hù)。

但市面上的水性多彩建筑涂料的質(zhì)量水平參差不齊，許多產(chǎn)品都存在原漆外觀通透性差，多彩復(fù)合涂層初期耐水性不好，遇水易泛白的弊病，嚴(yán)重影響了水性多彩建筑涂料的施工質(zhì)量和推廣應(yīng)用。

本研究針對水性多彩涂料的特點(diǎn)，對引起其涂層泛白的主要因素連續(xù)相乳液進(jìn)行篩選，并對涂層性能的影響因素進(jìn)行討論，與業(yè)內(nèi)同行分享。

1 試驗(yàn)部分

1.1 原料與儀器

疏水改性堿增稠劑，上海網(wǎng)格貿(mào)易；ROHD-7088乳液，廣州羅斯夫新材料科技有限公司；消泡劑、分散劑，深圳海川科技；十二醇酯，伊士曼化工；丙二醇，路橋化工市場；S 482，畢克化學(xué)；WL-3防腐劑，上海眾達(dá)化工貿(mào)易；AMP-95，路橋化工市場；改性纖維素醚，亞什蘭；連續(xù)相乳液（A、B、C、D、E、F），市購。

透明玻璃板［150 mm×70 mm×（4~6）mm］，溫嶺五金市場；QTG75-600涂膜間隙式制備器、QSJ高速分散機(jī)，天津市建偉試驗(yàn)儀器廠；DR60A光澤度測試儀，東如儀器。

1.2 水性多彩建筑涂料的制備

1.2.1 基礎(chǔ)漆的制備

基礎(chǔ)漆的配方組成見表1。

表1 基礎(chǔ)漆的配方組成Table 1 Formulation composition of the base paint

生產(chǎn)工藝：

（1） 在攪拌缸中依次投入A料各組分，使改性纖維素醚充分溶解均勻。然后加入B料，高速分散至細(xì)度＜ 50 μm。

（2） 依次投入C料各組分，分散攪拌均勻。

（3） 慢速加入D料，并高速攪拌均勻后加入E料，調(diào)整黏度至100~120 KU。

1.2.2 保護(hù)膠溶液的制備保護(hù)膠溶液的配方組成見表2。

表2 保護(hù)膠溶液的配方組成Table 2 Formulation composition of protective glue solution

生產(chǎn)工藝：清潔攪拌缸→加入水→開動攪拌→揚(yáng)塵式加入S 482→高速分散成均勻、透明的溶液。

1.2.3 連續(xù)相的制備

連續(xù)相的配方組成見表3。

表3 連續(xù)相的配方組成Table 3 Formulation composition of continuous phase

生產(chǎn)工藝：

（1） 在攪拌缸中依次加入A料各組分并攪拌均勻。

（2） 慢速加入B料，調(diào)整黏度至85~100 KU。

1.2.4 制漆

以基礎(chǔ)漆為基料，按樣板要求調(diào)成各種需要的顏色，然后將基礎(chǔ)漆加入到保護(hù)膠中制點(diǎn)，當(dāng)點(diǎn)子大小達(dá)到要求時，將彩粒液和連續(xù)相清漆混合，制得水性多彩建筑涂料。m（基礎(chǔ)漆）∶m（保護(hù)膠）∶m（連續(xù)相清漆）=1.5∶1∶1.5。

1.3 性能檢測

1.3.1 試驗(yàn)樣板的制備

按照HG/T 5065—2016《建筑涂料用罩光清漆》中5.3章節(jié)的方法制作樣板。在透明玻璃板上，用規(guī)格為150 μm的間隙式濕膜制備器刮涂1道待測試樣，養(yǎng)護(hù)7 d。

1.3.2 膠膜耐黃變性能的測試

將已制好且干燥后的樣板放入180 ℃的烘箱中，烘烤2 h后，取出，冷卻至室溫，觀察膠膜的黃變程度。

1.3.3 膠膜耐水性測試

將已制好且干燥后的樣板浸入自來水中，觀察膠膜的抗水泛白情況。

1.3.4 熱貯存穩(wěn)定性的測試

按照HG/T 4343—2012《水性多彩建筑涂料》中5.4.3章節(jié)的方法測試水性多彩建筑涂料的熱貯存穩(wěn)定性。

1.3.5 光澤測試

按照GB/T 9754—2007《色漆和清漆 不含金屬顏料的色漆漆膜的20°、60°和85°鏡面光澤的測定》的規(guī)定測定水性多彩建筑涂料的光澤。

1.3.6 濕膜通透性和展色性的測試

濕膜通透性和展色性的測試方法：目測。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同種類乳液膠膜的耐黃變性比較

用塑料滴管將乳液滴在透明玻璃板上，然后放入50 ℃烘箱中1~2 h（至白色乳光消失），再放入180 ℃烘箱中烘烤2 h后置于室溫下，比較膠膜的耐黃變性，結(jié)果見表4。從表4中可以看出：A和C膠膜耐黃變性最好，D和E膠膜耐黃變較差，膠膜變色程度由小到大的順序依次為A、C＜B、F＜D、E。乳液膠膜耐黃變性的差異可能與乳液合成中所用單體的種類和用量有關(guān)，如當(dāng)苯乙烯單體用量較多時，涂層在熱、紫外光等因素的作用下會產(chǎn)生黃變，顏色會發(fā)生偏移，色彩的耐久性下降。

表4 乳液膠膜的耐黃變性比較Table 4 Comparison of yellowing resistance of the emulsion films

2.2 不同種類乳液膠膜的耐水性比較

用塑料滴管將乳液滴在透明玻璃板上，然后放入50 ℃烘箱中2 h（至白色乳光全部消失），再浸入自來水中，分別于24 h和168 h后觀察膠膜的耐水性，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 乳液膠膜的耐水泛白情況比較Table 5 Comparison of water whitening resistance of the emulsion films

從表5中可以看出，C、F乳液膠膜的耐水性較好，E乳液膠膜耐水性較差，乳液膠膜耐水性的差異可能與乳液配方中的乳化劑種類及用量、親水性單體的用量、相對分子質(zhì)量的大小及支化交聯(lián)程度等因素有關(guān)，乳化劑用量越大、丙烯酸或甲基丙烯酸等親水性功能單體的用量越大、分子支化交聯(lián)程度越小，乳液膠膜的耐水性越差。

2.3 不同種類乳液制成的連續(xù)相清漆的耐水性比較

按本研究1.2.3章節(jié)中的配方制備連續(xù)相清漆，在透明玻璃板上用規(guī)格為150 μm的間隙式濕膜制備器刮涂1道待測試樣，放入50 ℃烘箱中干燥5 h，然后浸入自來水中，觀察膠膜的耐水性，結(jié)果見表6。

表6 連續(xù)相清漆膠膜抗水泛白情況比較Table 6 Comparison of water whitening resistance of the continuous phase varnish films

從表6中可以看出，Ⅲ、Ⅳ號連續(xù)相清漆的抗水泛白性能較好，Ⅵ號連續(xù)相清漆的抗水泛白性較差。

2.4 不同種類乳液對水性多彩建筑涂料性能的影響

按本研究1.2.4章節(jié)中的方法配制水性多彩建筑涂料（黏度75~85 KU），然后將其噴涂在以黑色乳膠漆為中涂的玻璃板上，自然干燥7 d后，測試涂膜光澤、耐水性、展色性，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

表7 水性多彩建筑涂料的性能比較Table 7 Performance comparison of the waterborne multicolour building coatings

從表7可以看出：T1~T6這6個試驗(yàn)樣品的熱貯存穩(wěn)定性都能通過，沒有增稠結(jié)塊的現(xiàn)象，但T1的濕膜通透性和耐水性較差，干涂膜遇水易泛白；T4和T5的涂層光澤較低，展色性較差；T6涂層在浸水后起小泡；T3的濕膜通透性、耐水性、熱貯存穩(wěn)定性、光澤和展色性均較好。

3 結(jié)語

水性多彩建筑涂料中的連續(xù)相清漆乳液，是影響其熱貯存穩(wěn)定性、涂層耐水性等的主要因素，本研究針對國內(nèi)水性建筑涂料上游原材料供應(yīng)商提供的比較常見的6款水性多彩建筑涂料用連續(xù)相清漆乳液進(jìn)行試驗(yàn)，闡述了其對水性多彩建筑涂料增稠效率、濕膜通透性、熱貯存穩(wěn)定性以及多彩涂層抗水發(fā)白性、起泡性、耐黃變性、光澤、展色性等方面的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：C乳液的膠膜耐水性，抗黃變性較好，用其為連續(xù)相清漆乳液制得的水性多彩建筑涂料的濕膜通透性、熱貯存穩(wěn)定性、涂層抗水泛白性、展色性均較好，是一款比較理想的水性多彩建筑涂料連續(xù)相清漆用乳液。