超高耐擦洗內(nèi)外墻苯丙乳液的應(yīng)用研究.doc

超高耐擦洗內(nèi)外墻苯丙乳液的應(yīng)用研究摘要：從涂膜的耐擦洗性、早期抗粉化性、耐水耐堿性對(duì)新一代超高耐擦洗內(nèi)外墻乳液進(jìn)行了應(yīng)用試驗(yàn)研究。試驗(yàn)表明,該產(chǎn)品是一款具有出色耐擦洗性的苯丙乳液聚合物,尤其適用于高PVC涂料,從而實(shí)現(xiàn)了通過(guò)降低乳液用量來(lái)降低配方成本的目的。關(guān)鍵詞：乳膠漆；苯丙乳液；耐擦洗性；早期抗粉化性；PVC；性?xún)r(jià)比0前言高性能和適宜的價(jià)格成為市場(chǎng)對(duì)新一代乳液的要求。苯丙乳液由于其相對(duì)優(yōu)秀的性能、廣泛的通用性和相對(duì)低廉的價(jià)格成為國(guó)內(nèi)市場(chǎng)內(nèi)墻和中低端外墻乳液的較好選擇。其具有優(yōu)秀的耐擦洗性、抗粉化性、耐水耐堿性,并且能幫助使用者最大程度地降低配方成本。但在低端乳膠漆中,尤其是用量極大的內(nèi)墻工程涂料中,乳膠漆的PVC(顏填料體積百分比)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于CPVC(臨界顏填料體積百分比),在這樣的涂膜中,乳液并不能形成連續(xù)的高分子基體,而是作為黏結(jié)劑將大量的顏填料抓在一起形成涂膜。因此要想獲得優(yōu)秀的耐擦洗性能,乳液必須要對(duì)顏填料具有優(yōu)異的包覆性能,并且能幫助乳膠漆形成緊致而堅(jiān)硬的涂膜,同時(shí)還需要具有優(yōu)秀的耐水性。羅門(mén)哈斯應(yīng)用最新開(kāi)發(fā)的AvanseTM技術(shù)和優(yōu)化的化學(xué)組成,開(kāi)發(fā)出新一代的通用型苯丙乳液。本文主要基于該產(chǎn)品來(lái)研究決定高PVC乳膠漆性能的因素和配方策略。1試驗(yàn)部分試驗(yàn)中選擇了市場(chǎng)上最常見(jiàn)的通用苯丙乳液(商品化產(chǎn)品1)和羅門(mén)哈斯傳統(tǒng)苯丙乳液(商品化產(chǎn)品2)作為參照來(lái)評(píng)估比較基于AvanseTM技術(shù)的新一代超高耐擦洗苯丙乳液(新產(chǎn)品),并基于新產(chǎn)品研究了PVC對(duì)于高PVC涂料耐擦洗性能的影響。1.1試驗(yàn)用乳液參數(shù)(見(jiàn)表1)表1乳液參數(shù)1.2測(cè)試基本配方(見(jiàn)表2)表2測(cè)試基本配方1.3測(cè)試方法和樣板制備1.3.1耐擦洗性能測(cè)試(1)在聚乙烯片基板上用刮膜器刮175m厚的涂膜,在恒溫恒濕間養(yǎng)護(hù)7d。(2)在耐擦洗儀器循環(huán)擦洗,記錄涂膜被擦穿的擦洗次數(shù)。(3)擦洗介質(zhì)為0.5%洗衣粉溶液。1.3.2早期抗粉化測(cè)試(1)在預(yù)先刮有膩?zhàn)拥氖薨迳纤⑼肯嗤穸鹊耐磕?室溫下養(yǎng)護(hù)1d。(2)用手指蘸上清水用相同的力度來(lái)回摩擦相同的次數(shù)(2030次),觀察涂膜的掉粉情況。1.3.3耐水耐堿性測(cè)試(1)耐水性采用GB/T1733-1993標(biāo)準(zhǔn)甲法測(cè)定,96h無(wú)起泡、脫落、變色、起皺等異?，F(xiàn)象。(2)耐堿性采用GB/T9265-1988標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定,24h無(wú)異常。2結(jié)果和討論對(duì)于高PVC涂料來(lái)說(shuō),如何在低成本下獲得高的耐擦洗性、好的抗粉化性能是最重要的。尤其是對(duì)于PVC高于80%的低端涂料來(lái)說(shuō),耐擦洗和遮蓋力都可以通過(guò)增加乳液和鈦白粉的量來(lái)獲得,但是這樣做導(dǎo)致的成本上升是非常大的。因此,針對(duì)這一塊市場(chǎng)來(lái)說(shuō),選擇乳液的原則是在達(dá)到相同的性能情況下能最大程度地降低配方成本。2.1耐擦洗性能測(cè)試(見(jiàn)圖1)圖1耐擦洗性能測(cè)試結(jié)耐擦洗性能是高PVC乳膠漆最重要的性能之一,它可以反映出內(nèi)墻乳膠漆抵抗外力破壞和耐久性。此外,耐擦洗性能也能間接反映出乳膠漆的抗粉化的能力。由圖1可以看出,由于采用了AvanseTM技術(shù)和快速交聯(lián)技術(shù),新產(chǎn)品在相同的乳液用量時(shí)能表現(xiàn)出優(yōu)異的耐擦洗性能。2.2早期抗粉化性能早期抗粉化性是快速評(píng)估乳膠漆抗粉化和成膜性能的有效方法之一,也是工程檢驗(yàn)過(guò)程中比較簡(jiǎn)單和有效的方法。對(duì)于乳膠漆來(lái)說(shuō),具有優(yōu)秀和快速的成膜性能能夠大大降低因干燥過(guò)程中的不確定因素帶來(lái)的影響,也能反映出乳膠漆的抗粉化性和耐水性。對(duì)于色漆來(lái)說(shuō),好的早期抗粉化性還可以起到阻止掉色的作用。從表3測(cè)試結(jié)果可以看出,新產(chǎn)品由于采用了快速交聯(lián)技術(shù),可以使乳膠漆在早期干燥過(guò)程就生成較高的涂膜硬度,從而獲得優(yōu)異的早期抗粉化性能。表3早期抗粉化性能測(cè)試結(jié)果注：(1)PVC78%,Texanol18%(基于乳液固含)；(2)10分為最好,0分為最差。2.3耐水耐堿性耐水性和耐堿性是乳膠漆應(yīng)該具有的性能。好的耐水耐堿性可以反映出乳膠漆抵御水汽侵蝕、墻基的堿性物質(zhì)腐蝕的性能。耐水耐堿性好的乳膠漆不會(huì)起泡,脫落。當(dāng)然,高PVC的乳膠漆由于一般采用苯丙類(lèi)乳液,而且涂膜比較多孔,具有良好的透水透氣性能和耐水性能,耐水性和耐堿性一般都非常好,如表4測(cè)試結(jié)果所示。表4耐水性和耐堿性測(cè)試結(jié)果注：PVC78%,Texanol18%(基于乳液固含)。2.4PVC對(duì)乳膠漆耐擦洗性能的影響對(duì)于高PVC乳膠漆來(lái)說(shuō),乳液的用量是影響耐擦洗性能的最重要因素。在保持配方其他條件不變的情況下,只調(diào)整乳液的用量來(lái)改變PVC,并測(cè)試了不同PVC下乳膠漆的耐擦洗性能,結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖2可發(fā)現(xiàn),在常用的PVC范圍內(nèi)(75%85%),耐擦洗性能隨PVC的升高快速下降,也就是說(shuō)只有在乳液具有超高耐擦洗的性能下,才可以通過(guò)降低乳液用量來(lái)降低配方成本。而新產(chǎn)品正好可以達(dá)到這樣的要求。圖2新產(chǎn)品在不同PVC下的耐擦洗性能2.5降低乳液用量以降低配方成本由圖3(a)可以看出,與商品化產(chǎn)品1相比,新產(chǎn)品在減少了10g乳液,同時(shí)減少1gTexanol用量(每千克涂料)的情況下仍然保持了更高的耐擦洗次數(shù)。由圖3(b)可以看出,與商品化產(chǎn)品1相比,新產(chǎn)品在保持Texanol用量不變時(shí),可減少20g乳液用量,并保持耐擦洗性能不變。試驗(yàn)表明,在降低乳液用量和成膜助劑用量后,新產(chǎn)品依然保持了與商品化產(chǎn)品1相同的耐擦洗性能。因此可以幫助使用者大大降低配方成本。此外,降低乳液用量可以使乳膠漆PVC升高,而在PVC遠(yuǎn)高于CPVC的乳膠漆中,干膜的遮蓋力隨PVC的增加而增加。所以,使用新產(chǎn)品可以使乳膠漆在更高的PVC下達(dá)到耐擦洗要求,同時(shí)獲得更高的遮蓋力。這樣,使用者可以使用更少的顏料(通常是鈦白粉)就能達(dá)到與傳統(tǒng)產(chǎn)品相同的遮蓋力以達(dá)到降低配方成本的目的。粗略估計(jì),在減少20g乳液用量的情況下,鈦白粉的使用量可以減少10g左右。圖3新產(chǎn)品調(diào)節(jié)配方后的耐擦洗性能比較3結(jié)語(yǔ)目前,如何在低的成本下獲得優(yōu)異的性能仍然是涂料制造商追求的目標(biāo)之一。尤其對(duì)于市場(chǎng)需求量巨大的低端工程涂料市場(chǎng),價(jià)格的競(jìng)爭(zhēng)更是趨于白熱化。乳液作為乳膠漆配方中最為重要的組分,決定著乳膠漆的諸多