乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝培訓(xùn)課件

第六章乳膠漆配方設(shè)計(jì)與工藝

乳膠漆是水溶性漆的一種，一般是以乳液聚合生成的合成樹脂乳液為主要成膜物質(zhì)，配以適當(dāng)?shù)念佁盍?、稀釋劑以及其他各類輔助添加劑配制而成。7/26/20231乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝乳膠漆產(chǎn)品具有如下優(yōu)勢(shì)：

1.低毒無害，環(huán)保安全。2.性能好：好的乳膠漆產(chǎn)品，不僅表現(xiàn)在涂刷性、遮蓋性、豐滿度好，而且具有滿足使用要求的性能和良好的耐久性。3.施工方便快捷，機(jī)具易于清洗。4.不燃性：乳膠漆無燃燒性，在生產(chǎn)，儲(chǔ)存，運(yùn)輸和施工過程中皆無火災(zāi)危險(xiǎn)。5.透水透氣性。7/26/20232乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝第一節(jié)乳膠漆的構(gòu)成

乳膠漆的組成材料很多，但大體上可以分為四類。即：顏填料、基料、輔助添加劑和稀釋劑（水）。7/26/20233乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝

1.顏料：著色顏料和體質(zhì)顏料★著色顏料的主要作用是（1）賦予涂膜遮蓋力；（2）使涂膜著色，提供各種色彩★體質(zhì)顏料的主要作用是（1）使涂膜消光（2）增量劑，降低涂料成本；（3）改進(jìn)涂料流動(dòng)性；（4）提高涂膜硬度。7/26/20234乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝2.成膜物質(zhì)：乳液

乳膠漆是以合成樹脂乳膠為主要成膜物質(zhì)，其作用是自身能形成透明膜，同時(shí)又能抓住顏料，附著在基材上形成不透明涂膜，從而提供涂層基本的物理性能。3.稀釋劑：水

乳膠漆以水為稀釋劑，其作用是調(diào)節(jié)涂料顏料粘度和流動(dòng)性。4.濕潤(rùn)分散劑

濕潤(rùn)分散劑的作用是為了使顏料在乳膠生產(chǎn)中充分發(fā)揮作用，使顏料的2次粒子完全打開，分散的同時(shí)防止二次粒子的聚集，在顏料的分散操作中，分散劑有助于二次粒子的解聚和分散，潤(rùn)濕劑通過改善對(duì)顏料粒子的濕潤(rùn)性，起到保持分散穩(wěn)定的作用。5.消泡劑消泡劑的作用就是為了消除涂料在生產(chǎn)和施工過程中產(chǎn)生的泡沫或預(yù)先防止泡沫的產(chǎn)生。7/26/20235乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝6.增稠劑增稠劑對(duì)于乳膠漆的作用是多方面的（1）防止顏料在儲(chǔ)存過程中沉淀；(2)提高涂料的施工性；（3）提高防流掛性；（4）增加漆膜豐滿性；（5）防止向多孔性底材的滲漏7/26/20236乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝7.防腐劑和防霉劑防腐劑的作用是防止涂料在容器中發(fā)生腐??；防霉劑的作用是防止漆膜被霉菌污染或破壞。8.防凍劑防凍劑的作用是為了改善涂料低溫儲(chǔ)存性即涂料的抗凍性。9.成膜助劑

成膜助劑的作用是為了改進(jìn)聚合物乳液的成膜性能。10.PH值調(diào)節(jié)劑PH值調(diào)節(jié)劑的作用是控制一個(gè)穩(wěn)定的堿性PH值。11.其它助劑乳膠漆產(chǎn)品根據(jù)配方應(yīng)用還會(huì)添加一些諸如增塑性、防銹劑等來改善其性能。7/26/20237乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝7/26/20238乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝第二節(jié)乳膠漆配方設(shè)計(jì)

乳膠漆的配方設(shè)計(jì)，就是在顏料和基料已經(jīng)確定的情況下，決定其它各種組份在配方中的絕對(duì)數(shù)量和相對(duì)比例。7/26/20239乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝一、顏料體積濃度

顏料體積濃度(Pigmentvolumeconcentration)是指涂料中著色顏料和體質(zhì)顏料的體積與配方中所有不揮發(fā)分(包括乳液固體分，著色顏料和體質(zhì)顏料等)的總體積之比。用PVC來表示：7/26/202310乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝7/26/202311乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝二、PVC與涂膜物理性能的關(guān)系(1)PVC與抗拉強(qiáng)度、延伸率的關(guān)系

圖3PVC與抗拉強(qiáng)度及延伸率7/26/202312乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝

(2)PVC與涂膜光澤如圖4所示，涂膜光澤在PVC~20％時(shí)，其值很高，一旦超過這個(gè)濃度，便隨PVC的增加而急劇降低，在CPVC處觀察不到光澤的急劇變化。

7/26/202313乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝(3)PVC與耐洗擦性·如圖5所示，涂膜的耐擦性隨著PVC的升高而大幅度直線下降，在這一變化中，看不到與CPVC相對(duì)應(yīng)的急劇變化。7/26/202314乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝（4)PVC與耐污染性

如圖5所示，涂膜在PVC之前，去除污染所需的洗刷次數(shù)隨PVC的升高而降低，即PVC越高，涂膜上的污垢越容易洗掉。在臨界PVC以上，對(duì)應(yīng)的洗刷次數(shù)變化非常緩慢。7/26/202315乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝

(5)PVC與耐候性

在CPVC之前，涂膜耐候性不受PVC影響，保持在一定水平。但—旦超過CPVC，耐候性便急速降低，圖6可見在PVC前后的色差變化非常大的。

7/26/202316乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝三、實(shí)用的PVC范圍確定

一般地，有光涂料PVC在15—25％之間，一般外用漆PVC在40—55％之間，一般內(nèi)用漆PVC在45—70％之間，而廉價(jià)的內(nèi)用漆PVC在75％以上。7/26/202317乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝

四、顏基比

涂料配方中雖然用顏料體積濃度可以判定涂料產(chǎn)品的大致水平，但具體應(yīng)用起來比較麻煩，為了更直接、快速地粗略判定涂料的性能，引入了顏基比的概念，即涂料中顏料的質(zhì)量和基料固體分質(zhì)量的比值。

7/26/202318乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝一般情況下，外用乳膠漆的顏基比為

1-4：1

內(nèi)用乳膠漆的顏基比為

4-8：17/26/202319乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝五乳膠漆產(chǎn)品配方設(shè)計(jì)

配方設(shè)計(jì)原則

顧客需求原則；產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)原則；工藝裝備配套原則；材料行進(jìn)性原則；簡(jiǎn)單易行原則7/26/202320乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝

7/26/202321乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝

下面以一個(gè)實(shí)際的產(chǎn)品配方設(shè)計(jì)過程為例，來說明如何根據(jù)圖7的程序來設(shè)計(jì)合乎要求的乳膠漆產(chǎn)品配方。

(1)產(chǎn)品框架；

水+乳液+顏料+潤(rùn)濕分散劑+消泡劑+防腐防霉劑+防凍劑+成膜助劑+PH調(diào)節(jié)劑+增稠劑

(2)確定的顧客需求和產(chǎn)品性能要求；

經(jīng)濟(jì)型內(nèi)用乳膠漆，2300元/噸，符合國(guó)標(biāo)

（3）初步配方設(shè)計(jì)；

基料的選擇與用量：苯丙乳液，〉=12%

顏料的選擇與用量：乳液含固量在配方中約占6%，據(jù)顏基比推算，顏料的量確定在46%左右；

助劑的選擇與用量：性價(jià)比；有害物質(zhì)；《5%

7/26/202322乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝7/26/202323乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝（4）配方試驗(yàn)；

對(duì)制得的乳膠漆進(jìn)行性能測(cè)試；刷痕嚴(yán)重，漆膜粗糙，洗刷性處于邊緣等問題。（5）配方調(diào)整；

采用超細(xì)材料，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝（6）綜合性能測(cè)試。7/26/202324乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝7/26/202325乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝六、乳膠漆配方疑點(diǎn)說明和應(yīng)注意的關(guān)鍵問題

1.誤區(qū)：使用羥乙基纖維素制成的乳膠漆耐水性下降。

一般情況下內(nèi)外墻皆可使用；但，配高光漆時(shí)盡量不用；在與締合型增稠劑配合使用時(shí)，應(yīng)事先搭配比例，以防分水。2.誤區(qū)：在設(shè)計(jì)深色漆配方時(shí)，可以用填料直接取代鈦白粉。

必須選用近似于鈦白粉密度的填料來代替，并適當(dāng)提高基漆粘度，以保持儲(chǔ)存穩(wěn)定性

7/26/202326乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝3.誤區(qū)：在內(nèi)墻乳膠漆配方設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能采用銳鈦型鈦白粉、立德粉、輕鈣等顏填料，以保證遮蓋力，降低成本。

只要配方設(shè)計(jì)合理，應(yīng)盡可能采用金紅石型鈦白粉，煅燒硅酸鋁，超細(xì)填充料如滑石粉、重鈣等來設(shè)計(jì)產(chǎn)品配方。4.誤區(qū)：在設(shè)計(jì)中高檔乳膠漆配方時(shí)，填料細(xì)度越細(xì)越好。

外墻漆填料粒度在600-800目之間，內(nèi)墻漆填料粒度在600-1250目為宜。7/26/202327乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝5.其它問題

（1）內(nèi)墻乳膠漆設(shè)計(jì)時(shí)，選用的各種原料一定要注意其有害物質(zhì)的限量。（2）在外墻配漆設(shè)計(jì)時(shí)，要選擇分散性好的分散劑與抗水性好的分散劑搭配使用。（3）乙二醇和丙二醇作為乳膠漆抗凍劑，一般采用丙二醇進(jìn)行外墻配漆設(shè)計(jì)；（4）在外墻配漆設(shè)計(jì)時(shí)，使用PH值調(diào)節(jié)劑，應(yīng)盡可能采用氨水。（5）在選用高M(jìn)FT值的乳液設(shè)計(jì)配方時(shí)，應(yīng)盡可能用復(fù)配助劑來作為成膜助劑，特別是高光乳膠漆。7/26/202328乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝第三節(jié)乳膠漆的工藝裝備一、分散設(shè)備

乳膠漆的分散設(shè)備一般采用無級(jí)變速攪拌機(jī)進(jìn)行，必要時(shí)還帶有液壓升降裝置，其變速范圍在0—1480之間調(diào)整。升降范圍為0—15M之間。在乳膠漆分散階段，要求轉(zhuǎn)速要高一些，以利于顏(填)料二次粒子的分散，在配漆階段要求轉(zhuǎn)速低一些，以防止涂料混合中引入大量氣泡。7/26/202329乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝

二、研磨設(shè)備

乳膠漆的研磨設(shè)備主要有膠體磨、砂磨機(jī)、三輾研磨機(jī)等，其中立式砂磨機(jī)是最常用的研磨設(shè)備。一個(gè)好的乳膠漆配方設(shè)計(jì)完成后,通過高速分散就可以達(dá)到細(xì)度要求。因此,可以取消研磨工藝過程達(dá)到提高工效的目的。7/26/202330乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝三、過濾設(shè)備乳膠漆在生產(chǎn)過程中,由于顏填料帶入的機(jī)械雜質(zhì),包裝破損帶入的機(jī)械雜質(zhì),未能完全溶解的固體增稠劑,以及在分散過程中沾染罐壁上的未能完全分散的顏料顆粒等,都會(huì)影響漆膜的質(zhì)量。因此在成品包裝之前進(jìn)行過濾以除去雜質(zhì)和未完全分散的顏料顆粒,是保證乳膠漆產(chǎn)品質(zhì)量所必不可少的。目前,乳膠漆過濾設(shè)備一般為袋式過濾機(jī),雙筒袋式過濾機(jī),其中袋式過濾機(jī)構(gòu)造較簡(jiǎn)單,但清洗時(shí)需停機(jī)進(jìn)行,而雙筒袋式過濾機(jī)不僅效率提高而且可以不停機(jī)進(jìn)行清洗。7/26/202331乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝四、灌裝設(shè)備乳膠漆灌裝設(shè)備是近幾年發(fā)展起來的半自動(dòng)計(jì)量灌裝機(jī)。其特點(diǎn)是：

(1)微電腦控制或全氣動(dòng)控制計(jì)量灌裝；(2)灌裝速度快，效率高；(3)計(jì)量方式精確，誤差??；(4)不滴漏、不掛流、不飛濺：(5)清洗方便。7/26/202332乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝

第四節(jié)乳膠漆生產(chǎn)工藝

一、乳膠漆的基本生產(chǎn)過程

乳膠漆的生產(chǎn)過程就是將各種組分的原材料按一定的順序投入，分散均勻的過程。一般乳膠漆的生產(chǎn)工藝包括以下三個(gè)部分。

7/26/202333乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝l、白漿的制備：首先將水、分散劑、消泡劑、防霉防腐劑等液體物料投入分散罐中，攪拌均勻，在攪拌狀態(tài)下將著色顏料和體質(zhì)顏料依次投入，并加速分散20—40分鐘，過濾。2、基料的配制：在調(diào)漆罐中投入乳液，在充分?jǐn)嚢柘掠肞H調(diào)節(jié)劑將其PH值調(diào)至8—9。在另一容器中，將增稠劑、防凍劑、成膜助劑等攪拌均勻成混合助劑，在充分?jǐn)嚢柘?，緩慢加入到已中和的乳液中，繼續(xù)攪拌約10分鐘，即得配制涂料用基料。3、乳膠漆配制：在低速攪拌下，將色漿投入到已配好基料的調(diào)漆罐內(nèi)，繼續(xù)攪拌15分鐘左右，至完全均勻后，出料。7/26/202334乳膠漆配方設(shè)計(jì)和工藝

二、乳膠漆配制中的要點(diǎn)：1、配方材料應(yīng)盡可能選用分散性好的顏料和超細(xì)填充料，從而在穩(wěn)定提高產(chǎn)品的質(zhì)量的前提下，取消研磨作業(yè)，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，提高生產(chǎn)效率。2、在前期分散階段，可預(yù)先投入適量HEC，不僅有助于分散，同時(shí)防止或減少色漿沾壁現(xiàn)象，改善分散效果。3、在液體增稠劑加入之前，應(yīng)盡量用3—5倍水調(diào)稀后，在充分?jǐn)嚢柘戮徛?/p>