乳胶漆制造新工艺——滚坛法,请讨论此专利工艺的意义??

糊涂 · 发表于 2011-5-24 23:08:08

乳胶漆制造新工艺——滚坛法

於宁( 上海长风化工厂) 　
陆丕禾( 上海商赢涂料有限公司)

摘要 : 介绍一种乳胶漆制备的新工艺 , 利用滚坛法生产出具有漆膜丰满、耐沾污等性能的高

品质乳胶漆。关键词 : 乳胶漆 ; 滚坛机 ; 陶坛

乳胶漆的发展比较迅速 , 但市场上高质量的外墙乳胶漆还是比较少 , 能通过 GB/ T9755 -2001 《合成树脂乳液外墙涂料》全项目优等品级的产品更少。原因是大多数厂家采用无机变速的高速分散机加拉缸制漆 , 打浆、调漆和配色都在一部器械下完成 , 就是很合理的配方和优质的原材料也难以达到很高水准。另一种是以砂磨机配调漆罐来制造涂料 , 但由于不锈钢制造的砂磨机筒内壁被高速运转的玻璃珠磨损 , 会带下不少金属屑污染涂料。鉴于此笔者经过几年的潜心研究 , 发明了滚坛法制造乳胶漆 , 并经过多家乳胶漆厂家的应用 , 取得良好的效果。

1 　乳胶漆的制备方法

滚坛法主要借助球磨法工艺 , 用球磨法制漆 , 其效率较低、时间长 , 但对于难以分散的颜填料它具有其它机械不可替代的分散优势 , 颜料和树脂的结合也比较完全。但一般的不锈钢筒内壁经球体撞击和摩擦 , 会产生少量金属屑 , 影响漆的外观和色泽。经过反复试验和讨论 , 决定选用某厂生产的陶坛 , 设计一滚坛机 , 每机上架八只坛 , 坛内装入一定尺寸的瓷球 , 由一只马达经变速后带动陶坛以一定的速度滚动。陶坛内配好的乳胶漆被向上提起 , 然后滚落、滑落或跌落 ( 瀑流 ) 而下 , 球体之间相互撞击或互相摩擦 , 颜料团粒受到冲击或强切作用 , 同时球间的漆浆呈高度湍流状态 , 从而可将颜料分散于漆浆中 [ 1 ] 。

2 　实验部分

2 . 1 　设备

利用自制的滚坛机和调漆罐制备外墙乳胶漆。

2 . 2 　配方 ( 见表 1)

( 材质 LDPE) ,

表 1 　外墙乳胶漆配方

原材料  质量分数 / %
P -998 分散剂  0.4 ～ 0.6
CF -01 润湿剂  0.1 ～ 0.2
B -50 杀菌剂  0.1
3012 消泡剂  0.1 ～ 0.2
丙二醇  2 . 0
Texanol  2 . 25
无离子水  11 . 5 ～ 15
钛白粉  25 . 0
滑石粉  2 . 5
重钙  5 . 0
煅烧高岭土  5 . 0
9802 乳液  45 .0
氨水  0.25
T -117A 增稠剂  0.5 ～ 0.7
T -17 增稠剂  0.5 ～ 0.7

2 . 3 　制造步骤

将乳液、增稠剂放入调漆罐搅拌均匀 , 计量装入陶坛中待用 , 将分散剂、润湿剂、杀菌剂、消泡剂、丙二醇、成膜助剂、氨水、无离子水放入调漆罐中调均 , 边搅拌边投入钛白粉、滑石粉、重钙和煅烧高龄土 , 搅匀后 , 按配方计量投入陶坛中 , 夹紧盖子 , 上滚坛机研磨一定时间后出料 , 过滤 , 检验 , 包装。

2 . 4 　乳胶漆技术指标 ( 见表 2)

表 2 　乳胶漆技术指标和性能检验结果

序号  检验项目  技术要求  检验结果
1  容器中状态  无硬块 , 搅拌后  符合
呈均匀状态
2  施工性  刷涂容易无障碍  符合
3  涂膜外观  正　常  符合
4  干燥时间表干 / h  ≤ 2  1
5  对比率  ≥ 0.93  0.97
6  低温稳定性  不变质  符合
7  耐水性  96h 无异常  符合
8  耐碱性  48h 无异常  符合
9  耐洗刷性 / 次  ≥ 2000  通过
600h 不起泡、耐人工气候老化性  符合不剥落、无裂纹
10  粉化 / 级  ≤ 1  0 变色级  0  ≤ 2
11  耐沾污性 / %  ≤ 15  3
12  涂层耐温变性 (5 次循环 )  无异常符合

注 : 1. 检验项目无分色 ; 2. 检验结果不需要不确定度的估算值。

3 　结果与讨论

(1) 产品由于采用滚坛法制备 , 各种颜料与乳液的结合十分紧密、漆膜密致、耐沾污性较一般的漆优异。对比试验 , 选择国内外品牌外墙乳胶漆与该外墙乳胶漆 , 在底层处理过的墙面 , 涂刷两层面漆 , 自然干燥一周 , 淋上同一品种、同一数量的墨汁 ; 待 24h 后 , 用水和刷子清洗。涂料的耐沾污性对比结果如表 3 。

表 3 　外墙乳胶漆的耐沾污性对比

品　　种  涂刷面积  污染物  用水清洗后
自　制  1m 2  墨汁  无痕迹
国内某品牌  1m 2  墨汁  有痕迹
国外某品牌  1m 2  墨汁  少量痕迹

经试验对比 , 该漆由于密致、膜平整、光滑 , 微观无凹凸点 , 故经得起墨汁的污染。这是绝大多数外墙涂料做不到的 ;

(2) 由于工艺特殊 , 大部分采用国产低价优质的原料 , 在性价比上很有优势 ;

(3) 采用非金属材料容器 , 避免了乳胶漆普遍存在的不锈钢屑混入漆中造成漆发暗、发灰、无光泽现象 ;

(4) 陶瓷坛较小 , 每只滚坛机上安装 8 个陶坛 , 一次只能生产 150kg , 按吨位规模生产一次需安装 10 台以上的滚坛机 , 但 10 台滚坛机价格与一台 14kW 高速分散机相当 , 制造成本低于传统工艺的成本。

4 　结　论

滚坛法是借鉴球磨工艺生产水性漆的一种方法 , 避免了砂磨机工艺、高速分散机工艺所造成的不锈钢屑污染漆料的弊病 ; 同时也改善了砂磨调漆工艺、高速分散机工艺混合不均所造成的漆膜不够密致的弊病 ; 可按配方的不同生产出符合标准的乳胶漆 , 且投资费用低、操作简单 , 值得推广。

这几天在一个大型研讨会上又见到该论文的作者,请大家对次工艺给予评介,个人愚见,是没有什么先进之处!