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[原创] 不需求人就可以做多彩的参考配方

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涂料人二段

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发表于 2014-11-16 16:19:00 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
20普通分
水性多彩漆的几个要素: 保护胶,乳液,纤维素和润湿剂
连续相的后增稠问题
    1)保护胶液体自身后增稠,好的保护胶尚未有此现象发生。
    2)连续相的保护胶和乳液的逐步发生反应所致,这是可能性最常见的。
    3)基础漆吸入连续相内的水分导致连续相被变向浓缩导致后增稠。
    4)连续相碱溶胀增稠剂品种及数量的不正确选用及使用。
    5)连续相进入了某些阳离子,杀菌剂及有机ph调节剂的大量及不正确选用,此现象较少见,但依然建议用户考虑连续相增稠时用无机碱来替代有机碱类来调整pH值。

基础漆的流变性问题
    基础漆的乳液应该是和保护胶能长期稳定共存的或能和乳液迅速温和反应后并能长期稳定共存的乳液(需观察确认),对于迅速剧烈反应后又稳定的乳液的选择需慎重,对逐步缓慢反应的乳液则不能选用。
    1)保护胶要和纤维素能合适的交联反应,不同的保护胶与纤维素交联后的状态是有区别的,不同纤维素和保护胶厂家提供的产品性能不同,要用户自行实验选择。每公斤基础漆保护胶(折算为干粉量计算)用量建议不少于(推算估计)6克,建议8-12克,因为保护胶数量少则导致和纤维素的交联相对不彻底,所形成的网状结构不够牢固,可能导致纤维素(基础漆色点)吸水力相对较强,足够的保护胶与纤维素交联后形成的网状结构可以一定程度抑制基础漆色点后期对连续相的吸水能力,但保护胶用量越大则和纤维素交联程度越大,基础漆内形成的网状结构越致密及牢固。
    2)相同粘度时如果选用同系列中较低分子量纤维素,则其用量会大些,色点粒子内纤维素所形成网络相对密集,内聚力相应较大,粒子偏韧及饱满,如果再加入较多填料,喷涂干燥后板面凹凸感较强(和填料的数量也有关系)。相反如果相同粘度值下选用的纤维素分子量较高,则纤维素用量会相应少,色点内纤维素所形成网络相对稀疏,色点粒子内聚力偏小,粒子喷涂后易于摊开,此时如果色点内填料也较少,则喷涂后粒子的平整度相对较好。
    3)在基础漆粘度相同时如果选用能和保护胶快速温和反应的乳液,由于片状保护胶和粒状乳液形成的混合体能提高基础漆的触变性,因此凝胶保护胶(及纤维素)的用量可能会相应减少(与保护胶不反应的乳液自身粘度的不同也会影响凝胶保护胶的加入量),基础漆所制得色点内聚力偏小且有一定的脆性,或许可能更有利于粒子喷涂后的摊开。因此如果只关注基础漆表观的流变性而不注重其内在的本质区别,即便满足了前期造粒的需求也未必能满足后期喷涂的效果。要想达到最终使用效果就要合理的选用纤维素,乳液及保护胶。
    4)在基础漆内添加(或多加)某些填料,有时反而会使得粒子喷涂后更加平整,原因是填料的加入通常会相应减少水的加入量,相同粘度要求时无形中减少了纤维素及保护胶凝胶的加入量,减小了粒子的内聚力,使得粒子喷涂后易与摊开,尤其是加入某些高吸油量的填料,如气相白炭黑类。当然相同流变性下低固形物含量的粒子喷涂干燥后的平整度会更好。
    5)润湿剂可以让基础漆内各组份良好的相容,同时可以调节基础漆的流变性,同时可以在粒子表面形成疏水的膜,确保粒子的稳定。

如何设计合适的基础漆配方
    根据需求设计或调整一个基础漆的流变性时可以从多方面入手,而各组份之间又可能相互影响:
    通常首先选择或明确乳液(与保护胶共存)的特性,然后根据最终希望的效果确定填料的大致数量,最后是纤维素的选择和搭配,在加入润湿剂kooz199确保基础内各组份充分相容后再最后加入凝胶保护胶调节来交联纤维素及调节基础漆的流变性,要以能满足造粒需求为标准,但如果需要加入的凝胶数量太少(小于100)或太多(大于220),则需要修改纤维素及乳液与填料等的选择。
    1)能加入凝胶保护胶的量太少通常意味着基础漆原有的触变性已经太强,通常是乳液与保护胶已经反应(或乳液自身粘度太高)所致,也可能是纤维素本身触变性偏大,此时要选用触变性较小的纤维素或更换合适的乳液,但不同的是选用触变性较小的纤维素通常意味着纤维素用量的增加,会提高基础漆的内聚力(粒子偏韧),而选用自身粘度较低及与保护胶无增稠反应的乳液则不会增加其内聚力,粉料的不同对基础漆的触变性也有一定影响,粉料的增加通常会减少水的用量,相应的纤维和保护胶用量也会减少,会降低基础漆的内聚力。
    2)需要加入的凝胶保护胶太大则可能是基础漆原有的触变性太小,可通过选用触变性大的纤维素或掺入疏水纤维素以及选用自身粘度较高的乳液(或能和保护胶快速温和反应的乳液)来解决此问题,但要注意这三种常用方式的区别:通过添加疏水纤维素(缔合作用)提高触变性的同时也会提高基础漆内的韧性(粒子韧性强),选用高触变性纤维素却可能会降低基础漆的内聚力(粒子易于摊开),而选用和保护胶快速温和反应的乳液会导致基础漆偏脆(粒子易于摊开或破碎)。
采取何种方式来调节基础漆的流变参数要兼顾造粒及喷涂后所需要的效果。
基础漆内各组份也该有一定的比例,通常为纤维素(7-11),乳液(220-300),填料(30-150),6%YM保护胶(100-200),某些配方是通过使用较多的疏水纤维素来提高基础漆的触变性,后期可以用较少的保护胶凝胶来达到所需要的流变性,这是另一种解决方案,但最终的目标是一致的。
    肉眼观察基础漆完成后的状态通常是:有约中等内聚力(粒子要求大则内聚力要求偏大些许),有少许触变性,适中的低剪切粘度,较低的中剪切粘度,当用小铲刀铲起基础漆后,在相对平稳状态时,铲刀上的基础漆能有一定厚度(按所要求粘度不同,厚度有所不同),被铲起的基础漆同时会缓慢向下慢慢滑动(低粘度基础漆会伴随极轻微流动),当有基础漆块下垂后被重力拉断时,断面会很(或极)轻微回弹少许。
    基础漆各组份如果能较好的相容搭配,则连续相包裹液所需要的保护胶浓度等参数可以适当下调,例如按以上思路设计的基础漆通常用我公司JS型保护胶6%浓度就足以完成包裹而无需担心乳化剂等的渗出(色浆则更不会渗出)。

附件: 多彩涂料参考配方

基础漆用预凝胶(分散配置注意事项参见前面所述):
1)标准型凝胶:YM型胶粉6%浓度,放置不少于48小时后使用。
2)配置6%浓度保护胶包裹液体,通常建议选用JS标准型。
JM加强型包裹用保护胶只是供用户选择,但用户使用前需自行实验,过强的包裹能力有时可能会产生某些负面作用。
*   无论基础漆还是连续相,都务必选择能与JS型保护胶能相对稳定共存的乳液!尤其是连续相所选用的乳液,如果基础漆不便选得与保护胶能稳定共存的乳液,也可以考虑选取与保护胶能快速温和增稠反应后能长期稳定的乳液,但后期不会变为凝胶状(这可能会减少后期YM预凝胶的添加量)。即便如此也要观察最终成品粒子的稳定性,也可以考虑适量掺入相对稳定的硅丙类乳液,以减轻可能发生的反应。用户选用乳液时请先将6%浓度JS保护胶液与预备选用的基础漆及连续相乳液各分别按1:1混合保护胶液,观察半月(或长期留存)。
    体系不稳定的最主要因素之一就是乳液和保护胶的提前交联反应,我们的材料是同类
产品中为数不多的全疏水改性型产品,比多数同类产品有更好的抗水渗透性,这也是导致其与某些乳液的不能长期共存的主要原因,部分可供选用的乳液有:日出661\661B\2179,东联427\500\510TS\518,巴德富6733\2788,昭和1048-3\4765及万华和陶氏的某些型号的乳液等,其它型号的乳液需用户自行按此原则筛选。
*对泛白有更高要求(基本无泛白)的用户可选用专用乳液。

一、基础漆:
1)水 (以1000克总量减去下面组份后计算)              约420  
2-1)HS30000纤维素                                 8.5-9.5
2-2)三万粘度纤维素5-7+高粘度(十万粘度)纤维素1-3    7-8.5
3)煅烧高岭土                                          80
(填料的数量与品种不同会对粒子形状及表面有影响,用量可以在50-150之间调整,分散5-10分钟,纤维素选用方案2-1或2-2是为达到不同效果,具体的选用的方法见下部的详细说明)
4)AMP95                                              1.5
(分散不少于25分钟,确保纤维素分散彻底)
5)消泡剂                                             约3
(前期可考虑加入厚浆型消泡剂,后期选用矿物油类消泡剂)
6)润湿剂                                                1
7)分散剂5027 或高泰123K                            1~3
(注意选取对最后加入的YM预凝胶粘度影响小的钾盐或胺盐分散剂,筛选的方法是向搅拌中的200克稳定的2%浓度YM凝胶加入1克分散剂,以YM预凝胶粘度降低最小或能增加YM预凝胶粘度的分散剂为好,分散剂根据前期填料的用量,可以在1~3之间调整)   
8)耐高温杀菌防腐剂                                    1.5                        
9)弹性乳液                                      220~250
(也可选择弹性及非弹性乳液混用)
10)丙二醇                                             10
11)成膜助剂(弹性乳液可以少加或不加)                约5      
12)kooz199                                           6-8
13)基础漆用预凝胶                                150-200
(务必保证分散彻底,建议预凝胶用量不少于120,用量不足可能会导致粒子稳定性下降)
   最终基础漆粘度约105~125,以满足造粒及喷涂效果为准。
   本配方中提供的两种纤维素搭配方案仅供参考,HS30000及HBR250/阿克苏451都属于较常用的羟乙基类纤维素,阿克苏351等为更低粘度的纤维素,用户也可以自行选择或匹配相对高分子量的纤维素,如阿克苏481等。
    低粘度高用量的纤维素加较多粉料(配与保护胶稳定的乳液)可以制得韧性较强的粒子,喷涂出凹凸感强的板面,高粘度低用量的纤维素和较少的填料(配与保护胶能迅速温和反应的乳液)可以制得韧性较低易于摊开的粒子,可以喷涂出较平整的板面。(供参考!)
对于粒子内可能要加砂的用户可以考虑选用比重较轻的物料,例如考虑加入煅烧后再粉碎的珍珠岩粉末等,同时在基础漆里选用或掺加粘度更低的纤维素(有必要也可以再掺入疏水类纤维素,如亚跨龙330类纤维素),以加强基础漆的内聚力。(此节供参考)
   
二、造粒:
    本配方所用包裹液为6%浓度JS型保护胶液体。
    造不同尺寸的粒子所需要保护胶液的比例不同,较小粒子所需的包裹液要多些,通常保护胶液体与基础漆的比例为40:60-45:55。首先取所需要用保护胶液体,再加入保护胶液体数量约1-1.5%的润湿剂,如果造粒后色点内乳化剂有渗出现象,则可能需要增加用量至2%,同时可考虑在基础漆内提高kooz199的用量,最高至8克/公斤(极少出现的情形),造粒后建议尽快加入连续相中,以减少粒子可能发生的变的变化。
    对于某些造粒方式(如筛网等),如果希望将保护胶液体适当增稠,避免因保护胶液体流动性过好而使得保护胶液来不及包裹基础漆时,可以考虑用疏水性的润湿剂将保护胶增稠后造粒,用量约1.5-2%。但用户需要注意的是由于这种保护胶的预增稠实际是削弱了保护胶的包裹能力(起包裹作用的晶胞在基础漆表面成膜速度及能力有所下降),因此如果发现包裹不足时需要:提高基础漆内聚力及粘度,提高保护胶液浓度或选用JM型保护胶等。

三、连续相:
乳液----------------------------------------------------约630
水-------------------------------------------------------约330
丙二醇------------------------------------------------约20-25
成膜助剂---------------------------------------------30~40
杀菌防霉---------------------------------------------约1.5
*AMP95----------------------------------------------约1
ASE60(可考虑掺加10-20%TT935)------约10
为防止粒子的下沉及稳定,需要对水相增稠为主,因此选用低剪切增稠剂ASE60类,但其耐水性一般,可以考虑选用疏水相对较好的同类产品,也可以考虑尝试在其中加入少量(0.1-0.2%)黄原胶类物质,用以确保色点的悬浮性及稳定,也可以减少增稠剂的用量,这当然会对漆膜的耐水会有轻微影响,因此只能考虑针对与耐水较好的保护胶及乳液匹配!
612NC(聚氨酯流平剂)------------少量(如果有需要)
*用10%浓度的烧碱1.5-2克调节PH值,会进一步减少可能的后增稠。
    用户也可以尝试将所用的增稠剂分两部加,在造粒完成后即添加部分经水稀释过的增稠剂,参考用量为每公斤色粒溶液加200-250稀释为4%的增稠剂,加入时缓慢搅拌,通常无需添加AMP95,因为色点溶液为碱性(但需注意PH值)。然后加入粘度稳定的预先配置好的乳液混合即可! 请注意碱溶胀增稠剂增稠后粘度的变化规律,选购时可咨询厂家的增稠剂达到稳定粘度所需要时间。
    也可以考虑在选购乳液时请乳液厂家提供中性及弱酸性未完全中和的乳液(或自行用某些有机酸调节乳液为弱酸性),将所选用的增稠剂提前混入乳液中,造粒后加入色点粒子中实现直接增粘。因为色点粒子溶液通常为碱性,但需注意(不同厂家的保护胶溶液ph值差异较大),多数国产保护胶的ph值较高,这样使用可以降低体系的ph值,同时又无需加入有机碱来调节ph值,目前某些厂家可能提供类似乳液或有此多彩配方方案(此节仅供尝试参考)!

四、成漆: 将造好的各色粒子与连续相乳液按3:2混合均匀后,再调整粘度值即可!
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发表于 2014-11-17 10:29:12 | 只看该作者
很好的东东,要是能提供样品就更好了
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 楼主| 发表于 2014-11-17 11:43:47 | 只看该作者
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