亚光乳胶漆的研制

daniel00

1．前言
    乳胶漆因其挥发性有毒气体含量少，对人体与环境危害小，质轻钛白与轻钙施工方便、工效高、造价低等优点广泛应用在建筑装修领域。亚光乳胶漆因其光线柔和，对光反射小，对人眼刺激小的特点成为乳胶漆的重要品种。亚光乳胶漆依据国家标准其涂膜光泽必须小于一定值。光泽成为亚光乳胶漆的重要指标。乳胶漆涂膜光泽受到颜料的体积浓度、颜填料的种类等因素的影响[1]。本实验通过对一系列不同颜填料，不同颜料体积浓度的乳胶漆涂膜光泽，研究颜料体积浓度以及填料种类对涂膜光泽的影响。     
2．试验部分
    2．1主要原料和设备
    乙丙乳液（粒径0.2-0.5цm） 工业级
    钛白(粒径0.5цm） 工业级
    滑石粉(粒径15цm） 工业级
    轻钙(粒径15цm） 工业级
    高速搅拌机;
    WGG-S数字光泽仪;
    2.2试验步骤
    本实验以乳胶漆为研究系统,采用乙丙乳液作为基料,配制成三个不同颜料 体系的乳胶漆.第一类:以单一钛白为颜料,配制成一系列不同PVC的乳胶漆.第二类:以钛白与滑石粉(钛白体积与滑石粉的体积之比为4)为颜料,配制成一系列不同PVC的乳胶漆。第三类：以钛白与轻钙（钛白体积与轻钙体积之比为4）为颜料，配制成一系列不同PVC的乳胶漆。将配制的乳胶漆涂膜干燥后，测量其光泽。
    2.3乳胶漆配制过程
    依此在容器中加入水、增稠剂、分散剂等助剂,搅拌均匀后,加入颜填料,高速搅拌30分钟使其分散,最后加入乙丙乳液与助结剂,调PH值至8-9,包装出料得涂料样品.
    2.4漆膜的制备
    先将玻璃板依照GB9271-88处理后将配置的涂料均匀涂抹在玻璃板上,使其厚度大约为200цm;涂布后玻璃板放置在温度为23+2。C,相对湿度为(50+5)%的条件下干燥5天.
    2.5光泽的测定
    漆膜制备后,按GB1743-93规定,利用ZY光泽仪,在60度入射角条件下测量.     3 结果与讨论
    3.1PVC对漆膜光泽的影响
    颜填料的PVC对漆膜光泽的影响见图1、图2、图3，涂膜光泽在颜料体积浓度(PVC)小于临界颜料体积浓度(CPVC)时随PVC 的增加而增加；在PVC大于CPVC时随PVC的增加而增加;光泽在PVC等于CPVC处发生冲突。
    这是因为涂膜干燥完全后,可以认为由基料相、颜料相与空气相三相组成[2,3]。在PVC小于CPVC时,空气相所占分额比较小，可以忽略不计，涂膜可视为由颜料相与基料相组成。随涂料体系的PVC增加，颜料增加,基料减少，涂膜的表面粗糙度增加，涂膜的光泽下降。当PVC等于CPVC时，空气介入涂膜中形成空气相.此时涂膜可视为由颜料相，基料相与空气相组成。空气的介入使涂膜光泽在CPVC出发生突变.随PVC的增加，虽然基料减少，但由于空气的折射作用,涂膜的光泽反而增加；可是由于空气的折射作用对涂膜光泽的影响大，所以在PVC大于CPVC时涂膜光泽达不到PVC小于CPVC时的涂膜光泽。file:///F:/网上文摘/建筑涂料/涂料产品研究%20配方%20原材料/乳胶漆/乳胶漆产品研究/亚光乳胶漆研制.files/yaguang.files/ya1.giffile:///F:/网上文摘/建筑涂料/涂料产品研究%20配方%20原材料/乳胶漆/乳胶漆产品研究/亚光乳胶漆研制.files/yaguang.files/y2.gif

file:///F:/网上文摘/建筑涂料/涂料产品研究%20配方%20原材料/乳胶漆/乳胶漆产品研究/亚光乳胶漆研制.files/yaguang.files/ya3.gif

    从图2与图3可以发现PVC大于40%时，涂膜光泽小于10%。一次可以利用PVC在一定范围内使涂膜光泽达到国家标准。
    3.2颜料对光泽的影响
图1与图2、图3比较可以发现,在相同的PVC条件下,颜料为钛白的涂膜光泽比颜料为钛白和轻钙混合颜料的涂膜光泽高; 钛白的涂膜光泽比钛白和滑石粉的涂膜光泽高.因为钛白的折光率比轻钙和滑石粉混合颜料的涂膜光泽高.因为钛白的折光率比轻钙和滑石粉的折光率大,并且钛白的粒径小于其他两种填料的粒径[4],加入轻钙和滑石粉混合颜料,与纯钛白相比,其总折光率较小, 粒径较大, 粒径分布更不均匀,所以涂膜表面更加粗造,涂膜表面对光更易形成散射,从而降低涂膜光泽.因此可以通过加入填料的方法来制造亚光乳胶漆.
    3.3应用
    依据国家标准亚光漆的涂膜光泽必须小于10%.图1中钛白的最小光泽为20%远远大于国标的10%,所以单一钛白不能配制成亚光儒胶漆.图2中PVC在40%-70%的范围内,涂膜光泽小于10%.同样图3中PVC在40%-80%的范围内,涂膜光泽小于10%.本实验配制了PVC为40%( PVC<CPVC)与PVC为60%(PVC>CPVC)的两种乳胶漆,其配方如表1:并比较了其价格与性能(表2).

表1.乳胶漆配方(1千克)
成份	钛白	滑石粉	乙丙乳液	水及其他助剂
配方1(PVC=40%)	306	54	280	360
配方2(PVC=60%)	361	64	150	425

    表2为两种乳胶漆性能及价格的比较.其所有性能都依据国家标准进行测量.

表2.两配方乳胶漆的性能
	配方1	配方2
性能 光泽 10.0 9.7 耐洗刷性 2100次 1620次 耐碱性 24小时 小于24小时 耐水性 72小时 小于72小时
价格	6.2	8.5

    从表2可以发现配方1(PVC=40%)的乳胶漆的综合性能比配方2(PVC=60%)的乳胶漆综合性能好.即PVC小于CPVC时乳胶漆的综合性能好于PVC大于CPVC时乳胶漆的综合性能.从表2还可以发现PVC大于CPVC时,乳胶漆的价格比PVC小于CPVC时的乳胶漆价格高.因此乳胶漆实际配方的PVC小于CPVC,一般PVC/CPVC为0.5-0.7.     4 结论
    （1） 涂膜的光泽随PVC的增加，先降后升，会在CPVC处出现一个最低值。
    （2） 通过控制颜料体积浓度，可以使涂膜光泽达到亚光国家标准。
    （3） 通过加入其他填料，可以有效降低涂膜的光泽使其达到亚光国家标准。
    （4） 亚光乳胶漆的PVC/CPVC一般处于0.5至0.7范围内.