水性氟涂料光泽影响因素的研究

   日期:2021-12-24     浏览:154    
核心提示:水性氟涂料光泽影响因素的研究赵洪良, 赵兴顺, 刘洪珠, 高达(大连振邦氟涂料股份有限公司, 116036)1 前 言水性氟涂料除了
水性氟涂料光泽影响因素的研究
赵洪良, 赵兴顺, 刘洪珠, 高达
(大连振邦氟涂料股份有限公司, 116036)

1 前 言
水性氟涂料除了具有优异的性能如良好的耐候性、耐沾污性、耐水性等外,还具有环保的特点,因此越来越得到人们的关注[1]。随着我国国民经济的发展,人民生活水平的提高,人们除了对涂料的基本功能提出了更高的要求外,也更加重视涂料的外观性能,其中涂膜的光泽是衡量涂料外观性能的重要指标之一,它是涂膜表面将照射在其上的光线向一个方向反射出去的能力。一般来讲,乳胶涂料光泽大致可分为有光、半光和丝光(蛋壳光)及平光四个档次(见表1)[2]。

影响乳胶涂料光泽的因素较多,可大致分内因(涂料本身性能)和外因(如施工环境、基材平整度等)两部分。本文主要研究了内因即涂料本身性能,包括填料种类、分散剂用量、颜料体积浓度(PVC)、增稠剂种类及成膜助剂种类对水性氟涂料光泽的影响。

2 实验部分
2.1 主要原料
氟树脂乳液(F500-1),大连振邦;颜料、体质颜料,均为市售;各种涂料专用助剂为市售。
2.2 参考配方
涂料参考配方见表2。

2.3 涂料的制备
首先在调漆罐中加入定量去离子水,然后在搅拌状态下依次加入分散剂、润湿剂、消泡剂、防霉防腐剂、助溶剂,搅拌均匀后再按次序加入颜料和填料,高速分散、砂磨至规定细度;把研磨好的白浆经过滤转入搅拌状态下称量好的基料罐中,然后依次加入余下的成膜助剂、消泡剂、增稠剂、流变剂、pH 调节剂,搅拌充分待用。
2.4 光泽的测定
采用WGG 60 型光泽度仪。
用规格为100mm的湿膜制备器将涂料涂布在洁净的玻璃板上,在(23 ± 2)℃,相对湿度50% 条件下干燥48h 以上,制得一平整的涂膜。调整好仪器并校准后,在预先制好试板的3个不同位置测得3个读数,若结果相对误差小于5%,计算平均值作为结果。

3 结果与讨论
3.1 填料种类对涂料光泽的影响(见表3)

注:PVC 为32%,成膜助剂为醇酯-12,增稠剂为DSX 3116,分散剂用量为0.8%。
从表3可以看出,不同填料对光泽的影响程度是不同的。其中沉淀硫酸钡对光泽影响小,说明它具有良好的光学性能。而其他填料如重钙粉、滑石粉、高岭土等的加入均使光泽大大降低,其中高岭土使光泽降低的幅度大,说明它的光学性能较差,具有明显的消光作用。
3.2 颜料体积浓度(PVC)对涂料光泽的影响
颜料体积浓度对涂料光泽的影响比较大,并且随PVC 的减小,涂料光泽逐渐增加,见表4。这是由于当PVC 较大时,乳液不能完全将颜、填料粒子包覆,在成膜时部分颜、填料裸露在外面,形成的涂膜比较粗糙,对光散射比较严重,因此光泽较低。随着PVC的降低,乳液可将颜、填料粒子包覆,所形成的涂膜致密平滑,所以光泽逐渐增加。

3.3 分散剂用量对涂料光泽的影响(见表5)

注:PVC为30 %,钛白用量26%,无填料,增稠剂为DSX 3116,成膜助剂为醇酯-12。
从表5 可以看到,随着分散剂用量的增加,涂料的光泽也有所增加,当增加到0.8%以后,光泽基本保持不变。这是由于在分散剂达到佳用量之前,随着分散剂用量的增加,可提高颜、填料的分散程度,这样使得形成的涂膜更加平整、光滑,所以光泽也相应增加。当分散剂增加到佳用量时,颜、填料的分散程度已达到好,因此再继续增加分散剂用量,光泽不再提高。
3.4 增稠剂种类对涂料光泽的影响
增稠剂的类型对涂料光泽有一定的影响,但影响的程度不大(见表6)。在所使用的四种增稠剂中,DSX2000 的效果好,其次为缔合型增稠剂DSX 3116,后是羟乙基纤维素HBR 250 和碱溶胀增稠剂DSX1130。这是由于流变改性剂DSX 2000 具有较佳的流平性能,在一定程度上可以弥补涂膜表面缺陷,从而得到的涂膜平整、光滑、均匀,因此光泽高。缔合型增稠剂DSX 3116也具有较好的流变性能,但相对DSX 2000 来讲要差一些,因此光泽次之。而相比之下,碱溶胀增稠剂DSX 1130 和羟乙基纤维素的触变性相当大,使得涂料的流平性较差,无法弥补涂膜缺陷,因此涂料光泽也低。

3.5 成膜助剂种类对涂料光泽的影响(见表7)
从表7可以看出,由于使用成膜助剂的种类不同,得到的涂膜光泽也有一定的差别。其中使用醇酯-12的涂料光泽明显高于使用其它两种成膜助剂的涂料,这主要是由于醇酯-12与氟树脂乳液具有良好的相容性,使得聚合物柔软、成膜致密、涂膜平滑。因此成膜助剂选用的恰当与否也是相当重要的。

4 结 论
(1)填料的加入会降低水性氟涂料的光泽。不同填料对光泽的影响程度不同,其中,沉淀硫酸钡对涂料光泽的影响小,而高岭土、滑石粉等对光泽的影响较大,具有较大的消光作用。
(2)涂料光泽受PVC 的影响比较大,随着PVC的降低涂料光泽相应增加。
(3)分散剂的用量对水性氟涂料的光泽有一定的影响,当分散剂用量为0.8% 时,涂料光泽高。
(4)增稠剂的流平性能越好,涂料光泽越高。
(5)成膜助剂与氟树脂乳液相容性的好坏,对水性氟涂料的光泽影响较大,相容性越好,形成的涂膜缺陷越少,涂膜光泽也越高。
 









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