日期：2022-03-25
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179 核心提示：0 前 言高性能和适宜的价格成为市场对新一代乳液的要求。苯丙乳液由于其相对优秀的性能、广泛的通用性和相对低廉的价格成为国内
0 前 言
高性能和适宜的价格成为市场对新一代乳液的要求。苯丙乳液由于其相对优秀的性能、广泛的通用性和相对低廉的价格成为国内市场内墙和中低端外墙乳液的较好选择。其具有优秀的耐擦洗性、抗粉化性、耐水耐碱性,并且能帮助使用者大程度地降低配方成本。但在低端乳胶漆中,尤其是用量极大的内墙工程涂料中,乳胶漆的P V C(颜填料体积百分比)远远高于C P V C(临界颜填料体积百分比),在这样的涂膜中,乳液并不能形成连续的高分子基体,而是作为黏结剂将大量的颜填料抓在一起形成涂膜。因此要想获得优秀的耐擦洗性能,乳液必须要对颜填料具有优异的包覆性能,并且能帮助乳胶漆形成紧致而坚硬的涂膜,同时还需要具有优秀的耐水性。罗门哈斯应用新开发的A v a n s e T M技术和优化的化学组成,开发出新一代的通用型苯丙乳液。本文主要基于该产品来研究决定高P V C乳胶漆性能的因素和配方策略。
1 试验部分
试验中选择了市场上常见的通用苯丙乳液(商品化产品1)和罗门哈斯传统苯丙乳液(商品化产品2)作为参照来评估比较基于AvanseTM技术的新一代超高耐擦洗苯丙乳液(新产品),并基于新产品研究了PVC对于高PVC涂料耐擦洗性能的影响。
1.1 试验用乳液参数(见表1)
1.2 测试基本配方(见表2)
1.3 测试方法和样板制备
1.3.1 耐擦洗性能测试
(1) 在聚乙烯片基板上用刮膜器刮175 μm厚的涂膜,在恒温恒湿间养护7 d。
(2) 在耐擦洗仪器循环擦洗,记录涂膜被擦穿的擦洗次数。
(3) 擦洗介质为0.5%洗衣粉溶液。
1.3.2 早期抗粉化测试
(1) 在预先刮有腻子的石棉板上刷涂相同厚度的涂膜,室温下养护1 d。
(2) 用手指蘸上清水用相同的力度来回摩擦相同的次数(20～30次),观察涂膜的掉粉情况。
1.3.3 耐水耐碱性测试
(1) 耐水性采用G B/T 1733-1993标准甲法测定,96 h无起泡、脱落、变色、起皱等异常现象。
(2) 耐碱性采用G B/T 9265-1988标准测定,24 h无异常。
2 结果和讨论
对于高P V C涂料来说,如何在低成本下获得高的耐擦洗性、好的抗粉化性能是重要的。尤其是对于P V C高于80%的低端涂料来说,耐擦洗和遮盖力都可以通过增加乳液和钛白粉的量来获得,但是这样做导致的成本上升是非常大的。因此,针对这一块市场来说,选择乳液的原则是在达到相同的性能情况下能大程度地降低配方成本。
2.1 耐擦洗性能测试 (见图1)
耐擦洗性能是高P V C乳胶漆重要的性能之一,它可以反映出内墙乳胶漆抵抗外力破坏和耐久性。此外,耐擦洗性能也能间接反映出乳胶漆的抗粉化的能力。由图1可以看出,由于采用了AvanseTM技术和快速交联技术,新产品在相同的乳液用量时能表现出优异的耐擦洗性能。
2.2 早期抗粉化性能
早期抗粉化性是快速评估乳胶漆抗粉化和成膜性能的有效方法之一,也是工程检验过程中比较简单和有效的方法。对于乳胶漆来说,具有优秀和快速的成膜性能能够大大降低因干燥过程中的不确定因素带来的影响,也能反映出乳胶漆的抗粉化性和耐水性。对于色漆来说,好的早期抗粉化性还可以起到阻止掉色的作用。从表3测试结果可以看出,新产品由于采用了快速交联技术,可以使乳胶漆在早期干燥过程就生成较高的涂膜硬度,从而获得优异的早期抗粉化性能。
2.3 耐水耐碱性
耐水性和耐碱性是乳胶漆应该具有的性能。好的耐水耐碱性可以反映出乳胶漆抵御水汽侵蚀、墙基的碱性物质腐蚀的性能。耐水耐碱性好的乳胶漆不会起泡,脱落。当然,高P V C的乳胶漆由于一般采用苯丙类乳液,而且涂膜比较多孔,具有良好的透水透气性能和耐水性能,耐水性和耐碱性一般都非常好,如表4测试结果所示。
2.4 PVC对乳胶漆耐擦洗性能的影响
对于高P V C乳胶漆来说,乳液的用量是影响耐擦洗性能的重要因素。在保持配方其他条件不变的情况下,只调整乳液的用量来改变P V C,并测试了不同P V C下乳胶漆的耐擦洗性能,结果见图2。由图2可发现,在常用的P V C范围内(75%～85%),耐擦洗性能随P V C的升高快速下降,也就是说只有在乳液具有超高耐擦洗的性能下,才可以通过降低乳液用量来降低配方成本。而新产品正好可以达到这样的要求。
2.5 降低乳液用量以降低配方成本
由图3(a)可以看出,与商品化产品1相比,新产品在减少了10 g 乳液,同时减少1 g Texanol用量(每千克涂料)的情况下仍然保持了更高的耐擦洗次数。由图3(b)可以看出,与商品化产品1相比,新产品在保持T e x a n o l用量不变时,可减少20 g乳液用量,并保持耐擦洗性能不变。试验表明,在降低乳液用量和成膜助剂用量后,新产品依然保持了与商品化产品1相同的耐擦洗性能。因此可以帮助使用者大大降低配方成本。此外,降低乳液用量可以使乳胶漆P V C升高,而在P V C远高于C P V C的乳胶漆中,干膜的遮盖力随P V C的增加而增加。所以,使用新产品可以使乳胶漆在更高的P V C下达到耐擦洗要求,同时获得更高的遮盖力。这样,使用者可以使用更少的颜料(通常是钛白粉)就能达到与传统产品相同的遮盖力以达到降低配方成本的目的。粗略估计,在减少20 g乳液用量的情况下,钛白粉的使用量可以减少10 g左右。
3 结 语
目前,如何在低的成本下获得优异的性能仍然是涂料制造商追求的目标之一。尤其对于市场需求量巨大的低端工程涂料市场,价格的竞争更是趋于白热化。乳液作为乳胶漆配方中为重要的组分,决定着乳胶漆的诸多性能。因此,选择一款性能优异的乳液,是开发出高性价比乳胶漆的关键。通过试验可以看出,新一代通用型苯丙乳液可以提供卓越的耐擦洗、抗粉化、耐水耐碱性能,可以为乳胶漆制造商大大节省乳胶漆配方成本,而且可广泛应用于平光、丝光、半光内外墙乳胶漆,是一款具有高性价比的产品。
