目前,在建筑外墙上进行精装修的品种主要有劈璃砖、马赛克、玻璃幕墙等几类,其中劈璃砖、马骞克的施工造价高、周期长、维护及更换麻烦;玻璃幕墙、铝合金虽然给人超豪华的好印像,但其产生的光污染已受到专家及人们的重视,在人们的环保意识日渐增强的今天,将逐渐失去其占有的市场地位。如今,我国逐步限定劈璃砖、马骞克、玻璃幕墙、铝合金在建筑上的设计和使用,逐步推广应用绿色环保产品水性外墙乳胶漆。丙烯酸外墙乳胶漆不但具有附着力强、遮盖效果好、涂刷容易、抗粉化、可水洗、可用细砂逐步打磨的优点,而且由于其质感细腻、色彩柔和及涂装方便容易的特点,用户可随所欲地依据建筑风格,装修特点等进行色调挑选搭配,从而营造宏伟豪迈,高雅舒适的环境,因此,丙烯酸外墙乳胶漆的问世深受用户欢迎。
(一)研制
1.丙烯酸外墙乳胶漆的组成
丙烯酸外墙乳胶漆主要由丙烯酸合成树脂乳液、颜料和填料、溶剂、助剂(表面活性剂、保湿剂、成膜助剂、消泡剂等)所组成。
2.工艺路线
丙烯酸外墙乳胶漆的制备工艺分为预分散、分散、熟化、研磨、调整、检测等六道工序,其工艺路线:
3.工艺说明
预分散。将部分水和助剂、树脂、颜料、填料按一定的顺序分别投入配料缸中,并采用变速搅拌机拌浆,选择30~40 转\分的转速,以防止粉料的飞扬,全部加料完毕后再继续搅拌,直至不见干粉为止。分散。分散是指用树脂、助剂的水溶液取代颜、填料表面上的吸附物如空气,由固\气界面转变为固液界面的过程,此时须选用2000 转\分左右的高速搅拌系统,并保持30 分钟,以使颜料、填料均匀地分散在水相体系中。
熟化。高速搅拌完毕后,盖好缸盖静置是1~2 个小时,使颜、填料得以充分润湿。
研麽。丝光漆选用胶体磨,将漆料研磨至细度1~2um,哑光漆选用胶体磨,将漆料研磨至细度 10~30 um 。
调整。用助剂调整漆料的稠度、色相等应用性能。检测。按GB/T9756-1995《外墙乳胶漆》的规定进行抽样质检。
4.技术指标
(二)讨论
1.原料选择
(1)水溶性树脂。树脂是乳胶漆的主要成膜物质,外墙乳胶漆质量的优劣主要取决于树脂的品质,可用于水性外墙乳胶漆制备的树脂主要有丙烯酸树脂乳液、氯偏乳液、苯丙乳液、乙丙乳液、硅溶胶-苯丙乳液等几类,丙烯酸树脂乳液以其涂膜色浅、耐候保色性佳、耐磨、耐水性优异为主要特征,广泛应用于高装饰、高耐候、耐擦洗的涂料制备,是水性外墙乳胶漆所用树脂的理想选择。
(2)颜料。颜料的色相、色强度、鲜艳度、耐晒、耐候等物化指标直接影响乳胶漆的应用性能。无机颜料大多数稳定性较好,但色光偏暗,不够鲜艳,有机颜料的色谱比较宽广、齐全、颜色鲜艳、色强度高、着色力强,但有些品种的耐晒、耐候性相对较差。因此在品种的选择上根据乳胶漆的色调和性能要求综合应用无机、有机颜料,如蓝色、绿色选用大分子有机颜料:酞菁蓝、酞菁绿,白色、黄色选用化学稳定性好的无机颜料:钛白、铁黄,而有些色调则需无机、有机颜料混配使用。
(3)溶剂。丙烯酸外墙乳胶漆所用的溶剂即为水,好用去离子水,也可采用经过澄清的自来水。
(4)表面活性剂。在本品的制备过程中,表面活性剂的一项很重要的用途是作为分散剂,表面活性剂得用其特有的润湿、渗透、分散作用,朝颜、填料微粒间的空隙中渗透,并在粒子表面定向吸附,形成双电层,改变颜、填料粒子疏水亲油的性质,防止粒子的凝聚、使颜、填料在丙烯酸乳液的水溶液中获得佳的分散状态。由于无机颜料在水中的分散性差,有机颜料大多具有疏水亲油的特点,所以选用能降低颜、填料表面张力,起润湿、渗透、分散作用的非离子表面活性剂:蓖麻子油聚氧乙烯酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚硅烷、脂肪醇聚氧乙烯醚等几种。
(5)保湿剂。丙烯酸外墙乳胶漆在生产及施工过程中均会接触空气,水份的蒸发易使漆面结皮,从而影响产品的质量及应用性能,为此宜选用含有羟基、沸点高、吸水性强的有机醇类作为保湿剂。
2.配伍性
丙烯酸外墙乳胶漆的PH 值在7.5~8.5 之间时有佳应用效果,生产、贮存、应用时其PH 值也可以保持在7.5~9.5之间,但不能与强酸、强碱、油类、有机溶剂接触及混用。应用过程可用清水调节稠度,生产、施工工具用毕可用清水冲洗干净。
3.冻融稳定性
丙烯酸内墙乳胶漆在遇到低温条件时发生冻结,这是由于水结冰后体积膨胀,对聚集在冰晶之间的乳胶粒产生巨大的压力,迫使其相互接近,甚至使其越过凝聚势垒而聚结,为有效地改善乳液的低温稳定性,在丙烯酸外墙乳胶漆的制备过程加入含有羟基、沸点高的有机多元醇类作为防冻剂,从而保证丙烯酸外墙乳胶漆能适应-5℃以上的低温。
4.贮存稳定性
丙烯酸乳胶漆的保质期为一年,在长期存放过程中,颜、填料粒子和乳胶粒子在重力作用下会发生沉降,使容器底部形成浓缩层,粒子的粒径越大、漆料的粘度越小,对乳胶漆贮存过程的稳定性越不利,因此丙烯酸外墙乳胶漆成品的细度保证在10~30μm 时为佳,其成品的稠度往往较大,应用时只须用水稀释即可。
(三)结语
据专家预测本世纪初我国建筑涂料的消费需求量超过100 万吨,其中外墙乳胶漆的需求量将占建筑涂料总量的30%~35%,而以水溶性纯丙乳胶漆为代表的高档外墙乳胶漆所占比例很小,产量建筑涂料总量的10%~15%,远远不能满足市场需求。
丙烯酸外墙乳胶膝以水溶性合成树脂乳液为主要成膜物质,以水为溶剂,不含油、不含有机溶剂,是节能、无游离苯类有物质的“绿色”产品。具有广阔的市场应用前景。