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不同助剂及其用量对涂料性能的影响

时间:2014-05-07 10:16:33

编辑:世邦机器

王晓莉等还根据外墙涂料的制备原则并考虑到反射隔热涂料的特殊性,在其它组分配比不变的情况下,分别考察使用不同助剂及其用量对涂料性能的影响,简述如下。

a.分散剂用量对涂料黏度和涂膜性能的影响分散剂高岭土加工技术通过降低粉料与树脂液之间的界面张力,提高颗粒间的排斥势能,使粉料颗粒能够快速、完全被润湿,促进分散体系稳定。分散剂使用得当,不但能防止颜料沉淀,使涂料具有良好的储存稳定性,而且能够改善流平性,防止颜料浮色发花,提高颜料的着色力、遮盖力,增加涂膜的光泽。

但是随着分散剂用量的增加,涂膜拉伸强度提高的同时总是伴随着延伸率的损失。说明分散剂用量的确定要进行各因素的综合考虑,因为分散剂的加入不仅能防止颜填料聚沉,改善浆料流动性,提高涂膜质量,同时对涂膜的力学性能也有一定程度的影响。

strong.消泡剂对涂料性能的影响高岭土的用途在水性涂料中包含了许多表面活性剂,如乳化剂、润湿分散剂、耐沾污剂、成膜助剂等,它们在表面张力大的水性介质中更容易产生气泡。在外墙涂料的涂布过程中,产生气泡将干扰施工的正常进行以及涂膜的质量,涂膜渗水都是从较薄弱的地方开始的。显然,涂膜中气泡的增加,将会降低建筑物的防水功能。涂料中的气泡通常由气-液交界处的活性分子形成,这些表面活性分子通常以分散的气泡形态形成稳定、不易被破坏的薄层。消泡剂可以润湿渗透到由表面活性物质所形成的薄层中,降低其表面张力,破坏薄层的稳定性,从而达到消泡的目的。涂膜的拉伸强度和断裂延伸率随着消泡剂用量的增加而增大,反映出适量的消泡剂对涂膜的改性效果是既增强又增韧,因而可以减少涂膜的缺陷,提高涂膜的整体防水效果。实验证明,消泡剂在一定的用量范围内具有良好的抑泡和破泡效果,过量则会引起缩孔等。

c.耐沾污剂对涂料性能的影响 弹性涂料一般都使用玻璃化温度低的乳液,使涂膜耐候性有所提高的同时却降低了耐沾污性和抗积尘性。为了改善反射隔热涂料的自洁性,添加具有低表面能的耐沾污剂,使涂膜表面产生疏水性,有利于反射隔热效果的更好发挥。耐沾污剂的作用机理是在涂料固化成膜过程中,耐沾污粒子充当交联点,把线型的有机高分子交联成网状结构,有效提高涂膜的致密性,降低涂膜的孔隙尺寸,防止灰尘的吸人和外界水分的侵人,从而改善外墙涂料的耐沾污性。

在基础配方中加入不同用量的耐沾污剂还能显著提高聚合物涂膜的拉伸强度,这是因为耐沾污剂带有的官能团在成膜过程中可与丙烯酸酯乳液的反应基团发生化学交联作用,交联程度的提高,必然会相应提高涂膜的拉伸强度、撕裂强度,降低涂膜的吸水率。但交联程度的提高,也同时限制了涂膜的变形,使其断裂伸长率也相应下降。这些力学性能的变化都与耐沾污剂的交联作用有关,而这种交联作用又与耐沾污剂的种类和用量有关,所以可以根据不同的实际情况适当选择耐沾污剂的种类和用量以满足生产需要。

d.pH值对涂料稳定性的影响 涂料pH值的变化不仅会影响颜填料粒子表面的ζ电位,而且还会影响分散剂的电离和吸附状态。一般来说,用于反射隔热弹性涂料的无机颜填料的等电点在8.0左右,当pH值低于其等电点时,颜填料表面带正电,此时涂料中的阴离子型分散剂在酸性条件下电离度很小,只有少量解离的阴离子基团存在于液相中并通过静电作用吸附在粉体表面,大量由数百个到数千个一次粒子凝聚起来的二次粒子仍处于未被吸附状态,无法在研磨搅拌中解离成一次粒子并被分散剂所稳定。然而,在碱性条件下,分散剂可以解离出全部的活性基团,通过分子;力及化学作用吸附在颜填料颗粒表面,并且在二次粒子打开过程中不断调整各自在一次粒子上的吸附量,末了达到吸附平衡,粒子间通过静电位阻作用而稳定。因此,控制涂料的酸碱性,可有效阻止颜填料的絮凝,改善浆料的流变性及储存稳定性,也有利于固含量的提高。

主晓莉等在选取丙烯酸乳液为基料,金红石型钛白粉为颜料,空心玻璃微珠、滑石粉和高岭土等为填料的基础上,探讨了分散剂、消泡剂、耐沾污剂和pH值调节剂等对反射隔热涂料性能的影响,优化助剂在涂料中的理想用量。结果表明,分散剂含量为0.22%时对涂料流动性的改善较为明显,消泡剂含量为0.2%即可达到良好的消泡效果,耐沾污剂的理想用量为1.3%。而且碱性条件更有利于分散剂效果的发挥,提高涂料的储存稳定性。然而,助剂的添加对涂膜的拉伸强度和断裂延伸率都有一定程度的影响。涂料制备中应该适当调整组分配方,避免不必要的负面效应,使涂膜的力学性能满足不同的使用要求。

-END-

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