乳胶涂料配方设计

1平面状乳胶漆配方及生产实例

乳胶漆的组成和其性能关系密切，组成决定性能。
首先，基料和体系的PVC含量与涂料制造及其全部性能或大部分性能密切相关，乳液是乳胶漆中黏结剂，依靠乳液将各种颜填料黏结在墙壁上，乳液的黏结强度、耐水、耐碱以及耐候性直接关系到涂膜的附着力、耐水、耐碱和耐候性能；乳液的粒径分布影响到涂膜的光泽、涂膜的临界PVC（CPVC）值，进而影响到涂膜的渗透性、光学性能等；乳液粒子表面的极性或疏水情况影响增稠剂的选择、调色漆浮色发花等。乳胶漆配方特征不仅取决于PVC，更取决于CPVC值，涂膜多项性能在CPVC点产生转变，因而学会利用CPVC概念来进行配方设计与涂膜性能评价是很重要的，在高PVC体系把空气引进涂膜，而不降低涂膜性能。一般涂料PVC在CPVC±5%范围内性能较好。
其次，颜填料牵涉到涂料的制造及涂膜性能的方方面面，涂料的PVC含量、颜填料的种类、颜填料表面处理等参比项中任意项变化，漆及漆膜性能将随之发生变化。颜料种类影响到涂膜的遮盖力、着色均匀性、保色性、耐酸碱性和抗粉化性；填料牵涉到涂料的分散性、黏度、施工性、储运过程的沉降性、服胶漆的调色性，同时也部分影响涂料涂膜的遮盖、光泽、耐磨性、粉化、以及渗透性等，因此要合理选配填料，提高涂料性能。
涂料助剂对涂料性能的影响虽然不如乳液种类、颜填料种类、PVC大，但其对涂料制造及性能上的影响亦不可小视。增稠剂影响面比较宽，它与涂料的制造、储存稳定、涂装施工以及涂膜性能密切相关，影响到涂料的增粘、储存脱水收缩、流平流挂、涂膜的耐湿擦等。润湿分散剂通过对颜填料的分散效果，吸附在颜填料表面对颜填料粒子表面进行改进，与涂装作业、涂膜性能相联系，它对涂料的储运、流动、调色性产生影响。颜填料分散好，涂料黏度低、流动性好，颜填料粒子聚集少，因而防沉降好、遮盖力高、光泽高。润湿分散剂吸附在颜填料粒子表面，影响粒子的运动能力，从而影响到涂料的浮色发花，疏水分散剂对颜填料粒子表面进行疏水处理后，有助于涂膜耐水耐碱、耐湿擦的提高，当然润湿分散剂种类还会影响到涂膜的白度以及彩色漆的颜色饱和度。消泡剂牵涉到涂料制造过程的脱气，对涂料的储存和涂膜性能没有多少关系。增塑剂、成膜助剂可以改性乳液，与涂膜性能有关。防冻剂改善涂料的低温储存稳定，防止因低温结冰，体积膨大，导致粒子聚并，漆样返粗。防腐防霉助剂防止乳胶漆腐败和涂膜抗菌藻污染。
配方设计是在保证产品高质量和合理的成本原则下，选择原材料，把涂料配方中各材料的性能充分发挥出来。配方设计道德的熟悉涂料各组成，明确涂料各组成的性能。乳胶漆性能全依赖所用原材料的性能，以及配方设计师对各种材料优化组合，高性能材料不一定能生产出高品质乳胶漆，使组分中每一个组分的积极作用充分发挥出来，不浪费材料优良性能，消极的负面效应掩盖好或减少最低，这便是配方设计的境界。下面各章节简述几类常见涂料的配方设计并列举具体的涂料配方。
1.       1外墙乳胶漆
外墙乳胶漆色彩丰富多样，保光、保色性强，耐候性高，优良的耐水抗污性，外墙乳胶漆在日晒、雨淋、风吹、温变的漫长老化作用下，涂层不应出现龟裂、脱落、粉化、变色等现象，使其不失去对建筑物的装饰和保护作用。外墙涂料有以下几个重要性能：可调色性、涂层抗水抗渗透性、耐粘污性、涂层耐温变性（冻融稳定性）、耐久性等。
1．1．   1外墙乳胶漆的可调色性
外墙涂料多为彩色，这就牵涉到调色性。好的调色性，即对色浆相容性好、调色基础漆对颜料展料展色好、无浮色发花现象。影响展色性的因素有：乳液、润湿分散剂种类等，乳液确定后，润湿分散剂可以改善基础漆的展色性，调节涂料的亲水亲油性以及涂料中各种粒子运动性，从而改善涂料的浮色发花。如以Hydropalat5040和Hydropalat100分散剂分散的两个漆样，展色性不一样，调色时，所用色浆量不一样，前者色浆要比后者多用18-20%。因此，配方设计应纵观全局，进行总成本控制。
1.1. 2涂层耐温变（冻融稳定性）
涂层耐温变是涂层耐温变老化性，就是涂层在吸水后，经受低、高温冻融而不起泡、开裂、脱落、粉化等现象，它与涂层耐水性、吸水率、涂层的密实性、透气性等密切相关，并且附着力强，有一定变形能力的涂层，冻融稳定性好。
1.1. 3涂层耐沾污性
涂层耐沾污性是一个综合指标，它与涂层耐水性，涂层硬度、高温加回粘性、涂层吸湿后的发粘情况、涂层表面的平整度等因素密切相关。提高涂层耐沾污性能，牵涉到材料选择，在颜填料方面，对亲水颜填料应进行表面疏水处理，使用抗水分散剂Hydropalat 100处理亲水颜填料；在涂层方面，也应进行类似的疏水处理，如使用疏水剂HF-200对涂膜进行疏水处理，这样涂层耐污性将大幅度提高，尤其是涂层初期耐污性。
1.1.4涂层的耐久性
涂层的耐久性，涂层经过了日晒、雨淋、风吹、温变等气候洗礼后，涂层会有变色、粉化、起泡、开裂、脱落、生霉等变化。这些变化的程度决定了涂层生命年限。
1.1. 5配方原材料选择
外墙涂料保证涂膜光滑、平整、密实、疏水、和一定的硬度与抗高温回粘性，该涂料涂膜性能一定好，提高涂层各方面性能，原材料选择是关键。从乳液到助剂，凡是留在涂膜中的物质对涂膜的各项性质或多或少都有影响。涂料各组分中，基料选择是关键，选择耐性好，保光保色，抗粉化乳液；选用结构紧密，抗粉化，耐久的颜填料；选用抗水分散剂和疏水剂对亲水颜填料、涂层表面进行疏水处理；涂料配方的PVC大都超过30%，因而颜填料粒子的疏水处理对涂层性能影响比较大，选用抗水分散剂Hydropalat 100给每个亲水的颜填料粒子涂上防水膜，使用HF-200处理涂膜，整个涂膜上罩上一层防水面料，增加漆膜的滑感，提供低磨擦系数表面，使得涂膜更耐擦洗。下表列出了三个调色漆和一个抗水乳胶漆配方。

组分	组分用量%（重量比）
	浅色调色漆A漆	调色漆B漆	深色调色漆C漆	荷叶疏水效果乳胶漆
乙二醇	3.0	3.0	3.0	3.0
分散剂（H-3204）	0.2	0.2	——	0.2
分散剂（H-100）	1.0	1.0	1.0	1.0
润湿剂（H-306）	——	——	0.1	——
润湿剂（H-436）	——	——	0.1	0.1
润湿剂（H-188A）	0.15	0.15	0.2	0.1
防霉剂（LFM）	0.2	0.2	0.2	0.15
消泡剂（A10）	0.15	——	0.15	0.15
消泡剂（F-111）	0.15	——	0.15	0.15
消泡剂（F-50）	——	0.3	——	——
金红石钛白128	15.0	10.0	——	——
金红石钛白R-210	——	8.0	3.0	16.0
重钙-1250目	8.0	15.0	7.0	——
重钙-800目	——	——	——	14.0
重钙-700目	20.0	10.0	20.0	10.0
硅灰石-1250目	——	5.0	8.0	5.0
成膜助剂（C-40）	1.0	1.4	1.0	1.4
纯丙浮液PA-237	35.0	——	——	——
纯丙乳液1118-1	——	35.0	——	——
纯丙乳液AC-261	——	——	40.0	——
纯丙乳液2550	——	——	——	30.0
增稠剂(DSX-1130)	0.6	0.6	0.6	0.6
增稠剂(DSX-3116)	0.4	0.35	0.4	0.5
疏水剂HF-200	——	——	——	2-6%总漆量
水	补足100	补足100	补足100	补足100

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