瓜爾膠在丙烯酸乳膠漆中的應(yīng)用,丙稀酸內(nèi)墻乳膠漆因其成本低、無污染、耐擦洗、 使用方便而獲得青睞。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快, 建筑涂料的需求量正在逐年提高。特別是住宅小區(qū), 安居工程,丙烯酸乳膠漆正成為墻體的主要裝飾材料。
國(guó)家在2001年頒布了強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB18582—2001《室內(nèi)裝飾裝修材料內(nèi)墻涂料中有害 物質(zhì)限量》,對(duì)建筑涂料特別是內(nèi)墻涂料提出了更高 的要求,一大批超限量、低檔次建筑涂料被淘汰。瓜爾膠在丙烯酸乳膠漆中的應(yīng)用,為 了適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要,在符合國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)的前提 下,降低乳膠涂料的成本,提高技術(shù)指標(biāo)已成為生產(chǎn) 必須研究的新課題。本文所采用的技術(shù)路線就是把 相對(duì)分子質(zhì)量高的陰離子瓜爾膠通過冷拼法加人到 苯丙或純丙乳膠漆中。目前主要應(yīng)用于內(nèi)墻乳膠漆 中,在外墻乳膠漆中的應(yīng)用還尚待進(jìn)一步作老化和曝 曬試驗(yàn)。
1產(chǎn)品特性
瓜爾膠由原產(chǎn)于巴基斯坦、印度、美國(guó)東部的豆 科植物瓜爾豆制成,具有許多優(yōu)異的特性,經(jīng)化學(xué)處 理后,水不溶物及殘?jiān)^瓜爾膠粉有較大幅度的降 低,應(yīng)用范圍廣泛。過去作為油田水基壓裂液及泥漿 添加劑,并且在食品、化妝品、制藥、造紙、紡織等領(lǐng)域 都得到了廣泛的應(yīng)用。作者在將瓜爾膠應(yīng)用于涂料 領(lǐng)域方面進(jìn)行了試驗(yàn)和運(yùn)用探索,發(fā)現(xiàn)其不僅能降低 成本,而且可以增加涂膜的耐水性和流平性,代替過 去用的羥乙基纖維素。同時(shí)由于其酸價(jià)較低,不會(huì)出 現(xiàn)過去由于乳膠體系中酸價(jià)降低而造成的涂料黏度 下降,而且該材料從植物中提取,可以確保生產(chǎn)出的 乳膠漆的環(huán)保性能,且有無污染,可降解等特點(diǎn)。
瓜爾膠粉經(jīng)過化學(xué)改性處理后,其下游產(chǎn)品有多 種,這里主要介紹用于涂料的羥甲基羥丙基瓜爾膠
(陰離子型瓜爾膠)。
伊柯美E -518P陰離子瓜爾膠羥丙基瓜爾膠為 天然瓜爾膠的羥丙基取代物,瓜爾膠在丙烯酸乳膠漆中的應(yīng)用,為乳白色液體,無異味, 黏度為20 000?30 000 mpa . s,PH值為7. 3。在乳 膠漆中應(yīng)用,主要有5個(gè)優(yōu)點(diǎn):①具有增稠性,可改善 涂料的成膜性能、涂刷性能;②假塑性非牛頓流體,具 有良好的觸變性,可改善產(chǎn)品的流變性能;③特殊的 大分子立體結(jié)構(gòu),具有較強(qiáng)的懸浮能力,保持乳液和 涂料的貯存穩(wěn)定性;④良好的潤(rùn)滑性,提供涂膜順滑 細(xì)膩的手感;⑤具有助成膜能力及附著力。
2瓜爾膠在乳膠漆中的應(yīng)用
2.1添加陰離子型瓜爾膠制苯丙乳膠漆
制漆配方如表1所示。
表1添加陰離子型瓜爾膠替代50%的苯丙乳液的涂料配方
序
號(hào)原料用量(質(zhì)量
分?jǐn)?shù))/%規(guī)格產(chǎn)地
1苯丙乳液8固體含量' 50% ±2%江陰國(guó)聯(lián)
2E-518P陰離子
型瓜爾膠8pH值
5. 0-7. 5伊柯美公司
3無離子水33自制
4二氧化鈦(銳鈦型)12安徽銅陵
5立德粉10湖南湘潭
6沉淀硫酸鋇8廣西
7沉淀碳酸鈣9,2河北
8滑石粉5常州巨龍
9超細(xì)硅酸鋁5南京
10消泡劑0.4海川化工
11CS-120.7伊士曼化學(xué)
12防霉劑0.2德謙化工
13防腐劑0. 1德謙化工
14流平劑0.4海川化工
2.2未添加瓜爾膠制備的苯丙乳液
未添加瓜爾膠的苯丙乳膠漆配方見表2。
表2未添加瓜爾膠的苯丙乳膠漆配方
序號(hào)原料用量(質(zhì)量 分?jǐn)?shù))/%規(guī)格產(chǎn)地
1苯丙乳液16固體含量 50% ±2%江陰國(guó)聯(lián)
2羥乙基纖維 素1pH 值 7~8宜興
3無離子水32.5自制
4 ~6*氺*
8?14*本氺
15增稠劑0.5海川化工
16pH值調(diào)節(jié)劑0. 1上海
* :序號(hào)4 ~6及8 ~ 14的原料名稱、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、產(chǎn)地均與表1同。
2.3涂料的配制
根據(jù)表1配方配制涂料,將3 ~ 10依次加入,瓜爾膠在丙烯酸乳膠漆中的應(yīng)用,充分?jǐn)嚢韬笱心?,達(dá)到細(xì)度后加入1、2、11、12、13、14, 混合充分?jǐn)嚢韬?,涂刷樣板?#樣板),其中2瓜爾膠 可以在研磨前加人,也可在研磨后加人。
根據(jù)表2配方配制內(nèi)墻涂料,將2 ~ 10依次加 入,充分?jǐn)嚢韬笱心?,達(dá)到細(xì)度后加入M1、12、13、 14、15、16混合充分?jǐn)埌韬?,涂刷樣?2#樣板)。
2.4乳膠漆技術(shù)指標(biāo)和性能檢驗(yàn)結(jié)果對(duì)比
按照標(biāo)準(zhǔn)的要求制作樣板,涂刷3 d后測(cè)試性 能,對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)得出表3數(shù)據(jù)。
表3添加瓜爾膠的乳膠漆的檢驗(yàn)結(jié)果
序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目技術(shù)要求檢驗(yàn)結(jié)果樣)檢驗(yàn)結(jié)果(2#樣)
1容器中狀態(tài)無硬塊,攪拌后呈均勻狀態(tài)符合
2施工性刷涂容易無障礙符合
3涂膜外觀正常符合
4表干時(shí)間/h名21
5低溫穩(wěn)定性(-10 T)不變質(zhì)符合
6耐水性96 h無異常無異常
7耐堿性(GB/T9265)48 h無異常符合
8耐洗刷性/次彡500600通過
9耐沾污性/%^153
10涂層耐溫變性(5次循環(huán)r無異常符合
11對(duì)比率(白色或淺色)彡 0.930.95
12貯存穩(wěn)定性3個(gè)月貯存穩(wěn)定
*JG/T25,(23 ±2)t水中浸泡 18 h,( -20±2)T冷凍 3 h。
過
八n合八a 合合合通 符符符1符符符00
符合
0.95
輕微分層
2.5與顏料色漿進(jìn)行混溶性試驗(yàn)
用昆山、汽巴精化、科萊恩及常州阿沃德的水性 色漿配成各種顏色的內(nèi)墻乳膠漆,除少量如紅色、藍(lán) 色有輕微浮色外,其配制后的混容性和施工后表面的 性能均沒有影響,表觀效果良好,沒有出現(xiàn)浮色發(fā)花 等現(xiàn)象。
3綜合成本分析
表1的綜合成本比表2節(jié)省約300 ~ 500元/t, 瓜爾膠在丙烯酸乳膠漆中的應(yīng)用,在保證涂料性能符合各項(xiàng)指標(biāo)的基礎(chǔ)上可以適當(dāng)加 大瓜爾膠的使用量,以進(jìn)一步的降低成本。
4結(jié)語
根據(jù)以上的試驗(yàn)及測(cè)試結(jié)果,可以看出E _518P 陰離子型瓜爾膠在內(nèi)墻乳膠漆中的應(yīng)用前景比較廣 闊,其與乳液良好的混容性、成膜性、穩(wěn)定性和涂刷的 流平效果與高檔增稠劑和流平劑不相上下,最主要的 是該材料的價(jià)格便宜,可以替代50%以上的苯丙乳 液,可大大降低內(nèi)墻乳膠涂料的綜合成本。但其在乳 液型外墻涂料中的使用還有待進(jìn)一步試驗(yàn)。作者在 外墻丙烯酸體系中適當(dāng)加人,測(cè)試2個(gè)月后發(fā)現(xiàn)涂料 的貯存穩(wěn)定,漆膜的表面并未發(fā)現(xiàn)有不良的現(xiàn)象出 現(xiàn)。其老化試驗(yàn)還有待進(jìn)一步的觀察和測(cè)試。
瓜爾膠在涂料中的應(yīng)用尚處于剛剛起步階段,其 他方面的性能還有待在以后的使用實(shí)踐中進(jìn)一步改 進(jìn),但其在乳液中的穩(wěn)定性已經(jīng)在化妝品行業(yè)得到廣 泛的應(yīng)用,相信在涂料乳液體系中也將得到廣泛的應(yīng) 用。
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