高耐候性外墙乳胶涂料的研制

本文由鲁男123贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。维普资讯第２卷第７０期２００３年７月精细化工Ｖｏ．０．．１２Ｎｏ７ＦＩＮＥＣＨＥＭＩＣＡＬＳＪｌ２０３ｕｙ０品高耐候性外墙乳胶涂料的研制黄莹，程江，文秀芳，卓如杨（南理工大学化学工程研究所，东广州华广５０４１６０）摘要：用丙烯酸乳液、白、采钛高岭土等制成了一种高耐候性外墙乳胶涂料。该涂料具有以下特点：室温固化；干燥时间＜２ｈ涂膜的对比率达到０９；；．４耐洗刷＞３０００次；水３０ｈ无异常；耐０耐碱１０ｈ无异常；工老化时间达０人到１０［００ｈ超过国家优等品指标（０）。它具有施工方便、６０ｈ］耐污染、膜光滑、度好、漆亮成本低等优势，是一种理想的建筑物外墙装饰材料。讨论了基料（液中的固体成分，乳即成膜物质）颜填料、散剂等对涂料性能的、分影响。关键词：候性．涂料；烯酸酯；白耐夕墙丙钛中图分类号：Ｑ３．Ｔ６０４文献标识码：Ａ文章编号：０３—２４２０）７—４０—１０５１（０３００３０４ＤｅｅｏｖｌｐｍｅｔｏｔｒｏａｌＰａｎｔｃｌｅｔＤｕｒｂｉｔｎｆＥｘｅｉｒＷｌｉｔｗｉｈＥｘｅｌｎａｌｙｉＨＵＡＮＧｎＣＹｉｇ，ＨＥＮＧｉｎ，ＥＮＸｉ－ｎＹＡＮＧＺｕ－ｕＪａｇＷｕｆｇ，ａｈｏｒ（ｎｔｕｅｏｈｍｉｌｎｉｅｒｇ，ｏｔｈｎｎｖｓｙｏＴｃｏｏｙＧａｇｈｕ５０４Ｇａｇｏ，ｈｎ）ＩｓｔｔｆＣｅｃｇｎｅｎＳｕｈＣｉａＵｉｉｅｈｌ，ｕｎｚｏ１６０，ｕｎｄｎＣｉａｉａＥｉｅｔｆｇｇＡｂｓｒｔ：ｔａｃＡｎｗｔｐｅｆｘｅｏｗａｌｍｕｓｏｐｉｔｅｙｏｅｔｒｒｉｌｅｌｉｎａｎｗｉｈｘｅｌｎｔｔｅｃｌｄｕａｌｔｗａｄｅｅｏｅｅｒｂｉｙｉｓｖｌｐｄ，ｃｎｉｔｉｆａｒｌｔｍｕｓｏＴｉ，ａｌｎ，ｔ．Ｃｈｒｃｅｓｉｏｈｅｐｉｅａｏｌｗｓ：ｏｉｆｎｏｓｓｓｎｇｏｃｙａｅｅｌｉｎ，Ｏ２ｋｏｉｅｃａａｔｒｔｃｆｔａｎｔａｓｆｌｏｉｒｓｌｙｉｇｄｉｕｎｅｏｍｅｄｒｒｏｔｍｐｅａｕｅｗｉｈｎ２ｈ，ｏｔａｔｒｔｏｏｈｌａｔｉｉｇ０．４，ｈｒｓｅｉｔｎｃｅｎｒｔｒｔｉｃｎｒｓａｉｆｔｅｆｍｔａｎｎ９ｔｅｂｕｈｒｓｓａｅｂｉｇｉｍｏｅｔａ００ｉｅ，ｈｔｒｒｓｓａｃｅｎｍｏｅｈｎ３０ｒｈｎ３０ｔｍｓｔｅｗａｅｅｉｔｎｅｂｉｇｒｔａ０ｈ，ｈｌａｉｅｉｔｎｅｕｍｏｎｉｇｔｅａｋｌｒｓｓａｃｓｒｕｔｎ１０ｈａｄｔｅａｃｌｒｔｄａｔｆｃａａｈｒｎｇｄａａａｔｉｎｇ１０ｈ，ｘｅｄｉｇｔｅｎｔｏｌｅｃｌｅ０ｎｈｃｅｅａｅｒｉｉｌｗｅｔｅｉｉｔｔａｎｉｅｃｅｎｈａｉｎａｘｅｌｎｔ００ｓａｄｒｆ０．ｔｉｅｃｌｎｎａｐｉａｉｎ，ｔｉｅｉｔｎｅ，ｌｂｇｔｅｓａｄｌｗｃｓ．ｔｉｔａｄｏ０ｈＩｓｘｅｌｔｉｐｌｔｎ６ｅｃｏｓａｎｒｓｓｃｆｍｒｈｎｓｎｏｏｔＩｓａａｉｉｐｅｆｃｅｔｒｏｄｃｒｔｖｍａｅａ．Ｅｆｃｓｆｎｄｒｒｅｔｘｅｒｅｏａｉｅｉｔｒ１ｉｆｔｏｂｉｅ，ｄｉｐｒａｔｅｓｅｓｎｓ，ｐｇｎｔｎｆｌｉｇｎｈｅｉｍｅａｄｉｌｎｏｔｗｅｔｒｂｌｔｒｉｃｓｅａｈｅａｉｉｗｅｅｄｓｕｓｄ．ｙＫｅｙｗｏｒｄｓ：ａｈｒｂｉｉｅｔｒｏｌｐａｎ；ｃｌｔｔｔｎｕｗｈｉｗｅｔｅａｌｔｙ；ｘｅｒｗａｌｉｉｔａｒａｅ；ｉａｉｍｙｔｅＦｕｄｔｎｉｍ：Ｔｅｎｔｎｌｔｒｈｐｏｒｍｍ（０２３０８２）ｔｅｋｙｔｃｎｌｇｅ＆Ｄｏｎａｉｔｏｅｈａｉａｏｃｒｇａｅ０Ｄ３６０５；ｅｅｈｏｉＲｏ１ＢｈｏｓｐｏａｅｏＧａｇｈｕ２０ｒｇｍｍｆｕｎｚｏ（００一Ｚ一００）ｒ０５—１与面砖、岗岩、花马赛克、合金玻璃幕墙等装铝饰材料相比，筑涂料具有成本低、全性好、于建安易变化程度和是否发生脆化、化、色、光、落等粉变失剥现象Ｊ它是外墙乳胶漆一个很重要的性能指标。，目前我国市场上常见的聚乙烯醇类、醋酸乙烯乳聚胶涂料等存在着耐水性、沾污性、黄变、老化耐耐耐性能均差的缺陷Ｊ不能满足我国外墙涂料一般要，更新、环境污染小的优点，欧美等发达国家，对在建筑外墙采用高级涂料装饰达８％～９％，加坡、００新马来西亚等国家还规定高层建筑外墙不允许使用面砖。在我国，筑涂料也得到了迅速的发展，建年产量达４０万ｔ其中外墙涂料占２％。外墙涂料，５的耐候性是指暴露在室外环境条件下外墙涂料的力求耐候８～１０ａ以上的要求，烯酸类涂料具有丙高光泽、沾污、老化等优点，此作者研制了一耐耐因种高耐候性的外墙乳胶涂料，论了基料、填料等讨颜对涂料耐候性的影响。它具有成本低，工方便，施涂测耐碱性；ＧＢ１２按７６测遮盖力；Ｇ／１４测耐按ＢＴ９５冻融循环性。１０ｒｍｉ）将各物料搅拌在一起。５ｎ，／（）３润湿分散——在高速搅拌机中高速进行（ｏ６０～２结果与讨论２１产品的性能．７０ｒｍｎ，０／ｉ）颜填料粒子表面被润湿剂覆盖，散成分原级粒子，并在分散剂的作用下达到动力学稳定状态。本实验将各种颜色的色浆加人基础白漆中，搅拌均匀后按照国家标准Ｇ１２制板，工加速老Ｂ９５人（）稀——当颜料浆的细度达到所需要的细４调度后加人基料调稀。此过程在调稀罐中低速进行（０１０～１０ｒｍｉ）５／ｎ。化２０ｈ后根据国家标准Ｇ／７６—１９５ＢＴ１６９５用０～５等级来评价变色和粉化的程度。采用的色浆为迪古里拉通用色浆，候性结果如表２所示。耐（）装——根据要求将涂料装至涂料罐中密５包封，即为成品。表２乳胶色漆耐候性实验结果维普资讯精细化工ＦＮＨＭＩＡＳＩＥＣＥＣＬ第２卷０从表２可以看出，系列色漆的耐候性都较好，一２０ｈ只有用炭黑着色的漆有轻微粉化，见本实５可的结晶形态金红石型钛白作为白色颜料，用具化并学惰性、可提供触变结构的高岭土为填料。初步选验配制的乳胶漆具有较好的耐候性。用炭黑着色的漆有轻微粉化是因为炭黑粒径小，易集中在涂膜容定颜料后，填料的含量和配比就成为影响耐候性颜的主要因素，实验将不同颜基比的配方制得的乳本表面，成表层基料含量降低，造易发生粉化。涂料的其他性能指标见表３。表３产品性能指标胶涂料制作成样板，Ｑｖ人工加速老化仪中进行在ｕ了４０ｈ人工老化实验，０结果见表５。表５颜基比对耐候性的影响颜基比纯丙乳胶漆４：ｌ３：ｌ２ｌ：ｌｌ：ｌ２：２２变色等级（ｏ）４ｏｈ苯丙乳胶漆醋丙乳胶漆４３３２～３２～３ｌ～２Ｏ～ｌＯ～ｌ由表５可见，于同一种乳液，对无论是耐候性好２２基料的影响．的纯丙乳液还是耐候性较差的醋丙乳液，颜基比高的乳胶漆耐候性明显要比低颜基比乳胶漆的耐候性差。原因是当涂料暴露在空气中，料中的成膜物涂本实验选用目前应用广泛的丙烯酸酯类乳液引，比较了纯丙、丙和醋丙乳液经室外曝晒苯４０ｄ的耐候性，板均无开裂和脱落现象，果见样结表４。表４３种乳液的耐候性比较质（即基料）在太阳光、气、气等的作用下，渐氧水逐氧化分解，去粘结力，系的Ｐ失体ＶＣ（料体积浓颜度，即在干涂膜中颜料和填料所占的体积分率）不断升高，至超过ＣＶ临界颜料体积浓度，刚甚ＰＣ（即好有足够基料填充在颜料粒子缝隙中时的颜料体积浓度）当基料不足以包裹填料时，会导致涂膜。就的变色、粉化甚至剥落。颜基比越低，达ＣＶ到ＰＣ所需的时间就越长，涂料的耐老化性就越高。由表４可见，３种乳液清漆漆膜变化程度由小到大依次为：丙乳液＜苯丙乳液＜醋丙乳液，纯即纯丙乳液的耐候性最好。一般官能团水解的难易程度２４助剂的选择．助剂中最关键的就是分散助剂Ｌ本实验选用ｌ引，专门针对水性体系的高效分散剂Ｓ—ＤｓｅｓｎＮｉｒａｔｐ５４（素Ａ）Ｓ—Ｄｓｅｓｎ０７（素Ｂ）和００因、Ｎｉｒａｔ５２因ｐＡＭＰ一５因素Ｃ）用（正交表安排实验，９（，３）以黏度作为评价分散效率的指标。参考产品说明书，并结合生产中的实际操作要求，定了各分散剂的选适用范围为：５４）＝．％～１０，５２Ｗ（０００２．％Ｗ（０７）＝０２～１０，ＡＰ一９）＝．％～１１，交．％．％Ｗ（Ｍ５０３．％正顺序是：＞脲＞聚氨酯＞醚。丙烯酸酯类树脂的酯骨架由ｃｃ组成，会降解，此降解只发生在侧—不因链上。苯丙乳液因与苯环相连的原子可吸收ＵＶ光而直接光裂解，丙乳液的醋酸根可以水解而耐候醋性稍差。因此，涂料的组成来看，尽量不使用或从应少使用下列类型的树脂：能吸收２０ｎ以上波①９ｍ长，其是短波长可见光的树脂；有较活泼氢原子尤②的树脂；③含易水解官能团的树脂＇ｊｍ。２３颜料的影响．实验因子水平表及实验结果分别见表６７、。表６正交实验因子水平表影响颜料耐候性的主要因素有颜料对紫外光的吸收强度、料的化学反应性等。钛白（氧化钛）颜二的折射率比一般颜料高，光的吸收少，射能力对散大，学性能非常好，光加之耐候、碱、酸性能都较耐耐好，最重要的白色颜料是Ｊ。本实验以其最稳定维普资讯第７期黄莹，：等高耐候性外墙乳胶涂料的研制·３４３·表７ｋ（正交表及黏度测定结果３）实验所用３种乳液的耐候性顺序为：纯丙乳液最好，苯丙乳液次之，丙乳液较差。原因可能是苯丙乳醋液因与苯环相连的原子可吸收ＵＶ光进而直接光裂解而影响其耐候性，丙乳液的醋酸根因可以水解醋而耐候性较差。（）２除颜料性能外，基比对涂料耐候性有很颜大影响，于同一种乳液，颜基比的乳胶漆耐候性对高明显要比低颜基比乳胶漆的耐候性差。原因是颜基比越高，到达ＣＶＰＣ所需的时间就越短，涂料的耐老化性就越差。（）实验研制的外墙涂料具有很好的耐候３本性、水性、碱性，本低、盖力高，够很好地耐耐成遮能满足外墙装饰和保护的要求，有广阔应用前景。具参考文献：［］凌建雄，１涂伟萍，卓如，．杨等高耐候性建筑外墙涂料的研究进展［］化工进展，０１（）ｌＪ．２０，２：８—２．０［］段质美．２方兴未艾的建筑涂料市场［］涂料工业，００，０Ｊ．２０３（）３．７：６从表７可见，因素的影响顺序是：Ａ＞最各Ｃ＞Ｂ，优组合是ＡＢＣ。即ＡＰ一５的影响最大，４２２，Ｍ９５０次０之，０７最小，佳分散剂用量是Ｗ（０００３～５２最５４）＝．％０８，５７）＝０２～０６，Ａ．％Ｗ（０２．％．％Ｗ（ＭＰ一９５）＝［］武利民．３涂料技术基础［．Ｍ］北京：化学工业出版社，９９１９．［］林宣益．４建筑涂料耐久性之我见Ｅ］化学建材，９，３：６Ｊ．１９（）５—．９［］谭竹洲．５涂料工艺［．Ｍ］北京：学工业出版社，９７３８化１９．６．［］徐德煊．６上海市建筑外墙涂料工程实例调查报告［．９Ａ］８全国建筑涂料技术发展与推广应用研讨会论文集［．９８３Ｃ］１９．４—０２～．％。分散剂用量不足时，料表面不能被．％０３颜充分覆盖，系不稳定，体容易产生颜料絮凝；分散剂过量时，则可能在体系中凝胶，响涂膜性能，抬高成影且本。一般可以通过固定颜料用量，体系的剪切黏度用４ｏ．［］梁丽芸，７夏正斌，仁华，超耐候建筑外墙涂料的研究［］蓝等．Ｊ．化学建材，０２，２）１２．２０（：９—１对分散剂用量作图（散曲线）分来研究分散剂的影响。ＡＰ一５２氨基－一Ｍ９（一２甲基一一醇）一种多功能分１丙是［］叶翼翔．８涂料耐久性影响因素的分析［］新型建筑材料，００Ｊ．２０（）４４８：３—４．散剂，它可以调节体系的ｐＨ值，因此对乳胶漆的黏度影响最大。５４００是高效的阴离子型分散剂，要主成分为聚羧酸钠，分散曲线说明用量过多也不致其有不良影响。５２０７是电中性的高相对分子质量聚羧酸氨盐分散剂，钛白和高岭土等无机颜料作用对相对较小，要通过空间位阻作用，高有机颜料色主提浆在乳胶漆中的分散稳定性。因此５４００和５２０７表现为对乳胶漆的黏度影响较小。［］ＺｎＷｉｋ，ｒＦａｋｏｅ，ｔ．ｘｒｒｄｒｂｌｙ［］９ｅｏＷｃｓＪｒｎ，ＮＪｎｓｅＥｔｉｕａｉｔＪ．ｅｏｉＪｕｎｆＣａｉｇｅｈｏｏｙ．９９．５—５．ｏｒａｏｏｔｎｓＴｃｎｌｇ１９７１：３ｌ５［ＯＧ．ａｃｅＭｉａｉｆｉｔｔｉｚｒｃｙｉｍｅｍｉｅ１］Ｈａｋ．ｇｔｎｏｇａｌｅｓｉａｒｌ／ｌｎｒｏｌｈｓｂｉｎｃａｃｅｒｏｔ［］Ｊｕｎｆｏｔｇｅｈｏｏ，９６，：７ｌｃａｓＪ．ｏｒａｏＣａｎｓＴｎｌ１９６５ａｌｉｃｙｇ８—６１．［１Ｈｎ—ｏｕ，ｉ—ａｉｈｒｃｅｉｔｎｏｂｒｔｉｅｏ１］ｏｇｙｕＧｏＸｕｙｎｌ．Ｃａａｔｒａｏｆ