弹性金属闪光外墙乳胶漆的研制
2022-04-07 10:37 浏览:261
0 前 言
随着我国经济建设的快速发展,人们对建筑物外墙的装饰性、耐久性、耐沾污性的要求越来越高。建筑节能是“十一五”期间国家十大节能工程之一,建设部把外墙保温作为重点项目强制实施。由于E P S板等保温材料具有很大热阻,当用普通外墙涂料进行饰面涂装时,夏季表面温度变化幅度达50 ℃,由此,常引起保护层开裂,这不但对抗裂保护材料的柔韧抗裂性提出了更高的要求,也对与之配套的饰面涂料提出了更高的要求[1]。铝塑板虽然具有华贵凝重的闪光装饰效果和优良的耐久保护性,但是造价昂贵,难以推广；溶剂型氟碳金属闪光漆虽然具有仿铝塑板的效果,但因施工繁琐、涂膜刚性强、透气性差、污染环境等限制了其应用领域；本文研制的弹性金属闪光乳胶漆属于绿色环保产品,涂膜不但在广泛温度变化范围内保持良好的回弹性、持久的韧性和优良的延伸率,以适应建筑表面的“活”裂纹的产生和运动[2],而且还有仿幕墙金属闪光效果和透气性,适用于外墙保温系统的装饰层涂装。
1 试验部分
1.1 主要原材料
弹性乳液A P—5085,日本昭和；A D66,国民淀粉；2438M、A C261,罗门哈斯；金属闪光颜料：银白珠光粉,上海珠尔纳公司；定向排布剂：改性脂肪酸聚酰胺蜡,D i s p a r l o n A Q600;改性聚乙烯\醋酸乙烯蜡浆,B r k A Q U A C E R526;偶联剂K H560和N D Z—401复合,上海；有机膨润土,海明斯；纳米S i O２浆料,北京首创；分散剂731A、防腐防霉剂B A F 、L X E 、增稠剂R M — 8 W 、流平剂R M —2020,罗门哈斯；消泡剂A36、A M P—95、丙二醇、醇酯—12,市售。
1.2 基础配方(见表1)
1.3 制备工艺
1.3.1 颜料浆的制备
在低剪切调漆罐中加入适量去离子水,搅拌下加入分散剂、防腐防霉剂、偶联剂,搅拌均匀后加入珠光颜料,中低速搅拌30 m i n,然后加入丙二醇、改性蜡浆、有机膨润土浆,少量消泡剂、成膜助剂和纳米S i O２浆,搅拌分散30 m i n,制成颜料分散浆。
1.3.2 涂料的制备
将搅拌转速提高至500 r/m i n左右,徐徐加入乳液、余量去离子水、p H值调节剂、消泡剂,搅拌混合20～30 m i n,加增稠剂和流平剂调节黏度,达到70 s左右(涂-4杯),经过滤后装桶。
1.4 技术性能
弹性金属闪光外墙乳胶漆的技术性能见表2。
2 结果与讨论
2.1 乳液的选择
作为外墙外保温系统的饰面涂料,涂膜应具有优异的弹缩性、防水性、耐老化性、耐沾污性和一定的透气性能。因此,作为弹性金属闪光乳胶漆成膜物的乳液,除必须具有上述综合性能外,还要求涂膜致密性好、透明度高、附着力强、耐水性优、光泽度高、对效应颜料润湿亲合性好等,能凸显出强烈的金属闪光效果。本试验选用了3种国外知名公司生产的弹性乳液作基料,在其他因素不变的前提下,只改变弹性乳液品种,分别制备出3种金属闪光乳胶漆,并对其主要性能进行比较,结果见表3。
由表3数据可知,本试验选用的三种弹性乳液制备的乳胶漆,其涂膜在耐水性、耐老化性方面均很优秀,在检验时间范围内表现无差别,但是在耐沾污性和涂膜的拉伸强度两项指标中,以乳液A P-5085优,A D66次之,2438+261差。虽然在涂膜断裂延伸率指标上A P-5085略低于A D66,但是370%的延伸率足可以遮蔽基层“活”裂缝的变形量,因此,本试验选用A P-5085作基料,由于该乳液采用了无皂化聚合工艺,使用了特殊的亲水性官能团,使乳液粒子表面存在着有效的亲水官能团,从而使耐水性与湿润性同时并存[3]。亲水性的涂膜表面能够使水的接触角变小,同时提高水的润湿性,使附着在涂膜表面的亲水、亲油性污染物均容易被雨水冲洗掉,从而保持墙面清洁。
2.2 金属闪光颜料的选择
用于外墙涂料的金属闪光颜料,主要包括铝粉、铜粉、珠光粉及一些干涉性颜料,目前,在水性金属闪光涂料中主要采用铝粉浆和珠光颜料做金属闪光材料。以铝粉浆制备的金属闪光漆,虽然具有优异的装饰性和持久保护功能,但是也存在着许多不足之处。云母珠光钛颜料是以天然云母薄片为基料,在其表面沉积一层折光指数比云母高得多的透明金属氧化物(如T i O2、F e2O3)而制成。当光线入射在折光不同的透明界面上时,发生多次折射、反射及部分吸收、穿透作用时,产生光的干涉现象,从而产生珠光般的色彩[4]。以金红石型T i O2包覆的云母珠光颜料,具有优异的耐候性、耐酸耐碱性、耐旋光等特性,在水性涂料体系中有很好的分散性,且价格便宜,原料来源广泛,色彩丰富,更符合我国的国情。在试验中发现,珠光颜料的粒径大小对涂膜的遮盖力、闪光性、珠光效果及鲜映性直接相关,其相关性见表4。
由表4可知,珠光颜料的粒径越小其鲜映性越高、珠光效果越强、闪光性变弱、遮盖力增强；粒径越大上述性能则相反。为了保证涂料既有足够的遮盖力又有较强的闪光效果,可以将粗粒径和细粒径的珠光颜料搭配使用,试验结果表明,采用1 250目∶600目=1∶1(质量比)的珠光粉做闪光颜料,取得了满意的效果。在基础配方中其他因素不变的条件下,只改变珠光颜料的用量,对涂膜性能的影响见表5。
由表5可知,在试验基础配方中,随着珠光颜料用量的增加,光泽小幅度降低,遮盖力提高,涂膜外观由光滑变得粗糙、金属闪光性由弱变强,当用量达到10%时,各项指标均达到峰值,所以本试验配方中金属闪光颜料的用量选定10%,当用量过大时,颜料片排布拥挤、重叠、堆积、反转,打乱了排列顺序,反而影响了涂膜的光滑度和闪光效果。
2.3 防沉定向排列剂的选择
