水性工業(yè)烤漆的“水峰”避讓與流變行為控制

葉聰，謝萬如，崔鵬，張玉，周其龍（.安徽本雅明涂料有限公司，安徽合肥3000；.安徽大學化學化工學院，安徽合肥30039）

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水性工業(yè)烤漆的“水峰”避讓與流變行為控制

葉聰1，謝萬如1，崔鵬2，張玉1，周其龍1
（1.安徽本雅明涂料有限公司，安徽合肥230001；2.安徽大學化學化工學院，安徽合肥230039）

摘要：給出了一種水性工業(yè)烤漆在使用時越稀釋越稠化的解決方法，研究了紙粘度（30秒）水性漆體系的流變劑選型原則，對生產和配方設計具有指導意義。

關鍵詞：水性；烤漆；水峰；流變

1　前言

隨著環(huán)境污染的加劇以及國家環(huán)保法規(guī)的嚴格實施，溶劑型涂料的使用愈來愈受到限制，水性涂料、粉末涂料、輻射固化涂料是今后的發(fā)展方向。就粉末涂料及輻射固化涂料而言，由于上游原材料工業(yè)技術瓶頸和現(xiàn)場施工條件的制約，未能大面積推廣，而水性化是目前涂料綠色發(fā)展的主流和趨勢。

水性工業(yè)烤漆可以“濕碰濕”噴涂，性能優(yōu)、耐性好、成膜快、效率高，非常適合自動化流水線作業(yè)。但目前水性工業(yè)烤漆也存在一些問題，如在水性丙烯酸氨基高光面漆體系中，由于顏料PVC濃度較低，即顏基比較小，為保證高遮蓋性和高豐滿度，施工時兌水量有限，只有5%～10%，這時，常會出現(xiàn)一種所謂的“水峰”現(xiàn)象，即一定范圍內兌水稀釋，非但粘度未降低，反而變稠，導致噴涂霧化更加困難，涂膜粗糙、桔皮、流平差，再繼續(xù)兌很多水稀釋才能把粘度降下來，但此時涂膜又出現(xiàn)流掛、遮蓋差、光澤及豐滿度下降；水分過多時，還影響到烘烤時的揮發(fā)梯度，造成漆膜的爆泡及發(fā)霧等現(xiàn)象。這種稀釋時粘度不降反升的現(xiàn)象，行業(yè)謂之“水峰”現(xiàn)象。本文通過水性樹脂及小分子一元醇的選擇，解決了避讓“水峰”的方法。

另外，這種水性丙烯酸氨基類工業(yè)烤漆因限制施工時的兌水量，所以本體粘度也不高，涂4杯粘度往往小于30秒，要做到罐內防沉降，施工不流墜，流變助劑的選擇也很關鍵。本公司經(jīng)過長期研究和探索，定性地比較了幾類流變助劑的優(yōu)劣。

2　水峰“避讓”實驗及流變助劑比較

選用金團化學5025B、產品A、產品B、產品C等水性樹脂，不斷增加稀釋比，分別作出各自的粘度變化曲線，如圖1。

圖1　不同水性樹脂的粘度變化曲線

由圖1可見，水性樹脂5025B、產品A、產品B、產品C的“水峰”分別在10%、15%、25%～30%、35%～40%。

再以5025B水性樹脂為例，制成丙烯酸氨基烤漆，配方如表1。

表1　合成丙烯酸氨基烤漆的配方

將不同助溶劑制成水性漆，以去離子水稀釋作粘度曲線，如圖2。

由圖2可見，在涂料配方中加入一定量的小分子一元醇，“水峰”均能提前?？紤]到甲醇的毒性，實際應用中，選乙醇和異丙醇為宜。

表2　各試劑的優(yōu)劣比較

圖2　不同助溶劑制成的水性漆的粘度曲線

低粘度體系的防沉降，抗流掛的流變行為控制，主要選用改性蒙脫土、氣硅、RD凝膠、締合性流變助劑等，各自優(yōu)劣比較如表2。

由表2可見，僅就使用性能而言，RD凝膠是最適宜的。

3　結論

工業(yè)用水性丙烯酸氨基烤漆要在使用時避開“水峰”，在配方設計時，不僅要考慮到樹脂的其它性能，“水峰”過于滯后的樹脂也不宜采用，加乙醇或異丙醇可以使“水峰”大幅度前移，從而在稀釋時就避開了“水峰”。低粘度體系（30秒以內）的防沉抗墜選用RD凝膠最為適宜?！?/p>

doi：10.3969/j.issn.1008- 553X.2016.03.016

中圖分類號：TQ633

文獻標識碼：A

文章編號：1008- 553X（2016）03- 0047- 02

收稿日期：2016- 01- 12

作者簡介：葉聰（1963-），男，高級工程師，從事化工技術工作，13856997082，18917230830@163.com。