新組合水性涂料的制備及性能研究*

江 娟 周 純 黎 彧 戴海浪 黃天送 林志盛

(廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生態(tài)環(huán)境技術(shù)學(xué)院，廣東廣州 510300)

新組合水性涂料的制備及性能研究*

江 娟 周 純 黎 彧 戴海浪 黃天送 林志盛

(廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生態(tài)環(huán)境技術(shù)學(xué)院，廣東廣州 510300)

以優(yōu)質(zhì)絲光淺色基漆和絲光墻面漆為基料，以鐵黃和酞菁綠為色漿,選擇一種或兩種基料、一種或兩種色漿，配以適量水，制備了4大類(42個配方)水性涂料，并對所制備水性涂料的各項(xiàng)性能進(jìn)行檢測。該水性涂料基本符合TB/T2260和TB/T2393的技術(shù)要求，為今后水性涂料的研究提供一定的理論基礎(chǔ)。

基料；色漿；水性涂料

伴隨建筑行業(yè)的迅速發(fā)展和美化綠色城市的外觀及使用要求的不斷提高，高性能水性涂料的需求在逐漸增強(qiáng)[1-3]。目前，世界各地涂料的開發(fā)以環(huán)保型水性涂料為主[4-8]。水性涂料具有以下優(yōu)勢[9-10]：①水性涂料以水作溶劑替代常用的有機(jī)溶劑，大大降低環(huán)境污染，具有明顯的減少污染、節(jié)約資源的優(yōu)勢。即使目前尚有部分水性涂料仍運(yùn)用少量低毒性醇醚類有機(jī)溶劑改善惡劣的作業(yè)環(huán)境，但有機(jī)溶劑的質(zhì)量比(占涂料)控制在10%～15%范圍內(nèi)，甚至部分陰極電泳涂料的有機(jī)溶劑含量已降至1.2%。②水性涂料在潮濕表面和環(huán)境下都可以直接涂覆施工，它對材質(zhì)表面適應(yīng)性非常好；且水性涂料涂裝工具可直接用清水洗滌，大大減少有機(jī)清洗溶劑的消耗量，避免二次環(huán)境污染。因此大力發(fā)展環(huán)保型涂料、開發(fā)水性涂料成了我國涂料發(fā)展的重中之重。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 試劑

德斯曼優(yōu)質(zhì)絲光淺色基漆、德斯曼絲光墻面漆、鐵黃色漿、酞菁綠色漿、百色卡均由佛山市順德區(qū)金洹貿(mào)易有限公司提供。

1.2 儀器

涂料老化試驗(yàn)箱：LUV-Ⅱ，上海魅宇儀器設(shè)備公司；涂-4粘度計(jì)：LND-1型，上海天峪儀器儀表有限公司；細(xì)度板: QXD型，上海魅宇儀器設(shè)備公司；光澤儀：KGZ-1C，湘潭湘儀儀器有限公司；黑白格板：QZP型，天津市科信試驗(yàn)機(jī)廠；電子天平：TA1003，湘潭湘儀儀器有限公司。

1.3 各種水性涂料的制備過程

選擇一種或兩種水性基料與一種或兩種色漿，按照色漿 ∶基料(質(zhì)量比)為0%、5%、10%、15%、20%和25%，共制備4大類水性涂料(包含42個配方)，并測定水性涂料及涂膜的性能。

2 水性涂料性能檢測結(jié)果

表1為采用優(yōu)質(zhì)絲光淺色基漆和鐵黃色漿(或酞青綠色漿)按照不同質(zhì)量比所制備水性涂料的各項(xiàng)性能檢測結(jié)果。

以優(yōu)質(zhì)絲光墻面漆和鐵黃色漿(或酞青綠色漿)按照不同質(zhì)量比所制備水性涂料的各項(xiàng)性能檢測結(jié)果如表2所示。

表1 絲光淺色基漆+單一色漿涂料性能

表2 優(yōu)質(zhì)絲光墻面漆+單一色漿所制備涂料性能

續(xù)上表

表3為優(yōu)質(zhì)絲光淺色基漆或優(yōu)質(zhì)絲光墻面漆與混合色漿(鐵黃色漿 ∶酞青綠色漿=1 ∶1)按不同質(zhì)量比所制備水性涂料的性能檢測結(jié)果。

混合基料(絲光淺色基料 ∶絲光墻面漆=1 ∶1)與混合色漿(鐵黃色漿 ∶酞青綠色漿=1 ∶1)按不同質(zhì)量比混合所制備水性涂料的性能檢測結(jié)果見表4。

表3 單一基料+混合色漿所制備涂料性能

續(xù)上表

表4 混合基料+混合色漿所制備涂料性能

3 結(jié)果與分析

(1)從表1、表2可知，同種基料、不同色漿或不同基料、同種色漿所制備的水性涂料，其細(xì)度、遮蓋力不同?？傮w上，優(yōu)質(zhì)絲光淺色基漆水性涂料的細(xì)度高于絲光墻面漆水性涂料，而絲光墻面漆水性涂料的遮蓋力強(qiáng)于優(yōu)質(zhì)絲光淺色基漆水性涂料。同種基料，隨著色漿含量的增加，遮蓋力、漆膜光澤度均呈現(xiàn)下降趨勢。經(jīng)老化24h后，漆膜光澤度和附著力都下降，但硬度增加。

(2)從表1、表2與表3比較可知，使用混合色漿使涂料的細(xì)度降低，但使遮蓋力呈升高趨勢，特別是對優(yōu)質(zhì)絲光淺色基漆水性涂料，其混合色漿水性涂料的遮蓋力明顯升高。同樣地，經(jīng)老化24h后，涂膜光澤度和附著力下降，但硬度增加。

(3)比較表3與表4可知，混合基料與混合色漿所制備的水性涂料，其細(xì)度比單一色漿涂料的低，與混合色漿涂料相當(dāng)；而其遮蓋力取決于所使用基料，與色漿關(guān)系不大。

(4)從以上的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析可知，色漿是影響涂料細(xì)度的主要因素，而基料是影響涂料遮蓋力的主要因素。老化會導(dǎo)致涂膜光澤度和附著力下降，硬度增加，破壞涂膜性能。

(5)所制備水性涂料性能與溶劑型涂料相當(dāng)，基本符合TB/T2260和TB/T2393的技術(shù)要求。環(huán)保性是其明顯優(yōu)勢。

[1]黃偉，邱祖民，肖建軍，等.水性涂料的應(yīng)用現(xiàn)狀及研究進(jìn)展[J].化工新型材料，2015, 43(8): 210-212.

[2]劉鳳仙，牛志強(qiáng).新型環(huán)境友好建筑內(nèi)墻水性涂料的研制[J].中國涂料，2016, 31(6): 63-67.

[3]季建霞，陸文明，鄭晨，等.我國水性涂料的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].上海涂料，2016，54(5): 38-41.

[4]黃大江.水性涂料 大顯神通[J].涂裝與電鍍，2010, 5: 3-18.

[5]Jena K K, Narayan R, Raju K. New high performance waterborne organic-inorganic hybrid materials from UV curing[J]. Progress in organic coatings, 2013,76(10): 1418-1424.

[6]Karakas F, Celie M S. Effect of quantity and size distribution of calcite filler on the quality of water borne paints[J]. Progress in organic coatings, 2012,74(3): 555-563.

[7]陳凱.雙組分水性聚氨酯地坪涂料的合成與研究[J].涂料技術(shù)與文摘，2010,12:33-35.

[8]李桂林.水性涂料開發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展對策(Ⅰ)[J].現(xiàn)代涂料與涂裝，2010,13(10)：11-15.

[9]曹磊，李燚佩，馮晶，等.2014版水性涂料環(huán)境標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)解讀[J].中國涂料，2014，29(7):1-4.

[10]楊晉，王海利.水性涂料的特點(diǎn)及其噴涂施工要求[J].科技信息，2011, 34.

Study on Preparation and Properties of New Assembled Waterborne Coatings

JIANG Juan ZHOU Chun LI Yu DAI Hailang HUANG Tiansong LIN Zhisheng

(Ecological Environment Technology College, Guangdong Industry Polytechnic，Guangzhou 510300,China)

In this research, high quality mercerized colored varnish and mercerized wall paint were used as coating base material. Meanwhile, iron yellow pulp and phthalocyanine green pulp were used as pigment to prepare coatings. Four kinds of waterborne coatings, including 42 formulations, were prepared by mixing one or two coating base material and one or two pigment with appropriate amount of water. The performance analysis of the prepared waterborne coatings shows that they basically meet the technical requirements of TB/T2260 and TB/T2393, which provides a theoretical basis for the study of waterborne coatings in the future.

coating base material; color paste; waterborne coatings

2016-11-02

廣東省高等職業(yè)院校珠江學(xué)者崗位計(jì)劃資助項(xiàng)目(2015)；廣東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2016A030313761)；廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目(201510010170)； 廣東輕院珠江學(xué)者人才類項(xiàng)目(RC2015-001)； 生物無機(jī)與合成化學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)基金(2016)；廣東輕院創(chuàng)新強(qiáng)校自主創(chuàng)新能力提升項(xiàng)目(2A20705)

江娟(1983—)，女，博士研究生，講師。

TQ637

A

1672-1950(2016)04-0008-05