中空聚合物乳液和中空玻璃微球对乳胶漆对比率的影响

data-full-width-responsive="true"> 对比率是涂料配方设计中的重要概念之一。为了制备一种具有隔热性能的乳胶漆，选用中空聚合物乳液和中空玻璃微珠两种特色功能填料，讨论它们对隔热涂料的隔热性和遮盖性的影响。本文讨论的是两种功能填料对隔热乳胶漆对比率的影响。把两种填料和金红石型钛白粉优化组合起来，可以让乳胶漆达到高对比率，并且具有相对低的成本，还可以提高涂料的隔热性。1 实验部分11 主要原材料钛白粉R-930，日本石原；纯丙乳液2800，国民淀粉；中空聚合物乳液：优创-E，罗门哈斯；分散剂5040，海川化工；润湿剂306，海川化工；消泡剂334，海川化工；缔合型增稠剂1150，海川化工；碱溶胀型增稠剂3800，海川化工；醇脂-12，市售；重质碳酸钙：800目，市售；高岭土：1200目，市售；硅灰石：800目，市售；中空玻璃微珠QH-750，秦皇岛玻璃微珠有限公司。12 配方本次实验将探讨四组实验样品，分别是A、B、C、D四组，A的优创-E的质量分数为20%，B、C、D依次减少4%的优创-E。同一组A的样品里面，钛白粉的含量依次减少，A1为12%，A2、A3、A4、A5依次减少2%的钛白粉含量，到A5为4%的钛白粉含量。B、C、D组依次类推。总的固含量定在45%，可以得到20个样品的配方，配方如表1所示。水性乳胶漆A1的配方如下：水：122 g；丙二醇：10 g；分散剂5040：3 g；润湿剂306：1 g；pH值调节剂C950：1 g；消泡剂334：15 g；钛白粉：60 g；重钙：232 g；硅灰石：451 g；高岭土：18 g；纯丙乳液2800：1566 g；优创-E：100 g；醇脂-12：10 g；增稠剂1150：15 g；增稠剂3800：3 g。13 样品制备在高速分散机里加入分散剂等助剂，分散好钛白粉等颜填料，将浆料倒出后加入乳液、中空聚合物乳液等其他助剂进行满速分散。如果需要加入中空玻璃微珠，应在最后加入，因为中空玻璃微珠容易破碎，不能高速分散。最后得到样品。14 测试方法采用JFB-1反射率测定仪进行对比率测试，试验方法采用GB 9270－1988。2 结果与讨论21 钛白粉和遮盖性聚合物的组合对对比率的影响金红石型钛白粉是白色粉末，具有很好的遮盖性，是外墙乳胶漆上佳的颜料。使用中空聚合物乳液的乳胶漆具有优异的耐洗刷性和耐污染性。本次实验讨论的是两种组分的配比对对比率的影响。表2为20个样品中钛白粉和优创-E的固含量百分比。表2中共有三组样品的固含量接近一个数值。第一组：A3(014)、B2(0148)、C2(0136)、D1(0144)，平均值0142；第二组：A4(012)、B3(0128)、C3(0116)、D2(0124)，平均值0122；第三组：A5(010)、B4(0108)、C4(0096)、D3(0104)，平均值0102。由图1可知，在钛白粉和优创-E的总固含量接近一定值的时候，对比率随着优创-E的固含量增加而增大，说明优创-E的遮盖性要比钛白粉好。经分析可知，虽然金红石型钛白粉和中空聚合物都有很好的遮盖力，但钛白粉容易受到团聚效应的影响，超过一定的比例后遮盖力会降低。而中空聚合物粒子则不存在这样的问题，中空聚合物粒子的粒径大多数在025 m左右，处于最佳的粒径范围，这也是它能够提升遮盖力的重要原因。22 中空玻璃微球对乳胶漆对比率的影响中空玻璃微球是一种新型超轻质填充材料，具有重量轻、体积大等优点，还具有绝缘、自润滑、无毒等优异性能，可直接填充于绝大部分类型的热固性、热塑性树脂产品中。用中空玻璃微球取代中空聚合物乳液，讨论中空玻璃微球对乳胶漆对比率的影响，得到新的对比率数据。用C1，A5，A2三个样品进行取代实验，C1的优创-E固含量为36%，取代后，5个样品的优创-E与玻璃微珠的固含量比分别为6%∶0；3%∶06%；24%∶12%；18%∶18%；12%∶24%。A5和A2的优创-E固含量都为6%，5个样品的优创与玻璃微珠的固含量比分别为6%∶0；5%∶1%；4%∶2%；3%∶3%；2%∶4%。图2 中空玻璃微珠取代遮盖性聚合物后乳胶漆的对比率由图2可知，当空心玻璃珠取代优创-E越多时，对比率是逐渐下降的，空心玻璃珠的遮盖性明显不如优创-E。而且取代后的乳胶漆和取代前优创-E含量相同的样品其对比率几乎一样，可以说明空心玻璃微珠几乎没有遮盖力。由图2分析，虽然中空玻璃微珠具有空心结构，但因为其粒径分布很不均匀，且玻璃与空气的折光指数差异很小，所以造成了中空玻璃微珠的低遮盖力。空心玻璃微珠的遮盖力较差，但具有很好的隔热性，因此还是有其应用价值的。3 结论中空聚合物乳液和中空玻璃微珠是两种很有特色的空心微球填料。从以上分析可以看出，在乳胶漆配方中，优创-E具有比钛白粉更好的遮盖力，但是因为其成本比钛白粉高，调节好两者之间的比例，在较低成本的前提下获得高对比率是非常有意义的工作。中空玻璃微珠作为一种隔热填料，由于几乎没有遮盖力，在加入乳胶漆的时候也要考虑它所带来的负作用。