低温环境下水性外墙涂料的抗泛色性研究

data-full-width-responsive="true"> 0 前 言对于水性外墙涂料来说，要求其必须具有较强的适应能力，以确保在不同的气候环境下都能够达到相同的保护和装饰效果。但由于水性外墙涂料主要是以水为分散介质（有机溶剂添加量一般不超过5%），而不像溶剂型外墙涂料那样可以通过大量加入不同性能的有机溶剂来进行调节，所以适应性极易受到水的限制，如:在过高的温度下会因水的快速挥发而造成涂膜流平不好、成膜质量差以及色彩鲜艳度差等现象的产生;而在低温状态时，会因水趋向于凝固而导致体系各组分出现相容性问题，使得本已均匀分散的颜料发生絮凝，而若此时再以剪切力分布极度不均衡的滚涂来进行施工，则会导致涂料（非白色或透明色）在施工时出现泛色现象，从而带来重大损失。而据笔者近几年走访的上千个工地统计数据显示，其水性外墙涂料的施工70%以上都还是以滚涂为主，为此，有必要就低温环境下引起水性外墙涂料出现泛色的各项因素进行分析，并提出相应的解决方案，以杜绝涂膜在此环境下出现泛色性问题。1 影响涂膜出现泛色问题的因素11 涂膜出现泛色问题的主要因素在多种颜料分散体系中，若其中某种颜料过度絮凝或沉降，造成颜料分散体系的分离，则会导致涂膜出现泛色现象[1]。引起颜料絮凝的主要因素是来自于颜料粒子间过强的吸附力，而贝纳德漩涡的出现以及各种颜料间较大的密度差则是导致颜料出现沉降的主要原因。12 低温环境下涂膜出现泛色问题的主要原因由于各颜料粒子间均衡的吸附及解吸附能力是影响颜料稳定的最主要因素，而其中解吸附的动力又主要来源于分子间的布朗运动，由下面的布朗运动公式可知，涂料分子的位移与温度成正比，与介质黏度及粒子半径成反比，即温度越低，介质黏度越高，粒子半径越大，则体系的布朗运动就越缓慢。式中：在时间t内粒子沿某一方位的平均位移;R气体常数;T绝对温度;r 粒子半径;L阿佛加德罗常数。也就是说，在水性外墙涂料中，随着温度的降低，体系黏度的增加，各颜料粒子间的布朗运动将逐渐变慢，其解吸附能力也随之减弱，当体系的解吸附能力远远小于吸附能力时，体系的分散平衡状态就会因各组分的互相吸附而遭到破坏，使得本已均匀分散的颜料发生絮凝，进而导致涂膜出现泛色。所以在低温环境下，颜料间均衡的吸附及解吸附能力是决定涂膜是否出现泛色的最主要因素。2 低温环境下涂膜出现泛色问题的解决方案21 合适的润湿分散体系与涂料的其他组分相比，由于润湿分散剂往往具有高价格及高亲水性的特点，所以为了平衡配方成本及保证涂膜具有足够的耐水性能，在实际应用中水性外墙涂料里润湿分散剂的实际用量一般都会低于颜料达到理想分散的最小需求量，从而使得涂料往往出现在标准状态下的一切测试性能均良好，而在实际应用中却出现泛色的现象，其缘由主要是现场施工环境与标准测试环境出现了巨大变化，从而导致涂料中的颜料发生了絮凝。由12可知，颜料间均衡的吸附及解吸附能力是决定涂膜是否出现泛色的最主要因素。所以如何保证体系的润湿分散剂在不同的温度下都具有同等功效将是解决涂膜泛色的首要任务。而表1则是在同一配方体系中，分别对比了不同温度下各种润湿分散剂对水性外墙涂料的抗泛色性影响。注:样品 A～D为只改变体系的润湿剂种类，其他不变;样品 E～H为只改变体系的分散剂种类，其他不变。