耐沾污外墙涂料的研制

data-full-width-responsive="true"> 1 前 言随着人们对生活质量要求的不断提高, 高质量的乳胶涂料也越来越受到消费者的欢迎, 尤其在外墙装饰中, 瓷砖应用的减少, 外墙涂料的需求也越来越大。建筑物的外墙体多采用混凝土、水泥预制板、水泥砂浆抹面或者净水泥浆抹面等, 其表面在经过风吹雨淋、夏晒冬冻后, 墙体会出现裂缝, 裂缝宽度有大有小, 除特殊情况外一般常在( 1~ 3) mm。为了克服外墙的裂缝问题, 多采用弹性建筑乳胶涂料来遮盖墙体的裂缝, 但在弹性建筑乳胶涂料的发展和应用中, 仍有一些需要解决的问题, 如耐沾污性。目前通过添加合适的耐沾污剂可以提高涂膜的耐沾污性, 但添加耐沾污剂的缺点是在当用量大时, 对涂膜的理化性能有不良的影响, 同时增加产品成本。因此针对外墙建筑涂料的耐沾污性问题, 研制了低成本、有良好柔韧性以及良好耐沾污性的外墙涂料。2 乳液合成及测试211 乳液的制备由于要进行乳化及稳定乳胶粒子, 在大多数乳液制备过程中需要添加许多乳化剂, 而乳液在成膜后, 乳化剂会在表面张力作用下部分迁移至涂膜表面, 对涂膜性能造成严重的伤害, 导致涂膜发粘回粘, 易粘附尘埃造成污染[ 1] 。为了克服乳化剂的影响, 自制了可反应性大分子乳化剂, 利用此大分子乳化剂及阴离子乳化剂为乳化剂、过硫酸铵为引发剂, 在苯乙烯、丙烯酸酯单体体系中, 通过加入功能单体改善体系的亲水疏水性能, 利用半连续加料方法制备了核壳苯丙乳液。乳液合成基本配方见表1。212 乳液的测试( 1) 固含量取一定量We 的乳液( 2~ 3) g 放在干净的已知重量W0 的玻璃板或玻璃器皿上, 放在100c烘箱内烘烤20min, 取出称量玻璃板或玻璃器皿的重量W1, 按公式计算固含量:固含量C%= (W1- W0) / We x 100%( 2) 机械稳定性在1 000mL 的搪瓷杯中加入200g 用120 目筛子过滤的乳液, 将搪瓷杯放在搅拌机上, 调整转速为4 000r/ min, 搅拌1/ 2h 后观察乳液是否破坏或絮凝, 如无明显絮凝则为合格。( 3) Ca2+ 稳定性在10mL 带刻度的试管中, 用滴管加入5mL乳液, 然后加入1mL5% CaCl2 水溶液, 注意加入时也要缓慢加入, 充分摇匀后放置试管架上, 分别于1h、24h、48h 后观察, 如无发生分层、沉淀、絮凝等现象, 为合格乳液。( 4) 稀释稳定性在10mL 带有刻度的试管中, 用滴管加入2mL乳液, 然后用滴管加入8mL 无离子水, 充分摇匀后放置在试管架上, 分别于24h、48h 后观察有无分层、分水沉淀发生, 无上述情况为合格。( 5) 冻融稳定性在恒温为- 15c 的低温冰箱中连续冷冻16h,常温解冻8h, 如此循环5 次, 如不破乳为合格。对合成的乳液进行测试, 其结果见表2。213 乳液玻璃化温度及其影响涂料的硬度是由成膜物质( 乳液) 的玻璃化温度( T g) 决定的, 硬度越高使得涂膜的耐沾污性也有重要的影响。许多实验已经证实: 玻璃化温度升高, 硬度越高, 涂膜的耐沾污性能就越好, 同时高玻璃化温度对于低温施工带来难以成膜的困难;另一方面如果乳液的玻璃化温度过高, 形成的膜较脆, 对于弥补外墙的细微裂缝不利, 因此, 平衡乳液的柔韧性和玻璃化温度对提高涂膜的耐沾污性有重要的影响。通过调节苯乙烯与丙烯酸丁酯的比例可以改变聚合物的Tg。在此选择的苯乙烯/ 丙烯酸丁酯为27/ 22。通过DSC 2910 示差扫描量热仪测试该乳液的T g 为27 e , 通过检测乳液成膜物质的接触角发现膜具有亲水性。