水包水多彩仿石涂料的制备与研究

data-full-width-responsive="true"> 水包水多彩仿石涂料的制备与研究叶云飞，常学贵，宋云娟（常州建筑科学研究院，江苏尼高科技有限公司，江苏常州 213144）0 引言水包水多彩仿石涂料是在水性基础漆中混入液体或胶化的两种以上不同颜色、大小和形状各异的带色微粒，形成的一种复合悬浮分散体系，又称液态花岗岩，具有装饰性强、绿色环保、施工简便等优点，应用前景非常广阔。重点探讨了影响基础漆和成品漆性能及稳定性的诸多因素，如 ：保护胶溶液、乳液、羟乙基纤维素、色浆等。通过配方调整与优化，并对所制备仿石涂料进行检测与评价，最终制备出综合性能优异的水包水多彩仿石涂料。1 实验部分11 原材料苯丙乳液（BLJ-818）、纯丙乳液（BLJ-9468），上海保立佳化工有限公司 ；丙烯酸酯乳液（RS-320）、纯丙乳液（RS-733）、硅丙乳液（RS-996AD），上海巴德富实业有限公司 ；保护胶S-482、LR-560、RT-1，市售品 ；金红石型钛白粉，江苏镇钛化工有限公司 ；重质碳酸钙、煅烧高岭土、超细硅酸铝，广西桂林宏泰超微粉厂；羟乙基纤维素，市售品；各类涂料助剂，市售品 ；水性色浆，苏州世名科技股份有限公司。12 仪器设备SDF-400高速分散机，上海微特电机有限公司 ；Nicolet-6700傅立叶红外光谱仪，美国热电科技仪器有限公司 ；ARL AdvantX 3600 X射线荧光光谱仪，赛默飞世尔科技公司 ；Nano-ZS90 Zeta电位分析仪，英国马尔文仪器有限公司 ；UV-3600紫外可见近红外分光光度计，日本岛津公司 ；STM-Ⅲ斯托默黏度计，天津市中亚材料试验机厂 ；W-77水包水仿石涂料专用喷枪，上海岩田实业有限公司。2 结果与讨论21 保护胶溶液对体系稳定性的影响选取市售的三种不同型号的特质黏土（S-482、LR-560、RT-1）为保护胶，主要成分均为人工合成硅酸镁锂。图1为三种保护胶的红外谱图，3 450 cm-1附近处为水分子的不对称伸缩振动峰 ；1 640 cm-1附近处为水分子的弯曲振动峰，说明合成的硅酸镁锂层间含有部分水分子 ；1 010 cm-1附近处为SiOSi的不对称伸缩振动峰 ；669 cm-1、655 cm-1附近处分别为MgOH与LiOH的弯曲振动峰 ；464 cm-1附近处为SiOMg的变形振动峰。三种保护胶的XRF（X射线荧光光谱分析）数据见表1。保护胶溶液是胶体分散体系，其稳定性可用Zeta电位来评估。Zeta电位的正负表示胶粒所带电荷的种类，即＋表示胶粒带有正电荷 ；－表示胶粒带有负电荷。Zeta电位的绝对值越大，胶粒抵抗聚集的能力越强，体系越稳定 ；反之，Zeta电位的绝对值越小，胶粒越容易聚集，体系稳定性越差。以LR-560为例制备不同浓度的水溶液，用电位分析仪测定其Zeta电位，结果见图2。由图2可见 ：保护胶LR-560浓度在2%~5%范围内，Zeta电位的绝对值随溶液浓度的升高而升高，体系稳定性增强 ；浓度在4%~6%之间，Zeta电位的绝对值相对较高，体系稳定性较好；浓度超过6%时，Zeta电位的绝对值相对较低，体系稳定性较差。因此，以LR-560制备保护胶溶液时，保护胶溶液浓度以4%~6%为宜。22 乳液对基础漆性能的影响乳液是水包水多彩仿石涂料基础漆中的关键组分之一，它关系到成品漆的稳定性以及成膜后彩粒的基本性能。由于多数乳液中的乳化剂或官能团会被保护胶吸附或发生反应，致使以下情况发生 ：①基础漆中保护胶和乳液反应，引起彩粒逐渐膨胀，导致彩粒批次稳定性变差 ；②破坏柔性保护膜，导致渗色、混色 ；③乳液与保护胶溶液兼容性差，致使漆膜遇水起泡、发白，影响装饰效果。因此，选择与保护胶溶液兼容且稳定性良好的乳液，对于基础漆以及成品漆的稳定性及其它性能非常关键。本研究选取了几种乳液，探究了其对体系稳定性的影响，结果如图3所示。以不同乳液制备多彩仿石涂料基础漆，将基础漆加入保护胶溶液中分散成粒，形成彩粒悬浮液，静置一定时间后取出上层液体（即保护胶溶液），用UV-3600紫外可见近红外分光光度计测定其可见光区的吸光度，以此来表示彩粒的渗色程度。吸光度越低，说明形成的彩粒越稳定，渗色程度越低；反之，彩粒稳定性越差。由图3可见 ：使用苯丙乳液 BLJ-818时，吸光度很大，防渗色能力很差 ；当使用弹性乳液时，吸光度相对较小，防渗色能力较好 ；同时，三种弹性乳液对于稳定体系的能力依次为 ：RS-733BLJ-9468RS-320。其中，RS-733是一种采用无皂聚合工艺合成的纯丙烯酸酯聚合乳液，试验证明其与保护胶溶液兼容性较好，具有较佳的耐水性和耐候性。因此，基础漆选用RS-733弹性乳液作为成膜物质。