水包油多彩涂料改进研究

以松香树脂改性的硝化棉为基本成膜物质, 溶解后加入适量颜料而制成的油性 瓷漆 , 经一定的工艺分散于纤维素水溶液中而制成的硝化棉类水包油多彩涂料, 曾风糜一时, 但目前应用已经日趋减少, 并有被淘汰的趋势。原因主要是（1） 其中含有一定量的会对人体健康和环境造成不良影响的溶剂, 在施工后的短时间内会继续挥发。（2）成本较高, 单位涂膜饰面的造价高（!特别是与水包水多彩涂料相比），（3）由于施工单位的种种原因而导致的施工质量问题多。因而,如何解决上述问题中前两个属于其技术固有缺陷的间题, 对于能否延长这类涂料的市场寿命是有一定意义的。1 配方研究11 水包油多彩涂料中有毒性物质来源硝化棉类水包油多彩涂料的有毒性物质主要来源于所用的溶剂。这类多彩涂料中分散相所用溶剂的基本情况如表1 所示。硝化棉和松香树脂是涂料的基本成膜材料, 因而是不能用其它材料替代的, 这两种材料都是无毒的,也无需替代。从表1 中可以看出, 该类涂料使用的溶剂或者有毒, 或者价贵。显然, 考虑用一些无毒、价廉的溶剂取而代之是有可能的。12溶剂的选择标准在水色油多彩涂料中, 溶剂是基料和颜料的分散介质, 它们被溶解或分散于溶剂中而构成瓷漆。一般认为, 选择溶剂最关键的一点是其溶解力, 即所选用的溶剂要有溶解硝化棉的能力。这可根据溶剂的溶解度参数概来选择。硝化棉的溶解度参数为1045, 因而应当选择溶解度参数大致相似的溶剂, 例如溶解度参数为9 左右的醋类溶剂和溶解度参数在9 一10 内的醚类溶剂。在满足了溶解力要求后, 还可以使用一些稀释剂来补充溶剂的用量以求达到所要求的涂料粘度及其它性能要求。此外, 选择溶剂时需要考虑的因素还有: 从涂料的成膜性能考虑, 溶剂剂必须具有一定的蒸发速度; 从劳动保护和环境要求考虑, 溶剂应当无毒或低毒, 刺激性气味也不能太大; 从成本考虑, 在满足性能要求的情况下价格应尽可能地低。从上述溶剂选择的标准看, 表1 中使用了大量毒性大(如二甲苯、乙二醇丁醚、乙二醇乙醚醋酸醋)、价格贵(甲基异丁基甲醇等)的溶剂也是不合适的。13 混合溶剂组成的选择研究由于使用能够单独溶解硝化棉的溶剂和单独不能溶解硝化棉的稀释剂组成混合溶剂制备涂料, 可以在满足溶解硝化棉并得到适当粘度和涂膜干燥速度的情况下使制造涂料的成本最低, 而溶剂的选择范围又很广泛, 所以完全可能使用一些无毒或低毒或廉价的溶剂和稀释剂来代替表1 中的毒性大或价格贵的溶剂。基于这一设想, 进行了如下的试验研究。选择乙酸丁醋、丙二醇丁醚、2 0 号溶剂油以及少量的二甲苯组成混合溶剂来代替表1 中的溶剂进行试验, 结果如表2 所示。在重新选择的这几种溶剂中, 乙酸丁醋的蒸发速度比乙酸辛醋要大得多, 对硝化棉的溶解力也比后者强。而丙二醇丁醚虽然溶解力、蒸发速度和价格都与乙二醇丁醚的相似, 但其毒性低微, 是乙二醇丁醚的良好代用品。20 0 号溶剂油是代替二甲苯的稀释剂, 少量的二甲苯供溶解松香树脂之用。在表2 中, 除了改变混合溶剂的乙酸丁醋丙二醇丁醚的比例外, ( 乙酸丁醋+ 丙二醇丁醚) 与2 0 号溶剂汽油的比例从编号1 一6 依次增大, 而在整个试验中, 二甲苯仅是溶解松香树脂的, 其用量始终保持为5 7 %不变。另一方面, 使用表2 中各编号制成的多彩涂料,经喷涂检验, 均具有很好的装饰效果, 即彩色颗粒大小均匀, 流平性很好且无流挂现象, 涂膜光泽与改进前的没有明显区别。除了粘度一项指标没有检验( 检验手段所限) 外, 其它性能也都满足JG / T 3 0 3 一9 3( 多彩内墙涂料》规定的要求。限于篇幅, 这里就不列表介绍了。改进后涂料的贮存稳定性试验还只有30 天, 但在试验时间内贮存稳定性很好; 而且从原理上讲, 硝化棉在溶解前经过脱醇处理, 改变溶剂品种是不会对贮存稳定性有很大影响的。各编号涂料虽然表干时间不同, 但实干时间均在24 h 以内。从表2 可以看出, 选用编号5 、6 的混合溶剂, 已能够满足生产操作和施工的要求, 而尤以编号6 为优。2 1容剂改进前后涂料的几项性能比较本研究通过重新选用溶剂, 能够取得比较明显的效果, 改用溶剂前后涂料的几项性能比较如表3 所示。注(1 ) : 溶剂一次性投入, 开始经适当时间浸润, 可以间断搅拌从表3 的性能比较可看出, 通过适当选用溶剂,在不影响涂料性能、不明显降低生产能力的情况下,可使硝化棉类水包油多彩涂料的毒性降低到很低的程度, 即改进后毒性大的二甲苯的用量仅为57 %,乙二醇丁和乙二醇丁醚醋酸醋的用量为零, 改用的丙二醇丁醚毒性低微。这样, 其毒性比一般油漆涂料的毒性要低微得多(因为一般油漆涂料都是以二甲苯为主要廉价溶剂的) , 从而大大减轻了这类涂料对环境的影响。除此之外, 还能使每吨涂料的溶剂成本降低30 %左右, 显著降低生产成本。3 结论使用溶剂选择标准的基本原理, 对毒性溶剂用量大、成本高的硝化棉类水包油多彩涂料的溶剂重新进行选择, 有很大的实际意义。所进行的重新选用溶剂的试验研究取得了很好的结果, 使溶剂的成本每t 涂料降低2 3 0 0 余元, 并使涂料的毒性大大降低, 显著减轻了对环境的影响。全文下载：http://wwwctdiskcom/file/3993068