0 前言

随着人们环保意识的增强，水性涂料的用量大幅度上升。水性涂料一般是以水为分散介质而形成的热力学不稳定体系，需要添加各类助剂以提高其稳定性、施工性及成膜性等，这样会增加生产成本，使生产工艺复杂，也存在包装和运输问题，更主要的是，这些助剂是水性涂料VOC 的主要来源。为此，干粉涂料应运而生。国外对干粉涂料的研究始于20 世纪80 年代。1980 年日本Motoyama Shimesu 等[1]申请了个有关干粉涂料的专利。随着胶粉和颜填料种类的增加，干粉涂料的专利也越来越多。在国内，对干粉涂料的研究大约始于20 世纪90 年代。虽然起步晚，但发展迅速。1992 年周宇绪[2]研制出无机干粉涂料，1997 年起对以聚乙烯醇作为成膜物质的干粉涂料的研究越来越多，1997 年肖力光和张惠萍[3]对无颜料的PVA 干粉涂料进行研究，2002 年周如金等[4]尝试用木薯淀粉制作的天然高分子胶粉进行干粉涂料的研究。2008 年周广德[5]研究了生态彩色干粉涂料，采用天然矿石和天然胶粉。但这些干粉涂料都未能推广，主要原因是施工方式大多是厚层批刮，性能也比乳胶涂料差。本文对用于刷涂的建筑干粉涂料进行初步研究，目的是研制出色彩鲜艳、涂层较薄、易于施工的真正零VOC 的干粉涂料。
 

1 试验部分

1.1 主要设备及原料

使用的设备主要是干粉混合机。

采用的原料均为工业品，且直接使用。主要原料有：乳胶粉，聚丙烯酸酯，自制；轻质碳酸钙，800 目，宜兴市天力建材化工有限公司；高岭土，800 目，广东省茂名市金塘高岭土厂；滑石粉（LG-800），1000 目，广西贺州旭光化工有限公司；钠基膨润土，1000 目，信阳市平桥区申兴膨润土厂；钛白粉（SR-237）、氧化铁黄（YO4900）、氧化铁红（RR3597），深圳海名斯颜料化工有限公司；纤维素醚，Mecellose 羟丙基甲基纤维素，韩国三星精细化学公司；木质纤维（Arbocel），德国JRS 公司；消泡剂，Agitan 粉末消泡剂，德国MUNZING CHEMIE 公司。

2.2.2 滑石粉等填料用量的影响

滑石粉的主要成分是羟基络合物，能提高涂膜附着力。由于滑石粉中和氧结合的镁原子在两个片状二氧化硅之间形成层状结构，相邻层之间依靠弱的范德华力结合在一起，当有剪切力作用时，层间容易分离，有滑腻感，故能提高流平性，改善涂料的涂刷性，并能防止颜料的沉淀结块。滑石粉还能吸收涂膜的伸缩应力，免于产生裂纹和孔隙，从而增强涂膜的强度，提高耐擦洗性[7]。然而，滑石粉易粉化，需要其它填料与其配合。表3 为乳胶粉用量相同的情况下，滑石粉等填料用量对涂料性能的影响。

 

注：乳胶粉用量为25%；纤维素醚和木质纤维素的用量相同；m（干粉涂料）∶m（水）=1∶2.8。

由表3 可见，调节滑石粉、高岭土和轻钙用量，可得到佳填料组成，其中第6 组试样的耐擦洗性佳，效果好。

2.2.3 高岭土用量的影响

高岭土能改进悬浮性，防止颜料沉降，提高钛白粉在涂料中的遮盖力，并增强涂膜硬度。保持涂料中颜料和填料总量不变，同时保持其它颜料和填料配比相同的情况下，通过改变高岭土的用量，考察其对涂料性能的影响。图1、图2 分别为高岭土用量对涂料对比率和耐擦洗性的影响。

2.3.2 颜料组成的影响

调整颜料配比组成可得到不同的颜色。表5 列出了几种常用颜色的组成，所用色卡为立邦漆标准色卡。

 

2.4 助剂用量对涂膜性能的影响

2.4.1 纤维素醚用量的影响

纤维素醚主要用作增稠剂，同时由于其保水性、成膜性，可以通过改变其用量来调节涂膜的干燥速度，改善成膜性。图3、图4 分别为其它组分不变的情况下，纤维素醚用量对涂膜干燥时间和耐擦洗性的影响。

由图3 可见，随纤维素醚用量增多，涂膜干燥时间延长。

由图4 可见，随纤维素醚用量增多，涂膜的耐擦洗次数先增加，然后趋于恒定。考虑经济成本，纤维素醚用量应为0.4%左右。