水性多彩彩点的收缩性研究与探讨
日期：2021-07-09
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58 核心提示：0 引言水性多彩涂料近几年发展迅速，短短几年生产水性多彩的厂家成倍增加。 随着水性多彩的市场越来越成熟，客户对水性多彩的要
0 引言
水性多彩涂料近几年发展迅速，短短几年生产水性多彩的厂家成倍增加。 随着水性多彩的市场越来越成熟，客户对水性多彩的要求也越来越高。 在和客户接 触的 过 程中 发现， 有 些批 次多 彩 的 彩 点 有 收 缩 现象。 所谓水性多彩的彩点收缩是指：水性多彩放置一段时间后，彩点发生了变硬、变小，彩点干燥后表面有皱褶出现、彩点变凸，喷涂时彩点不容易打开，严重时喷涂过程中甚至会像 qq 糖似的从墙上弹掉。 一般出现水性多彩彩点收缩时，再次喷涂的样板用手去摸时会有凹凸不平、甚至扎手的感觉。 影响水性多彩主要的 3 个要素：保护胶、乳液、纤维素。 下面的试验通过改 变单 一 要素 进行 筛 选，观 察彩 点 的变 化，以 找 出问题的症结。
1 试验
1.1 主要原材料
保护胶：（GTS、GS）：上海网格贸易有限公司；537HH： 好饰 家；901： 尼 恩 化 学；GRAS B： 格 瑞 诗；HS482、HS482+：海明斯。
乳液： （RS-3788、RS-6733、RS-3799A）：巴德 富；3998：日出； 4765：昭和； 8087：万华；纤维 素：（ HS100000）：信 越；451FQ、PRIME3500、EHM500：阿克苏； HER 100M：格瑞诗。
其他 助剂: （TT615、TT935、成 膜 助 剂 十 二 醇 酯）：陶 氏；消 泡 剂 NXZ:圣 诺 普 科；杀 菌 剂 EG-CLF:索 尔；润 湿 剂 DC803：格 瑞 诗；分 散 剂 BO3：法 国 先 创；钛 白SR-237：东佳；高岭土 80L：泽西；颜料：科莱恩。
乙二醇：市售。
1.2 试验仪器
标格 达高 速 分散 机、电 子 称、多 彩 专 用 2L 喷 枪、高温烘箱、纸卡、调墨刀。
1.3 试验方法及配方
1.3.1 造粒工艺及纸卡刮涂方法
次刮纸卡： 水性多彩刚做出后立刻用调墨刀刮涂于纸卡，刮涂时不用力，只是把彩点摊开，如图 1所示。 水性多彩造粒工艺及刮纸卡工艺如图 2 所示。
第二次刮纸卡： 试验后再次以同样方式刮纸卡，进 行对 比观 察 彩点 大小、彩 点凹 凸感，干 燥后 观察 彩点大小、彩点手感、彩点凹凸感。
1.3.2 彩点收缩试验方法
（1）多彩做出后放置于 50 ℃烘箱中 3 d 刮纸卡。在 试验 中发 现 多 彩 放 置 3 d 和 放 置 15 d， 彩 点 收 缩变 化很 小，为加 快试 验 进度 故 均 采 用 放 置 50 ℃烘 箱中 3 d；
（2）彩点造粒后在造粒保护胶液中放置一定时间，然后再做出成品刮纸卡， 然后再放置于 50 ℃烘箱中3 d 刮纸卡。 因实际生产时彩点造粒时间会比较长，有时造粒后因其他事情耽搁还会放置，故此增加彩点放置时间对彩点收缩的影响。
1.3.3 水性多彩配方及工艺
1.3.3.1 保护胶的配方及工艺
保护胶的配方及工艺，见表 1。 配方中水之所以分两次加入， 是为了保证液体量小于缸体容积的 60%，这样方便生产高速分散。 以前实际生产中，虽然工艺要求：总的 添 加量 不超 过 缸体 容积 的 70%，但是 生产工人为省事， 水的添加量常常大于缸容积的 80%，难以高速分散。
1.3.3.2 基础漆配方及工艺
基础漆配方及工艺，见表 2。配方中水分两次加，后一次加水既是为了稀释杀菌剂，又是为了冲洗缸体。
1.3.3.3 连续相配方及工艺
连续相配方及工艺，见表 3。 杀菌剂和 TT935 均稀释后加入，不稀释时直接加入容易出现颗粒。
1.3.3.4 成品配方及工艺
成品配方及工艺，见表 4。
1.4 试验内容
1.4.1 保护胶对收缩的影响
1.4.1.1 不同厂家的保护胶对收缩的影响
试验 中基 础 漆 保 护 胶 液 和 造 粒 保 护 胶 液 均 为 同一厂家同一品牌，基础漆用乳液为 RS3788、纤维素为HER 100M。 其他不变，考察改变保护胶时的收缩性。
试验结果如表 5 所示。
注：观察方法：刚做时刮纸卡，50 ℃放置 3 d 后刮纸卡，干燥对比彩点平整度大小。
评 价 方 法：刚做时不收缩为 1.0，收 缩 严 重 为 5.0（50 ℃放 置 3 d，纤 维 素 为 EHM500 时 彩 点 严 重，为 5.0），其 他 的 彩 点 收 缩在 1~5 之间。 （下表同）
上述试验配方，基础漆中保护胶液浓度均为 8%、用量为 7%，由表 5 可知 GTS 收缩为严重。
1.4.1.2 造粒用保护胶浓度对收缩的影响
分析认为不同保护胶导致彩点收缩不一致， 是因为保护胶浓度不同所致。 以基础漆保护胶液不同添加量和造粒保护胶液不同浓度为试验基础，观察收缩性效果，结果见表 6。
上述试验基础漆乳液为 RS3788、 纤维素为 HER100M，保护胶为 GRAS B。 由表 6 可知，降低造粒用保护胶液浓度可以降低水性多彩彩点的收缩性风险。
1.4.1.3 改变 造粒 保 护胶 液浓 度 和 基 础 漆 中 保 护胶用量时对收缩的影响其他不变，改变造粒保护胶和基础漆中保护胶用量时的收缩性，结果见表 7。
上述 试验 基 础漆 乳 液 为 RS3788、 纤 维 素 为 HER100M，保护胶为 GRAS B。 由表 7 可知，同时改变基础漆中 保护 胶 用量 和造 粒 用保 护胶 液 浓 度 才 能 更 好 地降低水性多彩彩点的收缩性。
1.4.1.4 彩点造粒后浸泡时间对收缩的影响
实际生产时， 水性多彩彩点造粒时间比较长，彩点浸泡在保护胶液中的时间一般超过 0.5 h， 有时会超过 4 h。 所以需要观察彩点在保护胶液中浸泡后彩点的收缩情况。 其他不变，改变造粒时的浸泡时间的收缩性，结果见表 8。
上述 试验 基 础漆 乳 液 为 RS3788、 纤 维 素 为 HER100M， 保护胶为 GRAS B。 由表 8 可知， 浸泡时间越长，越容易出现收缩现象。
1.4.2 不同乳液对收缩的影响
水性多彩成品后彩点还在收缩，实际是彩点的继续凝胶化，这一过程，不仅是保护胶的影响，乳液和纤维素也对彩点收缩有很大的影响。
1.4.2.1 不同乳液对彩点收缩的影响
其他不变，乳液品种对收缩性的影响情况见表 9。
上述试验基础漆纤维素为 HER 100M， 保护胶为GRAS B。 由 表 9 可 知 ，RS-3788 容 易 收 缩 ，4765、3998、SR-01 相对较好。
1.4.2.2 同一乳液不同批次对收缩性的影响
下面 试验 以 RS3788 的 3 个 批次 作 为基 础漆 乳 液进 行试 验，其他 不变，观 察不 同批 次 的基 础漆 乳 液 对收缩性的影响是否有差别。 试验结果见表 10。
上述试验基础漆纤维素为 HER 100M， 保护胶为GRAS B。 由表 10 可知，RS-37883 个批次的收缩性变化较大。 建议每批乳液进厂检验时做收缩性检验，或者进厂之前先让相关厂家提供几个批次的乳液样品，依收缩性检验结果进行优选。
1.4.3 不同纤维素对收缩的影响
水性多彩彩点凝胶化过程中， 主要是保护胶和纤维素进行凝胶化，所以纤维素对彩点收缩有非常大的影响。 下 面观 察不 同 纤维 素品 种 对 彩 点 收 缩 性 的 影响。 试验结果见表 11。
上 述 试 验 基 础 漆 用 乳 液 为 RS3788， 保 护 胶 为GRAS B。 由表 11 可知， 纤维素为 EHM500 和 481FQ时收缩为严重。
类 似 试 验 上 海 网 格 也 做 过 ， 基 础 漆 乳 液 为RS6733，保护胶为 GS，经过筛选发现 481FQ 收缩性小。 可见不同保护胶时，搭配不同的纤维素收缩性变化较大。
1.4.4 基础漆黏度对收缩的影响
试验 过程 中 发现 不仅 仅 是 保 护 胶、乳 液、纤 维 素对收缩性有影响，基础漆黏度也有较大影响。 其他不变， 通 过在 基 础漆 中 增 加 TT615 以 改 变 基 础 漆 的 黏度，考查其对收缩性的影响，试验结果见表 12。
上述试验基础漆乳液为 RS3788、 纤维素为 HER100M，保护胶为 GRAS B。 由表 12 可知，增加基础漆黏度后收缩性降低。试验过程中仔细观察发现，彩点收缩大多都只是表面 收缩，增 加基 础漆 黏 度并 不使 收 缩性 减弱，而 是基础漆黏度增加导致彩点厚度增加（单个彩点重量增大，原来的薄片变厚），表面收缩对厚彩点内部影响不大，所以彩点干燥后相对变化较小。
2 结语
上述试验均为基础漆用 8%保护胶浓度， 试验过程 中 发现 改变 基 础漆 中保 护 胶量 和造 粒 保 护 胶 浓 度对渗色会有影响，在此不做探讨。
（1） 水性多彩彩点收缩，可以通过不同保护胶、乳液、纤维素搭配加以解决，降低保护胶用量可以明显降低彩点收缩性风险， 建议基础漆中保护胶量不要超过6%，同时生产时减少彩点在保护胶液中的浸泡时间；
（2） 基础漆中乳液选择批次稳定性好和保护胶搭配后收缩性小的乳液，乳液进厂检验时要做出成品进行收缩性验证，或者进厂前让厂家寄样品进行收缩性验证；
（3） 纤维素和保护胶搭配比较关键，建议不要选择容易收缩的纤维素，如 EHM500；
（4） 基础漆黏度增加可以减少彩点收缩性风险，建议基础漆黏度不要太低,好大于 125 KU 以上。
