GTS在水性多彩涂料中的应用与探讨

   日期:2021-08-12     浏览:173    
核心提示:0 前言水性多彩涂料近几年发展迅速,与真石漆、质感涂料相比以其仿真效果好、质量轻、施工速度快、造价低等优点赢得越来越多客户
0 前言
水性多彩涂料近几年发展迅速,与真石漆、质感涂料相比以其仿真效果好、质量轻、施工速度快、造价低等优点赢得越来越多客户的喜欢。在市场上不同企业生产的水性多彩涂料千差万别,这主要和每家企业所用的保护胶不一样所致,而保护胶中单一型保护胶用量多,因为单一型保护胶制作水性多彩涂料方法简单、仿真效果好,制作单一型保护中用的多的是GTS和S-482。用于水性多彩建筑涂料中的树脂,典型的有保利佳938、巴德富6733、巴德富3788、日出硅丙乳液、汉高GD58等。经过对树脂的初选,以上提到的树脂,性能无明显差别,保利佳938和日出硅丙乳液有价格优势,故选保利佳938和日出硅丙乳液进行试验。
 
1 试验部分
1.1 主要原材料
保利佳938乳液、日出硅丙乳液、单一型保护胶、GTS(上海网格贸易有限公司)、去离子水、助剂、颜填料。
1.2 试验仪器
JSF-550多用途搅拌机、电子秤、多彩涂料专用2L喷枪、SHA-B恒温震荡仪。
1.3 保护胶的稳定性
保护胶贮存稳定性很重要,如果自身不稳定,做成水性多彩涂料后也会对其影响,故先测保护胶稳定性。保护胶配方见表1。

注:GTS是单一型保护胶的一种,为粉体,溶于水后称为保护胶,保护基础漆(分散相)使之成为分散的粒子。试验保持转速1 200 r/min,搅拌30 min。
保护胶制备工艺相同,测定GTS在保护胶中的含量不同时的稳定性,测定结果如表2。

注:1表示明显增稠;2表示稍微增稠;3表示黏度无变化;4变浑浊。
由表2知,GTS在保护胶含量为16%时,贮存不稳定,1月后就增稠明显。因保护胶中GTS含量从8%~16%间隔太大,重新调整配方,重新测定。结果见表3。

注:1表示明显增稠;2表示稍微增稠;3表示黏度无变化;4变浑浊。
由表3知GTS在保护胶中质量分数不大于14%时,贮存稳定。
1.4 水性多彩涂料的稳定性
1.4.1 GTS含量不同对水性多彩彩粒的影响
保护胶的作用实际是对基础漆的保护,因此测试时先用基础漆与保护胶进行测试。造粒试验时按m(保护胶)∶m(基础漆)=1∶1比例造粒。配方见表4。

造粒工艺1:取3组基础漆中分别加入1%[m(基础漆)∶m(色浆)=100∶1]铁黑、铁红、铁黑色浆——→加入保护胶——→搅拌造粒,搅拌速度为400 r/min,搅拌1 min——→放置24 h观察现象。工艺配比相同,保护胶中GTS含量不同时对彩粒的稳定性影响如表5。

注:1正常;2渗色严重;3渗乳液严重;4渗色一般;5渗乳液一般;6渗色轻微;7渗乳液轻微。彩粒除有以上现象外无其他问题出现。
由表5知,保护胶中GTS质量分数为4%时渗色、渗乳液严重,大于12%时就无明显变化,但是总体来说都不理想。保护胶含量过低时起不到保护胶应有的作用,过高时,不但会使成本升高,而且会因保护胶自身稳定性问题影响水性多彩涂料的稳定性,接下来试验选用保护胶中GTS质量分数为6%~12%,探讨能否通过改进工艺来提高彩粒的稳定性。
1.4.2 保护胶添加工艺不同对水性多彩彩粒的影响
单一型保护胶的保护作用,实际上是和纤维素共同起作用保护基础漆成为单个的颗粒而成为彩粒,因此保护胶起作用需要与基础漆充分混合和充分反应才能更好地起作用。m(保护胶)∶m(基础漆)=1∶1总体配比不变,现改工艺如下:先取部分(8%)保护胶和基础漆充分混合,再用剩余的保护胶和8%保护胶混合物造粒。
造粒工艺2:取3组基础漆中分别加入1%[m(基础漆)∶m(色浆)=100∶1]铁黑、铁红、铁黑色浆——→加入8%保护胶——→800~1 000 r/min搅拌2~3 min——→加入剩余保护胶搅拌造粒,搅拌速度为400 r/min,搅拌1 min——→放置24 h观察现象。
工艺配比相同,保护胶中GTS含量不同时对彩粒的稳定性影响如表6。

注:1正常;2渗色严重;3渗乳液严重;4渗色一般;5渗乳液一般;6渗色轻微;7渗乳液轻微。彩粒除有以上现象外无其他问题出现。
由表6知,彩粒均轻微渗乳液,且与GTS含量无关。取3种彩粒混合后放置于纸上,干燥后彩粒清晰、无渗色、分散均匀、无浑浊现象,因此轻微渗乳液可以接受,试验继续。
1.4.3 水性多彩涂料的稳定性
1.4.3.1 水性多彩涂料的制作配方
清漆配方见表7。

水性多彩配方比例为:m(基础漆)∶m(保护胶)∶m(清漆)=25∶25∶50。
水性多彩涂料制作工艺:基础漆中加入要求的色浆——→加入8%保护胶——→800~1 000 r/min搅拌2~3 min——→加入剩余保护胶搅拌造粒加入清漆100~200 r/min搅拌1~2 min——→成品,测定黏度。
1.4.3.2 水性多彩涂料的贮存黏度
涂料的贮存黏度对开罐效果、贮存稳定性、施工性等性能影响较大,所以首先测定多彩涂料的贮存黏度。用保护胶中GTS质量分数分别为6%、8%、10%、12%的保护胶制作4组多彩涂料,按HG/T 4343—2012测定贮存黏度变化,见表8。

注:1正常;2渗色严重;3渗色一般;4彩粒上浮;5彩粒下沉;6彩粒抱团;7涂料凝胶化。观察现象为:取少量样品,放置于透明烧杯中观察,然后再兑水100%观察。多彩测定黏度时并不是稳定的值,故记录黏度数据时均记录出现频率较高数值。
由表8知,保护胶中GTS质量分数为8%的保护胶制备的涂料稳定。
1.4.3.3 水性多彩涂料性能检测
终配方选定保护胶中GTS质量分数为8%的保护胶,制备成品后按HG/T 4343—2012标准中外墙弹性标准要求测定,见表9。
1.4.3.4 运输稳定性
除上述试验外,HG/T 4343—2012标准中还有运输稳定性试验,见参考文献[1],所用仪器及测定方法(见表10),其震荡测试后的结果合格且黏度变化≤20%。

1.4.3.5 曝晒性能
曝晒试验是反映涂料应用在外界真实情况的试验,因此除做上述试验外,本试验同时做曝晒试验。
试验场地为晨阳水漆专用曝晒厂,试验样板按HG/T4343—2012标准制作,曝晒时间为6个月。试验结果:不起泡、无剥落、无裂纹、无粉化、无明显变色、无明显失光,色差等级为0级。
 
2 结语
本试验所用原材料产地均为国内,且来源稳定,运输方便,便于生产。当保护胶中GTS质量分数为8%时,按造粒工艺2造粒时制备的水性多彩涂料性能优。用本配方和工艺生产的水性多彩涂料,贮存稳定、批次稳定性好,施工良好,先后用于晨阳技术中心、哈尔滨农业发展银行(见图1)、秦皇岛京红狮工程等,用后均得到客户很高的评价。

 









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