一、 序言：
相對(duì)內(nèi)墻乳膠漆而言,外墻乳膠漆在性能和配方組成上要更復(fù)雜.外墻乳膠漆一般多為色漆,所以要求更好的耐候性、耐水性、保光保色性.
二、 分散劑的選擇:
1、 乳膠漆所用分散劑要選擇具有偶聯(lián)作用的抗水型分散劑。
2、在外墻乳膠漆配方中,我們推薦使用抗水型分散劑KPA和P-23.
a) KPA分散能力強(qiáng),同時(shí)與體系極好的相容性不會(huì)影響涂層光澤;丙烯酸共聚物鉀鹽,避免了鈉鹽鹽析的弊端;本身具有低泡性,并能有效的潤(rùn)濕惡水性的顏料表面,故可無需另外添加潤(rùn)濕劑,此分散劑即使添加過量也不會(huì)對(duì)體系產(chǎn)生不良影響。
b) P-23是一種疏水性非離子型共聚物分散劑,成膜耐水性出色,也可作為成膜物;以空間位阻有效錨固基團(tuán)作用穩(wěn)定顏填料,HLB值低,可有效解決浮色與發(fā)花。
3、我們?cè)谂浞街蟹謩e使用4.0‰KPA于外墻高PVC乳膠漆配方中,3.5‰KPA搭配2.0‰P-23
使用于外墻低PVC乳膠漆配方中,展色性和后期粘度貯存穩(wěn)定性優(yōu)良。
三 、填料的選擇:
1、 對(duì)涂膜的光澤度、透氣性和耐候性的要求不同，外墻乳膠漆配方中顏填料一般控制 在涂料總量的20％-45％不等。
2、顏料：
a) 白色顏料用金紅石鈦白粉，應(yīng)根據(jù)色漆顏色的深淺調(diào)節(jié)鈦白粉的添加量,深色漆鈦白粉應(yīng)少加或不加,一般添加量控制在5%-10%不等。（白色漆一般添加8%-20%）；不適宜添加銳鈦型鈦白粉和立德粉。
3、填料：以粒度不太細(xì)的體質(zhì)顏料為佳,粒子細(xì),每單位容積內(nèi)粒子的數(shù)目大,容易看到表面的粉化現(xiàn)象,這實(shí)際上是顏料與基料的面積增大,耐候性變差的結(jié)果。
a) 煅燒高嶺土：良好的遮蓋性能，優(yōu)異的懸浮性和抗吸潮、抗沖擊性。
b) 云母粉：增強(qiáng)涂膜，抗污染、抗紫外線。
c) 硅灰石粉：部分干遮蓋力，硬度好，抗紫外線。
d) 在高性能外墻面涂乳膠漆配方中，我們并不十分推薦使用碳酸鈣，因其易在涂膜
表面起“白霜”，一般只用于底涂或中涂乳膠漆配方中。
4、外墻乳膠漆配方中我們一般不使用輕質(zhì)碳酸鈣和滑石粉。
5、我們?cè)谕鈮Ω逷VC配方中使用8％金紅石鈦白、10％煅燒高嶺土、15%的硅灰石粉、12％的重質(zhì)碳酸鈣,在低PVC白色外墻漆配方中使用17％金紅石鈦白、5％云母粉、5%高嶺土、10%硅灰石粉（占涂料總量）,各項(xiàng)性能優(yōu)異。
四、增稠劑的選擇:
1、 在外墻乳膠漆中,我們建議不使用HEC類增稠劑。有實(shí)驗(yàn)證明,用HEC增稠的涂料漆膜致密性不如用HASE類和HEUR類增稠的涂料漆膜,所以漆膜的抗水性會(huì)降低。
2、 我們推薦使用T-33、PU-337和PU-40用于外墻乳膠漆中。
a) T-33堿活化觸變型增稠劑,用量低,極強(qiáng)抗沉降效果,提高成品漆貯存穩(wěn)定性，獨(dú)特的自身內(nèi)部交聯(lián)締合機(jī)理使產(chǎn)品在靜止?fàn)顟B(tài)(剪切率為零)時(shí)具有極高的屈服值,從而解決分水及浮色問題。
b) PU-337符合零、低VOC環(huán)保要求,具有一定觸變型,可有效提高涂料在低、中剪切速率下的粘度；PU-337展色性極優(yōu),色差值(△E)極低,可有效解決因加入色漿后導(dǎo)致stomer粘度(KU)下降的問題,特別適合在色漆中使用。
c) PU-40有出色的增稠流平效果,具備較高中剪及高剪粘度,提供優(yōu)異開罐效果和干膜豐滿度,可將施工過程中的飛濺改善至最低。
3、 色漆中,色漿的加入能引起涂料粘度的降低,尤其是HEUR類增稠劑對(duì)色漿最為敏感,所以不能單獨(dú)用HEUR類作為基礎(chǔ)漆的增稠劑,即使在半光和高光乳膠漆中也要加入適量的HASE類增稠劑,我們推薦用T-33搭配HEUR類增稠劑使用。
4、 我們?cè)诟逷VC外墻配方中使用2‰MC35、2‰T-33和1.5‰PU-337（占涂料總量），在外墻低PVC配方中使用3‰T33和2‰PU40（中涂料總量），低、中、高剪切粘度較均衡。48小時(shí)后，粘度趨于穩(wěn)定。
五、合成乳液的選擇:
1、從漆膜光澤度、透氣性及耐候性等方面考慮，乳液含量一般控制在涂料總量的20％～60％不等。
2、 外墻乳膠漆配方中我們一般很少推薦使用苯丙乳液,在耐候性要求不太高的場(chǎng)合(如底漆和中涂漆配方中),我們建議將性能優(yōu)異的苯丙與純丙乳液搭配使用。
3、 外墻乳膠漆中耐候性和耐沾污性一直是最為關(guān)注的,而這兩項(xiàng)性能均由合成乳液提供,所以我們?cè)谶x擇乳液時(shí),玻璃化溫度(Tg)及最低成膜溫度(MFT)之間的平衡是必須考慮的。
4、HEUR類增稠劑的增稠效率取決于配方中分散粒子(即合成乳液)的性質(zhì)和濃度。對(duì)于
纖維素類增稠劑的配方來說,可互換使用不同的乳液,而對(duì)于HEUR型增稠劑,換用不同的乳液,粘度卻發(fā)生了廣泛的變化。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中觀察到,在有些疏水性強(qiáng)的乳液體系中(如國民淀粉純丙乳液2800,羅門哈斯純丙乳液AC-261),PU-337和PU-40的締合增稠能力極強(qiáng),增稠劑的用量比親水性乳液體系中用量少得多。
5、我們?cè)谕鈮Ω逷VC配方中用日出集團(tuán)的苯丙乳液TL-615(占涂料總量的10％)和巴德富的純丙乳液RS-2806(占涂料總量的10％)混合使用，在外墻低PVC配方中使用巴德富的純丙乳液RS-2806(占涂料總量的40％)，綜合性能優(yōu)異。
六：?jiǎn)栴}思索:
1、 耐候性是外墻乳膠漆最重要的性能之一,但由于檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、測(cè)試儀器昂貴,到目前為止還沒有很好的檢測(cè)方法,因此它是涂料生產(chǎn)廠家最難把握、最容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的指標(biāo)。引起耐候性差的原因常有以下幾種:
a) 顏料的化學(xué)結(jié)構(gòu)和晶型不適宜;
b) 顏料的粒徑太小;
c) 漆內(nèi)乳液的耐候性太差;
d) 涂料顏料的粒徑體積濃度過大。
2、影響漆膜質(zhì)感的情況下,外墻乳膠色漆中的填料較粗可提高耐候性能,原因是粗顆填料表面積小,所需的基料少,其臨界PVC較大,故允許涂料可采用高的PVC體系仍不會(huì)超過CPVC,涂膜仍有很好的耐候性。
3、耐水性對(duì)于外墻乳膠漆來說和耐候性同等重要,無論是高PVC還是低PVC外墻。
a) 首先應(yīng)選擇抗水型分散劑,KPA和P-23由于引入了疏水基團(tuán),不僅改善了抗水性,還改善了有機(jī)無機(jī)顏料、填料之間的偶聯(lián),空間位阻作用可改善顏填料儲(chǔ)存穩(wěn)定性。
b) 增稠劑具有類似于表面活性劑的性質(zhì),以致制成的乳膠漆或多或少具有水敏感性,其主要表現(xiàn)是濕附著力的降低和漆膜早期遇雨時(shí)更大的起泡傾向,其部分成因可能是增稠劑傾向于在成膜中聚集在基材界面上。
c) HASE和ASE類增稠劑均為陰離子型,比非離子型更為水敏感,這限制了其在外用漆中的應(yīng)用,特別是在粉化舊漆膜上的涂用。所以我們?cè)谕鈮ζ崤浞街型扑]使HEUR類(如PU-337和PU-40)增稠劑,HEUR屬于非離子型增稠劑,且增稠到相同粘度用量比HASE類用量少,且HEUR類是增稠劑中對(duì)漆膜抗水性影響最小的一類。
七、外墻乳膠漆參考配方:單位/克
1、外墻高PVC乳膠漆(分散劑用KPA,增稠體系用T-33與PU-337)
材料名稱
數(shù)量
備注
供應(yīng)商
水
150．0
分散介質(zhì)
Triton X-405
1．5
潤(rùn)濕劑
陶氏化學(xué)
KPA
4．0
分散劑
明佳科技
P-123
2．0
殺菌防腐劑
明佳科技
FG-5
1．0
抑泡劑
明佳科技
P-128
1．0
防霉劑
明佳科技
乙二醇
15．0
抗凍及抗結(jié)皮劑
金紅石鈦白
80．0
R-996
四川龍蟒鈦業(yè)
硅灰石粉
150．0
BA0101
廣西科隆
煅燒高嶺土
100．0
1250目
山西晉城思科
重質(zhì)碳酸鈣
120．0
800目
北京國利超細(xì)粉體
高速分散20分鐘后，調(diào)慢攪拌速度，加入下列：
水
154．0
加入降低溫度
Texanol
12．0
成膜助劑
伊斯曼化學(xué)
PU337
1．5
聚氨酯締合型增稠劑
明佳科技
TL-615
100．0
苯丙乳液
日出集團(tuán)
RS-2806
100．0
純丙乳液
巴德富實(shí)業(yè)
AMP-95
2．0
PH調(diào)節(jié)劑
安格斯公司
AMP-19
2．0
消泡劑
明佳科技
T-33
2．0
丙烯酸類增稠劑
明佳科技
MC35
2．5
丙烯酸類增稠劑
明佳科技
2、 配方常數(shù):
干涂膜厚度: 35uM 涂料理論密度: 1.41KG/L 涂刷面積: 10.69M2/KG
質(zhì)量固體含量: 55.57% 體積固體含量: 37.41% 顏基比: 4.28:1
PVC: 57.75% 對(duì)比率: 0.95 耐擦洗次數(shù): >5000次
耐水性: 96小時(shí)無異常 耐堿性: 48小時(shí)無異常 PH值: 8.8
流動(dòng)性: 優(yōu)異 開罐效果: 無分層,攪動(dòng)滯后感好
3、粘度及熱貯存穩(wěn)定測(cè)量:
60rpm 6rpm stomer
隔夜測(cè)量: 3200cps 13500cps 96KU
50℃/15天:3600cps 14000cps 97KU
50℃/30天: 4000cps 14800cps 98KU
4、外墻低PVC乳膠漆(分散劑用KPA和P-23,增稠體系用T-33與PU-40)
材料名稱
數(shù)量
備注
供應(yīng)商
水
170．0
分散介質(zhì)
Triton X-405
1．5
潤(rùn)濕劑
羅門哈斯公司
KPA
3．5
分散劑
明佳科技
P-23
2．0
抗水性分散劑
明佳科技
P-123
2．0
殺菌防腐劑
明佳科技
P-128
1．0
防霉劑
明佳科技
乙二醇
15．0
抗凍及抗結(jié)皮劑
FG-5
1．0
抑泡劑
明佳科技
金紅石鈦白
170．0
R-930
杜邦化學(xué)
絹云母粉
50．0
格銳牌
安徽格銳礦業(yè)
煅燒高嶺土
50．0
1250目
山西晉城思科
硅灰石粉
100．0
800目
廣西科隆
高速分散20分鐘后，調(diào)慢攪拌速度，加入下列:
Texanol
22．0
成膜助劑
伊斯曼化學(xué)
PU-40
2．0
聚氨酯締合型增稠劑
明佳科技
RS-2806
400．0
純丙乳液
巴德富實(shí)業(yè)
AMP-95
2．0
PH調(diào)節(jié)劑
安格斯公司
AMP-19
2．0
消泡劑
明佳科技
T-33
3．0
丙烯酸類增稠劑
明佳科技
5、 配方常數(shù):
干涂膜厚度: 35uM 涂料理論密度: 1.31KG/L 涂刷面積: 12.20M2/KG
質(zhì)量固體含量: 56.71% 體積固體含量: 42.72% 顏基比: 1.88:1
PVC: 34.68% 對(duì)比率: 0.95 耐擦洗次數(shù): >10000次
耐水性: 96小時(shí)無異常 耐堿性: 48小時(shí)無異常 PH值: 8.8
流動(dòng)性: 優(yōu)異 開罐效果: 無分層,攪動(dòng)滯后感好
6、粘度及熱貯存穩(wěn)定測(cè)量:
60rpm 6rpm stomer
隔夜測(cè)量: 2800cps 12000cps 93KU
50℃/15天: 3000cps 13000cps 94KU
50℃/30天: 3500cps 13800cps 95KU
7、聚氨酯(PU)類增稠劑的使用:
A. HEUR類增稠劑主要是跟乳液締合,所以首先應(yīng)選擇與HEUR類增稠劑締合作用強(qiáng)的合成纖維乳液。
B. HEUR類增稠劑本身的粘度較高,添加時(shí)應(yīng)將其用醇類溶劑（我們推薦Texanol）稀釋,以便于添加和減少不必要的浪費(fèi)。
C. 在使用HEUR類增稠劑時(shí),二醇類添加量會(huì)降低增稠效果,其中丙二醇較乙二醇對(duì)增稠的負(fù)面影響還要略高;HEUR類增稠劑本身傾向于延長(zhǎng)漆膜的開放時(shí)間,所以可適當(dāng)減少二醇類濕邊助劑的用量。
D. 表面活性劑因含有親水、親油基,故也具有非特定的憎水締合能力,可能與HEUR類增稠劑在乳液離子表面或其他分散相表面競(jìng)爭(zhēng)吸附位置,也有可能與HEUR類增稠劑一起形成膠束或聚集體。陰離子和高HLB值的表面活性劑會(huì)降低締合型增稠劑的低剪及中剪粘度
E. 使用HEUR類增稠劑,常常容易導(dǎo)致涂料產(chǎn)生分水,即在貯存中涂料表面自然產(chǎn)生一層透明液體。通常在幾月或幾天后出現(xiàn)這種現(xiàn)象,但也有可能在幾個(gè)小時(shí)后就發(fā)生。這在涂料字典中稱“脫水收縮”(SYNERSIS),產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要因素有：
a) 分散劑的種類：應(yīng)選用丙烯酸類共聚物分散劑。
b) 潤(rùn)濕劑的種類與用量：根據(jù)不同乳液選用不同HLB值的潤(rùn)濕劑。
c) 添加方式：在乳液加入前加到體系中，以保障增稠劑分散均勻。
d) 其他增稠劑的配伍性：應(yīng)選用能賦予體系屈服值較高的增稠劑。
6. 我們?cè)谂浞街羞x用了合適的潤(rùn)濕分散劑，改變了添加方式，使用高屈服值較高的增稠劑T33與PU40搭配使用，成品漆樣在50℃烘箱內(nèi)貯存30天后,觀察體系無浮水。
八、結(jié)論:
在外墻乳膠漆配方中,我們一直在選擇一些性能突出的水性涂料助劑以解決涂料在貯存和施工過程中的諸多問題。在實(shí)驗(yàn)室里,我們專門針對(duì)HEUR類增稠劑和分散劑及HASE類增稠劑的搭配使用,進(jìn)行了一系列對(duì)比實(shí)驗(yàn)。我們希望我們的分散劑、增稠流平劑等助劑產(chǎn)品,能被廣大涂料生產(chǎn)廠家認(rèn)同和應(yīng)用,同時(shí)我們也希望涂料廠家在使用這些助劑的過程中,能及時(shí)將使用中的感受與問題反饋給我們。我們盡量做到我們所推薦的產(chǎn)品更適合涂料廠家的使用,以便我們產(chǎn)品能在涂料中發(fā)揮更加出色的性能！
