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近年來,水性漆的發展十分迅速。水性漆包括水溶性漆和乳膠漆。水溶性漆以水溶性樹脂為主要成膜物質。乳膠漆以乳液為主要成膜物質,這里所指的乳液通常是合成樹脂乳液,合成樹脂乳液的常見品種有:聚醋酸乙烯、醋丙、醋順、醋叔、VAE、苯丙、純丙、硅丙、氟碳乳液等。乳膠漆主要由乳液、顏填料、多種助劑和水組成。本文簡述建筑用一般乳膠漆的生產工藝流程。
一、顏填料等固體粉料的分散研磨
乳膠漆的分散設備常用的是高速分散機,對于高速分散機仍無法解聚的顏料聚集體還要進行研磨。研磨是對分散的補充,目的并不是將粗顆粒磨成細顆粒,而是向大量的初級粒子聚集在一起形成的難以分散的粒子團施加高剪切力,使之分散開。常用的研磨設備有砂磨機、三輥研磨機、球磨機、膠體磨等。
顏填料在乳膠漆中的分散可分解為相互關聯的3個過程:
2.分散。施加剪切力于顏填料,通過高速分散機和研磨機使顏填料附聚體和聚集體分離開來,同時以潤濕劑、分散劑分散潤濕新暴露的表面;
3.穩定化。分散劑在潤濕顏填料表面后吸附于其上,以雙電層、物理屏蔽、氫鍵等作用使之分散穩定化,顏料分散穩定化是顏料顆粒間相互吸引和相互排斥的平衡。為了使顏填料得到好的分散,并在涂料中保持穩定的分散狀態,有兩點非常重要:一是根據顏填料的特性選擇合適的潤濕分散劑;二是采用有效的分散、研磨設備對顏填料進行分散(粒子分離)。
二、配制初始涂料
將研磨細度合格的白漿分批慢速加入到乳液中,待前批加入攪拌均勻后再加入后一批。白漿在乳液中的混合攪拌速度一般為100-200r/min,攪拌葉輪不宜采用圓盤鋸齒狀的,而應該用錨式、三葉槳狀式等,目的是要求整個物料在低速攪拌混合中能全部翻動而無死角。這里需要特別解釋的是,為什么要把白漿分批慢速加入到乳液中去,而不是把乳液分批慢速加入到白漿中去。這是因為白漿中助劑的相對含量較高,特別是其中的成膜助劑,它對乳液有較大的凝聚性,很容易損害乳液的化學穩定性,把白漿分批慢速加入到乳液中去攪拌混合,就是為避免乳液粒子或粒子團與高濃度的成膜助劑接觸,而盡量防止損傷乳液的化學穩定性。當然,在乳膠漆的生產配方中,如果成膜助劑用量較少,固體粉料用量很多,乳液用量也不太高,在這種情況下,無論是將白漿加入到乳液中還是把乳液加入到白漿中,都不會產生或肉眼看不出有異,F象。例如,某種高光澤乳膠漆的生產配方中,多種成膜助劑的使用總量為70-85kg(指生產1000kg 乳膠漆,下同),顏填料的使用總量為160-180kg,乳液的使用量多達600-700kg,在生產這種乳膠漆時,如果把乳液加入到研磨好的白漿中去,就極易使乳液粒子凝聚而產生象魚仔一樣的小軟顆粒,這是乳液破乳的一種現象。所以,在乳膠漆生產過程中,把白漿分批慢速加入到乳液中攪拌混和的生產工藝,對防止乳液凝聚、破乳,保證產品質量而言,是相對安全的。
三、乳膠漆成品的配制。初涂料經消泡、配色和增稠后才成為乳膠漆成品。
1.乳膠漆消泡:乳膠漆中抑、消泡劑的加入方法,最好是先將一部分抑、消泡劑(以抑泡劑為主,一般可取總量的1/3-1/2)在分散、研磨白漿之前加入,其余的則加入到初涂料中,甚至在乳膠漆品生產就緒、包裝之前還可少量加入,后者以消泡劑為主。至于抑、消泡劑的加入品種和使用總量,應根據乳膠漆的粘稠度、乳液的品種及用量等因素而定,還應參考抑、消泡劑生產廠或供應商的推薦用量并通過乳膠漆制成后靜置24h的涂裝效果來確定。
2.乳膠漆的配色:乳膠漆的配色,應該在色漿生產廠的指導下,通過實踐、再實踐的反復過程,才能達到滿意的效果。
3.乳膠漆的增稠:乳膠漆的增稠通常先用水稀釋,在低速攪拌下以細流方式緩慢地分批將其加入到初涂料即未增稠的乳膠漆中,并充分攪拌均勻,使乳膠漆達到滿意、適宜的粘稠度。