经济实用型弹性拉毛涂料配套系列的制备.docx
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经济实用型弹性拉毛涂料配套系列的制备
经济实用型弹性拉毛涂料配套系列的制备
董立志,刘洪亮,商培,薛小倩
(河北晨阳工贸集团有限公司,河北保定072550)
摘要:
从经济实用的角度出发,介绍了弹性拉毛涂料配套系列涂层的配方、生产工艺、性能指标、施工方法等,详细讨论了弹性涂料配方设计的原材料选择问题,并对配方、生产工艺进行合理优化。
关键词:
弹性拉毛;配方;生产工艺;施工方法
0前言
弹性拉毛涂料具有保护性和装饰性双重功能,可以抵抗墙面的裂缝,保持涂膜的完整性和建筑物良好的装饰效果[1]。
它不仅具有普通乳胶漆的耐水、耐碱等性能,而且在较宽的温度变化范围内有惊人的回弹性、持久的柔韧性和优良的伸长率,以适应建筑物表面裂缝的产生和运动[2]。
近几年弹性拉毛涂料快速发展,使用广泛,尤其在南方很受青睐,但生产和施工成本高,需改进施工方法、优化生产配方。
本文更加系统地完成了弹性拉毛配套涂层的研制,为其施工提供成本参考和理论依据,促进弹性拉毛涂料在全国范围内的推广。
涂刷1m2弹性拉毛配套涂层的费用为7.0~8.0元,包工包料费用每平方米为20元左右,可以极大减少施工成本和资源的浪费,为城市美化和提高装饰性提供了保证。
1抗碱封闭底漆的制备
封闭基底渗透到基材内部结构,堵塞基底中的毛细孔,降低基底中开放孔数量,增多封闭孔数,抑制涂料水分的渗透,使渗透变得均匀,使基底对上层涂料的吸收变得均匀;抗碱隔离作用,对基层的碱分能有效隔离,防止碱分的渗出破坏涂层,对疏松薄弱的基底起补强作用,加固基底。
1.1原材料的选择
因为弹性涂料中极性基团较少,分子间作用力弱,涂膜又厚,这些都不利于涂膜与基层的附着,因此弹性涂料的底漆选择极其重要。
基料选用价格适当的国民淀粉弹性乳液,超细粒径使其非常容易渗透到底材中,增强基层的牢度、耐盐析和抗碱性,并改善与弹性拉毛涂料之间的附着力,此乳液本身耐碱性强,最低成膜温度<3℃。
消泡剂选用相容性比较好的脂肪酸聚醚酯类,使用矿物油等易造成浮油缩孔现象,会导致封闭不充分使水分、盐碱析出影响涂膜。
防腐剂选用价格低的广谱高效、持久性强的YN-188;成膜助剂用醇酯十二。
1.2配方设计(见表1)
表1弹性拉毛涂料底漆参考配方
1.3性能测试(见表2)
表2弹性拉毛涂料底漆性能检测结果
2弹性拉毛涂料中涂层的制备
中涂层是防止涂膜被拉裂的主涂层,通过控制黏度和触变性,能得到很好的花纹外观,并且能遮盖细小裂纹。
在较高的黏度下施工,只需1~2道即可达到很厚的膜层,高达500?
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m,具有良好的桥接裂缝的能力。
2.1基料的选择
当乳胶漆刷涂到墙面上以后,只有弹性乳液具有优良的弹性,涂膜才能展示出其延伸率及回弹性,本文采用进口的弹丙自交联乳液作为乳胶漆弹性乳液。
该乳液具有优良的柔韧弹性、抗裂性、耐水性、耐碱性、钙离子稳定性及水泥兼容性。
同时混拼Tg高的纯丙乳液,以降低成本及提高弹性乳液的黏结强度及涂膜的耐温性[3]。
2.2颜填料的选择
中涂层要求抗拉裂,应保持一定的厚度,是一种高固体分的厚质涂料。
重钙在此厚质涂料中起骨架作用,增加涂膜的厚度,提高机械强度和耐磨性,能增加对底材的附着力,性能稳定。
滑石粉在涂料中不易下沉,可以防止涂料的流挂,尤其是在涂膜中能吸收伸缩应力,免于发生裂缝和空隙,改善施工性能,价格低廉。
加入一定的金红石型钛白粉,既提高了耐候性和稳定性,又提高了遮盖力[4]。
2.3助剂的选择
润湿剂:
非离子型,HLB值在13~20,保证润湿性好,有助于体系稳定的低廉产品即可。
分散剂:
选用多元酸共聚疏水分散剂,从而能保证体系稳定和增稠剂搭配。
消泡剂:
中涂层黏度较高,消泡困难,易造成拉毛效果差出现针孔等弊病,所以选用聚醚改性消泡剂和硅油类消泡剂配合使用,有条件的可以进行后期真空脱泡处理。
增稠剂:
涂料要求黏度高,流平性好,触变值大,增稠体系直接决定着拉毛的饱满度和圆润程度,因此选用HEC、ASE-60、HEUR。
其中HEC价廉、增稠效率高、定型性好、耐水性好、与体系匹配性好等优点,缺点是不易厚涂、流平性差;ASE-60分子小、易得到厚的涂层、流平性好的优点,缺点是耐水性差;HEUR通过与乳胶粒子缔合而提高涂料的黏度,使涂料具有良好的流平性、耐水性、抗飞溅性。
3种增稠剂配合使用,需反复实验,得出最佳结合点。
2.4涂层配方设计(见表3)
表3弹性拉毛涂料中涂层参考配方
2.5性能测试(见表4)
表4弹性拉毛涂料中涂层性能检测结果
3弹性面漆的制备
中涂层属于厚质涂料,不能直接调色,饱满度不高,需涂一层面漆来提高遮盖力、装饰性和更好的立体效果。
若用Tg高的乳液则与弹性中涂层的附着力下降,所以选择弹性面漆。
3.1基料的选择
作为弹性涂料的成膜物质,应选择既软又韧,弹模量低,极限强度适中,延伸率高的乳液[5]。
乳液的玻璃温度Tg值越低,弹性越好,延伸率越高;但Tg值过低,涂膜在较高温度下,会出现回粘现象,导致涂膜耐热、耐水性差[6]。
选用国民淀粉的弹性、自交联乳液,具有优异的柔韧弹性、抗裂性、钙离子稳定性、粉料相容性,耐水耐碱性,较好的耐沾污性,与底材附着力强。
3.2颜填料的选择
颜料采用进口金红石型钛白粉及其他耐候性、耐光性好的无机、有机着色颜料。
为达到适当的颜料体积浓度,增加涂料的固体分,提高涂膜的硬度及抗污染性[7]。
煅烧高岭土遮盖力高,容易分散,有助于提高光泽,耐候性好。
重钙性能稳定,提高机械强度,但重钙在配方中比例增大,伸长率和耐碱性提高,而强度下降。
因为重钙吸油量低,单位质量内弹性乳液所贡献的弹性大[8]。
3.3助剂的选择
虽然助剂的添加量相对较低,但是在建筑涂料中影响很大,有利于改善生产工艺,提高生产效率,改进涂料的性能,改善施工性能,防止涂膜产生病态,改进涂膜的使用性能等等[9];因此必须注意各种助剂的匹配和最佳添加量。
①润湿剂选用X-405,辛基酚聚氧乙烯醚,非离子表面活性剂,很好地降低系统的表面张力,达到润湿效果。
②分散剂选用铵盐分散剂,它吸附在颜填料的表面并将分散的粒子包覆起来,由于静电排斥的结果,分散剂可以阻止粒子的再次结团从而使分散体系稳定下来[10],并且涂膜耐水性好,防止颜料絮凝、降低浮色、发花,改善涂料的储存稳定性、增加光泽和流平性等。
③增稠剂HASE和HEUR配合使用,因为乳胶漆的特性是假塑性流体,其黏度对剪切力、剪切时间具有依赖性,需要控制3个黏度:
低剪黏度(贮存稳定性)、中剪黏度(流平及抗流挂性)、高剪黏度(ICI黏度,控制飞溅及提高丰满度)[11],因此用两种增稠剂搭配来满足需求黏度。
3.4弹性面漆配方设计(见表5)
表5弹性拉毛涂料面漆参考配方
3.5性能测试(见表6)
表6弹性拉毛涂料面漆性能检测结果
4罩光漆的制备
弹性涂料由于其玻璃化转变温度低,表面能高,耐沾污性差,而采用喷涂、辊涂等方法罩面,可以保证弹性涂层的色彩、光泽、耐候性、耐沾污性及装饰和保护效果[12]。
4.1原材料的选择
选择Tg合适的乳液,保证与面涂有良好的附着力,防止由于收缩应力而导致的形变不同,从而致使罩光面出现发丝裂纹。
此罩光漆应选择弹性乳液并混拼具有一定刚性的硅丙乳液,经过反复试验得到最佳结合点,这样能提高保护性、耐候性、耐沾污性、光泽、饱满度和立体装饰效果。
同时需要加防冻剂、润湿剂(润湿面涂)、消泡剂(消除制漆过程中的气泡)、防腐杀菌(杀死储存期间的细菌和各种酶)、成膜助剂等。
4.2罩光漆配方设计(见表7)
表7弹性拉毛涂料罩光漆参考配方
4.3性能测试(见表8)
表8弹性拉毛涂料罩光漆性能检测结果
5弹性拉毛涂料配套涂层的施工工艺及弊病的防治
第一步:
刷涂或辊涂一道抗碱封闭底漆,先去除被涂刷表面的油脂、霉菌和其他附着物,以前涂过涂料的表面必须铲除松脱的涂膜,确保墙面的干净、清洁、牢固,必要时用耐水腻子找平;不可漏涂或涂刷过厚,不得与其他涂料混合使用,耗漆量为8~12m2/kg。
底漆封闭墙面碱性,提高中涂层附着力,对中涂和面涂性能及表面效果有较大影响。
如不使用底漆,涂膜附着力会有所削弱,墙面碱性对面漆性能的影响更大,尤其使用白水泥腻子的底面,可能造成涂膜粉化、泛黄、渗碱等问题,破坏面漆性能,影响涂膜的使用寿命。
第二步:
粘贴分割线保证进行拉毛效果的均匀,用胶条进行分割线粘贴。
待底漆完全干燥后,用特殊拉毛辊筒辊涂一道中涂层,可相应减少面漆用量。
拉毛时应保证花式均匀,无节块、无连片,拉毛完成后,应让其自然干燥4h左右,保证表干的基础上进行弹性涂料涂刷。
通过对产品黏度的调节,可以拉出尖状和圆滑饱满两种不同的效果,施工时禁止加水,否则会造成针孔等弊病。
第三步:
待中涂层表干后,辊涂或喷涂两道面漆,重涂时间为2h以上,耗漆量为2.5~4m2/kg。
基材表面必须平整、坚实、清洁、干燥,含水率小于10%,pH值小于10;使用时禁止过量加水,颜色较深的产品一般不加水稀释;确保施工环境温度大于5℃,相对湿度小于70%;涂刷均匀,无透底现象,否则影响装饰效果。
第四步:
面漆干燥后(2h以上/25℃),刷涂、辊涂或喷涂一道罩光漆,耗漆量8~12m2/kg,不允许出现漏涂和流坠,不得与其他涂料混合使用,在5~40℃范围内施工。
6结语
本系列产品已经产业化,经过了实际应用的考验。
其中:
(1)抗碱封闭底漆:
适用范围广,与同类产品比较生产工艺简单、生产和施工成本低,涂布率大(8~12m2/kg),是连接中涂层与底材的过渡层,层间附着力高,能有效防止弹性拉毛中涂层常出现的片层脱落的问题,能抵抗底材轻微的收张运动,防止面漆出现细小裂纹。
(2)弹性拉毛中涂:
市场上同类产品价格不一、良莠不齐,本产品通过对黏度的调整能够保证客户对辊花大小的需要,并且消泡效果控制好,不会出现针孔弊病。
(3)弹性面漆:
与弹性拉毛配合使用,提高装饰效果并发挥弹性作用,亦可脱离弹性拉毛体系单独使用,涂布率为5~7m2/kg,性价比高。
(4)罩光漆:
解决了使用传统罩光漆出现的裂纹弊病,与拉毛体系匹配好,解决了弹性涂料的耐沾污性差问题,涂布率为10~12m2/kg。
总之,此体系产品性能优异,性价比高,以其突出的经济实用性赢得了广阔的市场,并为弹性拉毛涂料的发展提供了参考依据
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- 关 键 词:
- 经济 实用型 弹性 涂料 配套 系列 制备