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近年來,水性漆的發(fā)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(zhì)。乳膠漆以乳液為主要成膜物質(zhì),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(chǎn)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(shè)備常用的是高速分散機(jī),對于高速分散機(jī)仍無法解聚的顏料聚集體還要進(jìn)行研磨。研磨是對分散的補(bǔ)充,目的并不是將粗顆粒磨成細(xì)顆粒,而是向大量的初級(jí)粒子聚集在一起形成的難以分散的粒子團(tuán)施加高剪切力,使之分散開。常用的研磨設(shè)備有砂磨機(jī)、三輥研磨機(jī)、球磨機(jī)、膠體磨等。
顏填料在乳膠漆中的分散可分解為相互關(guān)聯(lián)的3個(gè)過程:
2.分散。施加剪切力于顏填料,通過高速分散機(jī)和研磨機(jī)使顏填料附聚體和聚集體分離開來,同時(shí)以潤濕劑、分散劑分散潤濕新暴露的表面;
3.穩(wěn)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(wěn)定化,顏料分散穩(wěn)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(wěn)定的分散狀態(tài),有兩點(diǎn)非常重要:一是根據(jù)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(shè)備對顏填料進(jìn)行分散(粒子分離)。
二、配制初始涂料
將研磨細(xì)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(yīng)該用錨式、三葉槳狀式等,目的是要求整個(gè)物料在低速攪拌混合中能全部翻動(dòng)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?yàn)榘诐{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(xué)穩(wěn)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(tuán)與高濃度的成膜助劑接觸,而盡量防止損傷乳液的化學(xué)穩(wěn)定性。當(dāng)然,在乳膠漆的生產(chǎn)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(huì)產(chǎn)生或肉眼看不出有異,F(xiàn)象。例如,某種高光澤乳膠漆的生產(chǎn)配方中,多種成膜助劑的使用總量為70-85kg(指生產(chǎn)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(dá)600-700kg,在生產(chǎn)這種乳膠漆時(shí),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(chǎn)生象魚仔一樣的小軟顆粒,這是乳液破乳的一種現(xiàn)象。所以,在乳膠漆生產(chǎn)過程中,把白漿分批慢速加入到乳液中攪拌混和的生產(chǎn)工藝,對防止乳液凝聚、破乳,保證產(chǎn)品質(zhì)量而言,是相對安全的。
三、乳膠漆成品的配制。初涂料經(jīng)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(chǎn)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(yīng)根據(jù)乳膠漆的粘稠度、乳液的品種及用量等因素而定,還應(yīng)參考抑、消泡劑生產(chǎn)廠或供應(yīng)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(yīng)該在色漿生產(chǎn)廠的指導(dǎo)下,通過實(shí)踐、再實(shí)踐的反復(fù)過程,才能達(dá)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(xì)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?jǐn)嚢杈鶆,使乳膠漆達(dá)到滿意、適宜的粘稠度。