1.3 水性色漿的概述
因顏料粒徑小、比表面積大,表面自由能促使它們以聚集狀態存在,不利于其在涂料中的分散和展色。顏料粉經潤濕分散劑作用分散在介質中,利用機械研磨,使其在剪切力的作用下分散成穩定的顏料懸浮體,其中以水為分散介質的顏料懸浮體即為水性色漿。水性色漿由水、潤濕劑、分散劑、消泡劑、助溶劑、pH 調節劑、顏料粉等組成?!八倍嗖释苛蠟榱诵纬商烊换◢徥幕y,往往還需要對水性乳膠漆進行調色。調色時所用色漿的品質不一,往往會影響多彩涂料的造粒形狀及粒子的滲色性能。本研究主要考察水性色漿的粒徑、表面張力、pH、顏料的種類對彩粒滲色性能的影響。
2 試驗部分
2.1 主要原材料及設備
硅丙乳液TL-661、硅丙乳液TL-686、彈性乳液TRC-4369,江蘇日出化工有限公司;保護膠粉GTS,上海網格貿易有限公司;羥乙基纖維素(HEC),科耐歐貿易有限公司;增稠劑ASE-60,羅門哈斯有限公司;成膜劑C-12,美國伊士曼化工公司;分散劑5040,圣諾普科有限公司;分散劑A、表面活性劑、助溶劑,科萊恩化工(中國)有限公司;pH 調節劑、水性色漿,自制;顏料粉:鐵黃、鐵黑、炭黑,市售品;丙二醇、消泡劑、殺菌劑、焦磷酸鈉,市售品。納米粒徑儀Nano-S90,馬爾文儀器有限公司;雷磁便攜式pH 計,上海儀電科學儀器有限公司;超細砂磨機,德國耐馳有限公司;SWC 永磁直流無刷攪拌機,上海微特電機有限公司;STM-2 斯托默黏度計,上海尼潤智能科技有限公司;美譜達UV-1800PC 紫外可見分光光度計,上海美譜達儀器有限公司。
2.2 水包水涂料的制備工藝
2.2.1 保護膠溶液的制備
在分散容器中加入去離子水和適量的焦磷酸鈉,高速分散(1 500~2 400 r/min)至焦磷酸鈉完全溶解,然后加入定量的保護膠粉,高速分散至保護膠粉完全溶脹,備用。
2.2.2 基礎漆的制備
在分散容器中依次加入去離子水、潤濕劑、分散劑5040、pH 調節劑、填料,高速分散0.5 h,至填料分散均勻;再加入羥乙基纖維素(HEC),低速(500 r/min)攪拌,至HEC 完全溶脹;繼續加入定量的殺菌劑、成膜劑、硅丙乳液TL-661、彈性乳液TRC-4369、丙二醇、消泡劑,再加入適量的保護膠溶液,低速攪拌均勻,備用。
2.2.3 水性色漿的制備
在分散容器中按照一定的配比依次加入表面活性劑、分散劑A、助溶劑、pH 調節劑、殺菌劑、消泡劑、顏料粉,高速分散30 min,預分散的顏料分散體經砂磨機研磨一定時間后,消泡,過濾,備用。
2.2.4 基礎漆的調色
基礎漆放置12 h 后,加入3%(質量分數)的色漿對其進行調色。
2.2.5 造粒
調色后的基礎漆與保護膠溶液按照質量比1∶1加入到保護膠溶液中,用篩網或分散盤造粒,形成多彩粒子。
2.2.6 “ 水包水”多彩涂料的制備
在分散容器中依次加入去離子水、pH 調節劑、殺菌劑、消泡劑、硅丙乳液TL-686、成膜劑、堿溶脹增稠劑,低速攪拌0.5 h,制得清漆,加入彩粒懸浮液,低速攪拌,制得“水包水”多彩涂料。
2.3 性能檢測
2.3.1 pH
pH 計經驗證后對試樣進行測試,測試3 次,取平均值。
2.3.2 粒徑
將試樣稀釋相當倍數,置于Nano-S90 型納米粒徑儀中,設置設備測試參數,平衡5 min,測試20℃下試樣的粒徑。
2.3.3 滲色性能測試
攪拌造粒后,將彩粒懸浮液靜置,待基礎漆與保護膠溶液稍有分層后取上層清液(分散介質),利用UV-1800PC 紫外可見分光光度計測定其在可見光區波長范圍的吸光度(以蒸餾水為參照物),以此來表征彩粒在體系中的滲色程度。