瓜尔胶在丙烯酸乳胶漆中的应用

发布日期:2015-03-15 22:59:45
瓜尔胶在丙烯酸乳胶漆中的应用和乳胶漆
瓜尔胶在丙烯酸乳胶漆中的应用,丙稀酸内墙乳胶漆因其成本低、无污染、耐擦洗、 使用方便而获得青睐。随着我国城市化进程的加快, 建筑涂料的需求量正在逐年提高。特别是住宅小区, 安居工程,丙烯酸乳胶漆正成为墙体的主要装饰材料
国家在2001年颁布了强制性国家标准 GB18582—2001《室内装饰装修材料内墙涂料中有害 物质限量》,对建筑涂料特别是内墙涂料提出了更高 的要求,一大批超限量、低档次建筑涂料被淘汰。瓜尔胶在丙烯酸乳胶漆中的应用,为 了适应市场竞争的需要,在符合国家强制标准的前提 下,降低乳胶涂料的成本,提高技术指标已成为生产 必须研究的新课题。本文所采用的技术路线就是把 相对分子质量高的阴离子瓜尔胶通过冷拼法加人到 苯丙或纯丙乳胶漆中。目前主要应用于内墙乳胶漆 中,在外墙乳胶漆中的应用还尚待进一步作老化和曝 晒试验。
1产品特性
瓜尔胶由原产于巴基斯坦、印度、美国东部的豆 科植物瓜尔豆制成,具有许多优异的特性,经化学处 理后,水不溶物及残渣较瓜尔胶粉有较大幅度的降 低,应用范围广泛。过去作为油田水基压裂液及泥浆 添加剂,并且在食品、化妆品、制药、造纸、纺织等领域 都得到了广泛的应用。作者在将瓜尔胶应用于涂料 领域方面进行了试验和运用探索,发现其不仅能降低 成本,而且可以增加涂膜的耐水性和流平性,代替过 去用的羟乙基纤维素。同时由于其酸价较低,不会出 现过去由于乳胶体系中酸价降低而造成的涂料黏度 下降,而且该材料从植物中提取,可以确保生产出的 乳胶漆的环保性能,且有无污染,可降解等特点
瓜尔胶粉经过化学改性处理后,其下游产品有多 种,这里主要介绍用于涂料的羟甲基羟丙基瓜尔胶
(阴离子型瓜尔胶)。
伊柯美E -518P阴离子瓜尔胶羟丙基瓜尔胶为 天然瓜尔胶的羟丙基取代物,瓜尔胶在丙烯酸乳胶漆中的应用,为乳白色液体,无异味, 黏度为20 000〜30 000 mpa . s,PH值为7. 3。在乳 胶漆中应用,主要有5个优点:①具有增稠性,可改善 涂料的成膜性能、涂刷性能;②假塑性非牛顿流体,具 有良好的触变性,可改善产品的流变性能;③特殊的 大分子立体结构,具有较强的悬浮能力,保持乳液和 涂料的贮存稳定性;④良好的润滑性,提供涂膜顺滑 细腻的手感;⑤具有助成膜能力及附着力。
2瓜尔胶在乳胶漆中的应用
2.1添加阴离子型瓜尔胶制苯丙乳胶漆
制漆配方如表1所示。
表1添加阴离子型瓜尔胶替代50%的苯丙乳液的涂料配方
号原料用量(质量
分数)/%规格产地
1苯丙乳液8固体含量' 50% ±2%江阴国联
2E-518P阴离子
型瓜尔胶8pH值
5. 0-7. 5伊柯美公司
3无离子水33自制
4二氧化钛(锐钛型)12安徽铜陵
5立德粉10湖南湘潭
6沉淀硫酸钡8广西
7沉淀碳酸钙9,2河北
8滑石粉5常州巨龙
9超细硅酸铝5南京
10消泡剂0.4海川化工
11CS-120.7伊士曼化学
12防霉剂0.2德谦化工
13防腐剂0. 1德谦化工
14流平剂0.4海川化工
2.2未添加瓜尔胶制备的苯丙乳液
未添加瓜尔胶的苯丙乳胶漆配方见表2。
表2未添加瓜尔胶的苯丙乳胶漆配方
序号原料用量(质量 分数)/%规格产地
1苯丙乳液16固体含量 50% ±2%江阴国联
2羟乙基纤维 素1pH 值 7~8宜兴
3无离子水32.5自制
4 ~6*氺*
8〜14*本氺
15增稠剂0.5海川化工
16pH值调节剂0. 1上海
* :序号4 ~6及8 ~ 14的原料名称、质量分数、产地均与表1同。
2.3涂料的配制
根据表1配方配制涂料,将3 ~ 10依次加入,瓜尔胶在丙烯酸乳胶漆中的应用,充分搅拌后研磨,达到细度后加入1、2、11、12、13、14, 混合充分搅拌后,涂刷样板(1#样板),其中2瓜尔胶 可以在研磨前加人,也可在研磨后加人。
根据表2配方配制内墙涂料,将2 ~ 10依次加 入,充分搅拌后研磨,达到细度后加入M1、12、13、 14、15、16混合充分揽拌后,涂刷样板(2#样板)。
2.4乳胶漆技术指标和性能检验结果对比
按照标准的要求制作样板,涂刷3 d后测试性 能,对照标准得出表3数据。
表3添加瓜尔胶的乳胶漆的检验结果
序号检验项目技术要求检验结果样)检验结果(2#样)
1容器中状态无硬块,搅拌后呈均匀状态符合
2施工性刷涂容易无障碍符合
3涂膜外观正常符合
4表干时间/h名21
5低温稳定性(-10 T)不变质符合
6耐水性96 h无异常无异常
7耐碱性(GB/T9265)48 h无异常符合
8耐洗刷性/次彡500600通过
9耐沾污性/%^153
10涂层耐温变性(5次循环r无异常符合
11对比率(白色或浅色)彡 0.930.95
12贮存稳定性3个月贮存稳定
*JG/T25,(23 ±2)t水中浸泡 18 h,( -20±2)T冷冻 3 h。
八n合八a 合合合通 符符符1符符符00
符合
0.95
轻微分层
 
2.5与颜料色浆进行混溶性试验
用昆山、汽巴精化、科莱恩及常州阿沃德的水性 色浆配成各种颜色的内墙乳胶漆,除少量如红色、蓝 色有轻微浮色外,其配制后的混容性和施工后表面的 性能均没有影响,表观效果良好,没有出现浮色发花 等现象。
3综合成分析
表1的综合成本比表2节省约300 ~ 500元/t, 瓜尔胶在丙烯酸乳胶漆中的应用,在保证涂料性能符合各项指标的基础上可以适当加 大瓜尔胶的使用量,以进一步的降低成本。
4结语
根据以上的试验及测试结果,可以看出E _518P 阴离子型瓜尔胶在内墙乳胶漆中的应用前景比较广 阔,其与乳液良好的混容性、成膜性、稳定性和涂刷的 流平效果与高档增稠剂和流平剂不相上下,最主要的 是该材料的价格便宜,可以替代50%以上的苯丙乳 液,可大大降低内墙乳胶涂料的综合成本。但其在乳 液型外墙涂料中的使用还有待进一步试验。作者在 外墙丙烯酸体系中适当加人,测试2个月后发现涂料 的贮存稳定,漆膜的表面并未发现有不良的现象出 现。其老化试验还有待进一步的观察和测试。
瓜尔胶在涂料中的应用尚处于刚刚起步阶段,其 他方面的性能还有待在以后的使用实践中进一步改 进,但其在乳液中的稳定性已经在化妆品行业得到广 泛的应用,相信在涂料乳液体系中也将得到广泛的应 用。
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