□ 戴志浩，胡中源，于占江

(展辰涂料集團股份有限公司，上海 201707)

　　摘要:通過試驗，對影響高PVC刮涂質(zhì)感涂料的貯存穩(wěn)定性、施工性等性能的各種因素進行分析及討研究。

　　關(guān)鍵詞:刮涂質(zhì)感涂料;貯存穩(wěn)定性;施工性

　　中圖分類號：TQ630.7+1 文獻標識碼：B 文章編號：1006-2556(2014)04-0070-05

0 前 言

隨著人們生活水平的提高，普通平涂乳膠漆已 經(jīng)難以滿足人們對外墻裝飾效果的要求，真石漆類 質(zhì)感型涂料正被越來越多使用。但由于過量開采，天 然彩砂越來越少，并且存在批次穩(wěn)定性差，顏色重現(xiàn) 性越來越難問題，雖然人工染砂可以滿足需求，但染 砂大都是采用溶劑型色漆包裹，對環(huán)境污染很大，隨 著環(huán)保要求的提高，人工染砂限制越來越嚴，在實際 應(yīng)用中不是很多。質(zhì)感漆由于可調(diào)色性，重現(xiàn)性好， 逐漸成為主流，其中應(yīng)用較多的為高PVC刮涂外墻 質(zhì)感涂料。目前，市場上常見的刮涂外墻質(zhì)感涂料為 高顏料體積濃度(PVC)78%～83%的質(zhì)感涂料，本文 就高PVC刮涂質(zhì)感涂料比較關(guān)注的貯存穩(wěn)定性、耐 水性及施工性進行探討。

貯存穩(wěn)定性是指在一定時間內(nèi)的特定條件下，涂料產(chǎn)品對可能產(chǎn)生的變稠、返粗、絮凝、分層、結(jié)塊、產(chǎn)生異味等可能出現(xiàn)問題的抵抗能力。貯存性不 好會嚴重影響涂料的施工效果和保護性能。耐水性 是涂膜在施工后，對水侵蝕的承載能力以及恢復(fù)性( 主要是耐水白恢復(fù)性)。產(chǎn)品耐水不好，會導(dǎo)致墻面發(fā) 白發(fā)花，雨痕，甚至剝離。施工性，是指涂料在施工過 程中做成合格成品的難易程度，隨著施工成本水漲 船高，施工性對整體的成本控制起到至關(guān)重要的作 用。本文主要圍繞這3個性能來提升刮涂外墻質(zhì)感涂 料的品質(zhì)。

1 試驗部分

1.1 原料

水、分散劑、潤濕劑、消泡劑、增稠劑、殺菌劑、丙 烯酸乳液、金紅石型鈦白粉、重鈣，均為市售工業(yè)級。

1.2 試驗基礎(chǔ)配方(見表1)

1.3 制備工藝

將去離子水、纖維素、丙二醇、成膜助劑、消泡 劑、分散劑、潤濕劑、消泡劑、pH值調(diào)節(jié)劑等助劑混合 均勻，加入鈦白粉和各類填料分散至均勻，再加入乳 液，殺菌劑、增稠劑攪拌至均勻；轉(zhuǎn)入質(zhì)感涂料專用 設(shè)備，依次加入各種目數(shù)圓砂，調(diào)色，攪拌至均勻即得。

1.4 技術(shù)指標

按照JG/T 24—2000《合成樹脂乳液砂壁狀建筑 涂料》要求進行檢測，結(jié)果如表2。

2 結(jié)果與討論

2.1 乳液對涂料性能的影響

2.1.1 乳液的預(yù)篩選

試驗方案：根據(jù)表3配方，依次制備試驗小樣，用 100 μm涂布器分別在玻璃板上制樣，每個樣品分別 表2 刮涂外墻質(zhì)感涂料的技術(shù)指標 Table 2 Technical Indicators of High-PVC Texture Coatings for Doctor-blading Exterior Walls 項目技術(shù)指標檢測結(jié)果 容器中狀態(tài)攪拌后呈均勻狀態(tài)無結(jié)塊無結(jié)塊、攪拌呈均勻態(tài) 施工性刮涂無障礙刮涂無障礙 低溫穩(wěn)定性不變質(zhì)通過 熱貯穩(wěn)定性不變質(zhì)通過 初期抗開裂性無裂紋通過 干燥時間(表干)/h ≤4 1 耐水性(96 h) 無異常通過 耐堿性(96 h) 無異常通過 耐沖擊性涂層無裂紋、剝落及明顯變形通過 涂層耐溫變性(10次循環(huán)) 涂層無異常通過 耐沾污性/級≤2 2 耐人工氣候老化(500 h) 通過通過，涂層無異常，粉化0級，變色1級 黏結(jié)強度/ MPa 標準狀態(tài)≥0.70 0.75 浸水后≥0.50 0.53 制備2塊：1塊常溫放置24 h后，浸水4 h，測試初期耐 水白性及恢復(fù)性；另1塊常溫放置144 h后，浸水24 h, 測試耐水白性及恢復(fù)性。

選擇市售6款乳液，試驗數(shù)據(jù)見表4。

從表4可以看出：乳液A、E和F試驗結(jié)果較好。

2.1.2 乳液的篩選及性能影響

分別將乳液A、E和F分別應(yīng)用到試驗基礎(chǔ)配方 中，測試試驗性能見表5。

從表5可以看出：乳液E較乳液F在基礎(chǔ)配方中使 用，觸變性稍強，配方體系屈服值高，不易產(chǎn)生浮色、 發(fā)花，易于施工。乳液A較乳液E價格高，耐水白性稍 差，性價比不高，這里筆者選用乳液E(硅改性苯丙乳液)為最終選擇的乳液。

2.1.3 乳液的量對涂料性能的影響

隨著乳液的添加量不斷增加，PVC不斷降低，逐 步接近CPVC，然后低于CPVC。在基礎(chǔ)配方上，只調(diào) 整乳液添加量，對涂料性能影響見表6。

從表6看出，隨著乳液的增加，配方的PVC在下 降，在PVC低于CPVC的時候，黏結(jié)強度一直在上升， 超過CPVC的時候開始下降。當PVC在CPVC附近的 時候黏結(jié)強度最高，但同時也非常容易引起涂膜的 開裂，耐水性也會因此受拖累。筆者發(fā)現(xiàn)13%乳液的 時候，黏結(jié)強度大于國家標準0.70 MPa，降低到12% 的時候，已經(jīng)不能滿足國家標準，耐水性也不能滿 足實際需求。雖然乳液添加量24%或以上能滿足要 求，可是成本太高，性價比低，所以在該配方體系中， PVC在78%～83%的時候，性能滿足實際需求，性價 比高。

2.2 增稠體系對涂料性能的影響

常用的增稠劑有：纖維素、天然改性黏土類增稠 劑、人工合成納米級漢脫土類增稠劑、堿溶脹增稠 劑、疏水堿溶脹締合型增稠劑、聚氨酯類增稠劑及聚 醚類增稠劑等。由于施工性的需要，需要纖維作為主 增稠劑。堿溶脹增稠劑由于耐水性差的原因，這里也 不選擇。

2.2.1 纖維素的添加量對涂料性能的影響

隨著纖維素的添加量的增加，涂膜吸水率上升， 耐水性下降，開放時間增加，黏刀越明顯，批刮性先上 升后下降。纖維素的添加量對涂料性能影響見表7。

這里筆者發(fā)現(xiàn)當纖維素添加量為0.07%時候，綜 合各項性能表現(xiàn)最佳，筆者把纖維素添加量確定為 0.07%。

2.2.2 黏土類增稠劑的預(yù)選擇

黏土類增稠劑的使用，由于激活后能形成穩(wěn)定 網(wǎng)狀或卡屋結(jié)構(gòu)，提高涂料的懸浮性、觸變性，能有 效地提高涂料貯存穩(wěn)定性、批刮性及滑爽性等。然 而，這類增稠劑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，性能差異巨大，因此，需要 對其預(yù)選擇。試驗方法為：在低速攪拌下，取5～7份 增稠劑加入到盛有93～95份水的容器中，分散3～5 min，轉(zhuǎn)為高速直至均勻，看是否呈漿狀，是的話，取 適量樣品放入玻璃瓶中密封，常溫放置1個月，打開 看有無分水、分層現(xiàn)象。無分水、無分層的為良好的 黏土類增稠劑。

2.2.3 不同增稠體系對涂料性能的影響

這里為了方便試驗，黏土類增稠劑選擇性能更 為優(yōu)異的人工合成納米級漢脫土類增稠劑。表8為不 同增稠體系對涂料性能的影響。

可以看出，在0.07%纖維素添加量的情況下，單 獨使用疏水堿溶脹締合型增稠劑，貯存中漿料黏度 一直上升，穩(wěn)定性差，施工還易產(chǎn)生輕微發(fā)花；單獨 使用聚氨酯類增稠劑，貯存中漿料黏度輕微下降,穩(wěn) 定性良好，貯存穩(wěn)定性稍差，施工還易產(chǎn)生輕微發(fā) 花。

在配方使用1%的人工合成納米級漢脫土類增稠 劑后，其他增稠劑使用量明顯下降，貯存穩(wěn)定性和施 工性明顯提升，貯存中漿料黏度變化較小或基本無 變化，增稠劑配方2、4及5都能滿足要求，其中以增稠 劑配方5最佳。

2.3 分散劑、潤濕劑對涂料性能的影響

質(zhì)感涂料對分散劑、潤濕劑沒有太多的要求，常 用的聚丙烯酸鹽類即可，無論是親水的或者是疏水 的，只是對質(zhì)感涂料的耐水有影響，這里筆者選擇更 疏水的銨鹽分散劑。潤濕劑這里筆者沒有選用，因為 在貯存、展色方面已經(jīng)可以滿足了實際的需求，因為 這里筆者使用了人工合成的納米級膨潤土類增稠劑，大大提高體系的親水親油平衡，降低了整個配方 體系分散潤濕與增稠體系匹配的難度，從而實現(xiàn)了 更好的裝飾效果。

2.4 消泡劑對涂料性能的影響

在涂料中，為了減少涂料生產(chǎn)和施工過程中泡 沫的產(chǎn)生以及泡沫遺留的痕跡，形成美觀的涂膜而 加入適當消泡劑。表9為消泡劑的使用量對涂料性能 的影響。

可以看出：適量的微泡，有助于施工性的提高。

2.5 砂子的種類對涂料性能的影響

在質(zhì)感涂料中，砂子的級配是至關(guān)重要的，合理 的級配能減少空隙率，提高涂料的黏結(jié)強度、耐水性 等。同樣，砂子的種類對涂料的性能也是有影響的。 表10、表11為砂子的種類對涂料性能的影響。

可以看出，使用圓形的砂子比普通的砂子施工 性明顯要好。涂料的涂布量與使用的最大砂子目數(shù) 及最大砂子目數(shù)有關(guān)，目數(shù)越大，砂子越小，涂布量 越高。這是因為，施工的時候，涂膜的厚度接近于最 大粒徑的砂子，最大粒徑的砂子越小，涂布量越高。 但是，更多的時候砂子的大小要根據(jù)實際需求來決定。

砂子與顏填料的總量一般為60%～75%加入砂 子量，總量越多，涂布量越大；其中填料越多，涂布量 越大。砂子與填料粒徑越小，以及填料越多，CPVC越 低，越有利于遮蓋力的提升。但是需要乳液的包裹量 越多，影響?zhàn)そY(jié)強度、耐水性及干燥速度。所以，根據(jù) 需求，要合理搭配乳液、顏填料及砂子的量。

3 結(jié) 語

本文高PVC刮涂外墻質(zhì)感涂料，采用人工合成 納米級漢脫土類增稠劑、硅改性苯丙乳液及增稠體 系的合理搭配，對消泡劑進行適當選擇，砂子的匹配 進行控制，使涂料具有更好的貯存穩(wěn)定性、更佳耐水 性和更優(yōu)施工性。高PVC刮涂外墻質(zhì)感涂料性價比、 顏色重現(xiàn)性好，飾效果佳，并且易于施工，是中、高檔 外墻裝飾材料的重要選擇。

參考文獻

[1] 胡中源,鄒鵬,鐘荊祥.未來十年中國建筑涂料(乳膠漆) 市場分析[J].上海建材,2008(3):25-26

[2] 胡中源,鄒鵬. 乳膠漆常用增稠劑的種類及對乳膠漆抗 分水性的影響[J].上海涂料,2009，47(10):36-39

收稿日期 2014-01-02