乳胶漆的基础知识.ppt
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1、主讲人:主讲人:GloriaGloria时时 间:间:110620110620乳胶漆的基础知识目目 录录概述原材料现代乳胶漆配方中各组分的作用及其相互关系底涂内墙乳胶漆外墙乳胶漆内、外墙涂料的对比乳胶漆配方设计举例乳胶漆的基本性能乳胶漆的基本概念乳胶漆的施工知识1 概述概述1.1 定义定义涂料:是一种可流动、或可溶的混合物。它涂覆在底材上后,可以转化成一层薄的固体薄膜,能起到保护、装饰、标志或特殊功能作用,如隐藏不规则的表面,调节光线或热辐射等性能。乳胶漆:以合成树脂乳液为基料,以水为分散介质,加入颜料、填料和助剂,经一定工艺过程制成的涂料。1.2 涂料的功能涂料的功能保护功能:墙体保护(隔绝
2、水汽、酸雨和紫外线 对混凝土的侵蚀作用)装饰功能:美化特种功能:防火、保温1.3 涂料的主要成分涂料的主要成分成膜物质成膜物质 -树脂、乳液等 颜料、填料颜料、填料 -钛白粉、有色颜料、碳酸钙、滑石粉等溶剂溶剂 -有机溶剂、水等助剂助剂 -各种化学添加剂乳胶漆的组成乳胶漆的组成基基料料合合成成乳乳液液 颜颜填填料料颜颜料料无无机机颜颜料料有有机机颜颜料料填填料料助助剂剂 分分散散剂剂 润润湿湿剂剂 增增稠稠剂剂 防防冻冻剂剂 成成膜膜助助剂剂 消消泡泡剂剂 防防腐腐防防霉霉剂剂1.4 乳胶漆的成膜机理乳胶漆的成膜机理1.5 乳胶漆的性能特点乳胶漆的性能特点良好的附着力(好涂料的基本要求)抗开裂
3、 透气性 耐擦洗抗污性 抗UV紫外线辐射 耐水 防霉菌生长1.6 乳胶漆的局限性乳胶漆的局限性环境:贮存、施工和成膜质量受环 境影响热塑性:有限的抗压痕和抗粘连性硬度:受到良好的成膜需求的限制附着力:对困难低材的附着力有限2 原材料原材料基本成分:粘接剂(乳液):干膜固体成分 颜料:干膜固体成分 助剂 载体(水和共溶剂)2.1 聚合物乳液聚合物乳液 乳胶漆的基料(成膜物质);主要提供涂膜的耐水性和耐候性以及保色性等性能,是涂料生产过程中最主要的原料成分之一;高分子聚合物微粒在水中的分散体;通常是乳白色的;聚合物微粒直径一般在50到1000nm之间;固体含量在30%到70%之间;典型的分子量在5
4、000001000000之间。乳液作用机理乳液作用机理它们在干燥过程中会形成一个透明的涂膜,而起到把各种粉体或一些颜料粘结固定在基材上的作用。这种原料的好坏就直接关系到涂料的附着力、耐水性、耐候性、以及保色性等最基本性能,在具体的涂膜试验数据中它不但可以反应出涂层的耐洗刷性、抗黄变性、附着力、以及耐沾污等试验性能指标,而且可以看出它对各种粉体的包裹性,也就是涂膜的致密度,更重要地是保证了涂料对基材的附着力,没有优良的附着力,也就根本谈不上涂料对墙体的装饰和保护功能。所以,好的乳液就是乳胶漆原料中最关键的组分之一,如果乳液差就可能造成涂膜的粉化、脱落、退色、开裂、使用年限短等一系列的质量问题,从
5、而造成一些损失。内、外墙乳胶漆乳液选择内、外墙乳胶漆乳液选择对于内墙乳胶漆,一般可选用苯丙乳液、醋丙乳液、醋叔乳液和醋酸乙烯-乙烯共聚乳液,选用较多的是苯丙乳液。对于外墙乳胶漆,硅丙乳液、纯丙乳液、苯丙乳液、醋叔乳液均可选择,选用较多的是纯丙乳液。苯苯丙丙乳乳液液的的特特点点苯丙乳液中含有苯乙烯单体,可以提高乳液的耐水性和光泽,并降低成本。因为苯丙乳液中含有苯乙烯单体,会导致漆膜易开裂、粉化、褪色。纯丙乳液的特点纯丙乳液的特点用于高质量的外墙漆:更好的附着力,更好的耐水性、耐碱性、耐候性、耐沾污性。用于高质量的内墙漆:更好的耐起泡性、耐开裂性和剥落性,防霉性好,耐水耐碱。聚合物乳液的分类和选择
6、聚合物乳液的分类和选择乳液类型乳液类型纯丙纯丙苯丙苯丙醋叔醋叔醋丙醋丙抗紫外线能力抗紫外线能力5332耐碱性耐碱性5532耐水性耐水性4532抗风化能力抗风化能力5532成本(波动性)成本(波动性)1324耐沾污耐沾污5431保色性保色性5233备注备注5为最好,为最好,1为最差为最差乳液的比较乳液的比较项目项目醋丙醋丙纯丙纯丙苯丙苯丙硅丙硅丙应用范围应用范围 内墙为主内墙为主外墙为主外墙为主内墙为主内墙为主外墙外墙档次档次低档低档中高档中高档中高档中高档高档高档主要特点主要特点 价格低廉、价格低廉、易操作易操作耐候性好耐候性好 硬度较好、硬度较好、耐候性一耐候性一般般具呼吸功具呼吸功能、耐沾
7、能、耐沾污污特殊气味特殊气味 略带酸味略带酸味少量溶剂味少量溶剂味乳液对增稠剂的影响:乳液粒径 乳液类型 乳液的亲水性选用需要考虑的因素:单体组成,玻璃化温度,粒径,分子量,功能性,表面活性剂类型2.2 颜料和填料颜料和填料 颜料颜料 颜料是天然或合成的,无机或有机的不溶于水的分散状态的固体颗粒,它们可以分散在液体中制作涂料,可以着色,也可以提供诸如遮盖、硬度、耐久及抗刮伤能力等重要性能。狭义的颜料指白色和着色颜料 广义的颜料还包括体质颜料(填料)无机颜料无机颜料 黄黄色色颜颜料料(氧氧化化铁铁黄黄;中中铬铬黄黄;镉黄)镉黄)红红色色颜颜料料(氧氧化化铁铁红红;钼钼铬铬红红;镉红)镉红)蓝色颜
8、料(群青;铁兰;钴兰)蓝色颜料(群青;铁兰;钴兰)绿绿色色颜颜料料(氧氧化化铁铁绿绿;氧氧化化铬铬绿)绿)白白色色颜颜料料(钛钛白白;锌锌钡钡白白;氧氧化锌)化锌)黑黑色色颜颜料料(炭炭黑黑;氧氧化化铁铁黑黑)棕棕 色色 (氧化铁棕)(氧化铁棕)有机颜料有机颜料 酞菁兰酞菁兰酞菁绿酞菁绿酞菁红酞菁红耐晒黄耐晒黄大红粉大红粉颜料的作用颜料的作用提供白度和颜色遮盖力主要靠颜料为涂料提供固体体积影响涂料的光泽、硬度、耐久性及抗划伤能力填料填料 填料又被称为体质颜料,但不能提供明显的颜色和遮盖力,其主要作用是提供低成本的固体体积,降低乳胶漆的成本,并可影响某些性能如光泽、耐擦洗性和保色性。常用的填料有
9、碳酸钙,高岭土,滑石粉,二氧化硅,硅藻土,云母颜料、填料的特点颜料、填料的特点金红石型钛白粉遮盖力是最好的,且比锐钛型钛白粉耐久性好(纯TiO2光化学活性高,容易导致聚合物降解,因此需要被包裹起来,即表面包膜处理);小粒径颜填料有助于提高光泽和遮盖力,但同时会导致粉化和褪色问题;大粒径颜填料会降低光泽;遮盖聚合物有良好的遮盖力、保色性,并能够降低涂料的密度;氧化锌有助于增加遮盖力,并且可以用作防霉剂和耐沾污助剂,但容易导致稳定性问题;立德粉吸油量低、耐碱性和化学稳定性好,但立德粉配方平衡费力、遮盖力低、耐光耐候性差,易使涂膜粉化;碳酸钙价格低,有良好的保色性,但不耐酸雨,易导致起霜;石英砂能提
10、高漆膜耐擦洗性能,但对生产设备磨损较大;重晶石能够增加涂料的密度和耐擦洗性能;云母能提高耐污渍和耐擦洗性能;硅灰石可以提高涂料的pH值,赋予涂料良好的流变性和耐擦洗性能,并且具有消光作用;硅藻土具有很强的消光作用;霞石、花岗石和长石具有优异的户外耐候性,但用于调色漆容易导致漆膜起霜。乳胶漆常用填料的品种及主要特性乳胶漆常用填料的品种及主要特性名称名称主要成分主要成分结构结构干遮干遮盖力盖力悬浮悬浮性性特性特性缺陷缺陷重钙重钙CaCO3粒状粒状中中差差成本低成本低易沉降易沉降轻钙轻钙CaCO3粒状粒状中中好好悬浮性好悬浮性好易起白易起白霜发胀霜发胀硅灰石硅灰石粉粉CaSiO3针状、针状、纤维纤维
11、状状中中差差提高涂膜强度、提高涂膜强度、耐擦洗性耐擦洗性易沉降易沉降滑石粉滑石粉3MgO4SiO2H2O片状片状中中好好改善涂膜的施工性改善涂膜的施工性能、流平性能、流平性易粉化易粉化煅烧煅烧高岭土高岭土Al2O32SiO22H2O片状、片状、管状管状中中好好提高干遮盖力、提高干遮盖力、悬浮性好悬浮性好绢云母绢云母粉粉K2O3Al2O36SiO22H2O片状片状中中好好提高耐候性、耐水提高耐候性、耐水性、防龟裂、延迟性、防龟裂、延迟粉化粉化沉淀沉淀硫酸钡硫酸钡BaSO4粒状粒状中中差差提高涂膜耐沾污性提高涂膜耐沾污性易沉降易沉降石英粉石英粉SiO2粒状粒状中中差差提高涂膜强度提高涂膜强度易沉降
12、易沉降2.3 助剂助剂大多数涂料含有一种或多种助剂。助剂的特点是在配方中用量少,但是单价高。乳胶漆助剂的通常用量是涂料总量的5%8%。助剂可以改善涂料的许多性能,并能提供本来没有的特点性能,如施工性能和改善外观。乳乳胶胶漆漆常常用用的的助助剂剂增稠剂流变改性剂表面活性剂(润湿剂)分散剂消泡剂防微生物剂防冻剂成膜助剂等选择助剂时需注意:选择助剂时需注意:助剂与基料之间的相容性;助剂与助剂之间的协同性;用助剂协调涂料性能要求之间矛盾的平衡性。增稠剂增稠剂1.无机增稠剂2.非缔合型增稠剂:纤维素醚类、碱溶性丙烯酸乳液3.缔合型增稠剂:疏水改性碱溶性丙烯酸乳液、非离 子型聚氨酯、疏水改性纤维素醚类增稠
13、剂的选择:配方参数,乳液类型,性能要求,涂料类型,外墙涂料耐久性,成本各种增稠剂性能对比各种增稠剂性能对比增稠剂种类增稠剂种类纤维素醚类纤维素醚类碱溶胀类碱溶胀类聚氨酯类聚氨酯类抗飞溅性抗飞溅性差差很好很好优优流平性流平性差差尚好尚好-优优优优漆膜丰满度漆膜丰满度低低尚好尚好-优优优优高光泽潜力高光泽潜力低低商好商好-优优优优配方敏感性配方敏感性不敏感不敏感中度中度-敏感敏感敏感敏感pH敏感性敏感性不敏感不敏感中度敏感中度敏感不敏感不敏感耐擦洗性耐擦洗性取决于配方取决于配方取决于配方取决于配方优于纤维素醚类优于纤维素醚类耐碱性耐碱性很好很好不好不好-好好优于纤维素醚类优于纤维素醚类抗腐蚀性抗腐
14、蚀性低低低低很好很好电解质敏感性电解质敏感性不敏感不敏感中度中度-敏感敏感不敏感不敏感生物稳定性生物稳定性差差优优优优表面活性剂 表面活性剂是一类具有表面活性的化合物。溶于液体(特别是水)后,能显著降低溶液的表面张力或界面张力,并能改进溶液的增溶、乳化、分散、渗透、润湿、发泡和洗净等能力。如果不出现问题(润湿、展色、稳定性),尽量少用 根据离子类型分为离子型和非离子型。分散剂 分散剂是在颜料的分散过程中帮助润湿,降低浆料粘度使分散容易,并且使分散后的颗粒稳定地悬浮在液体中的助剂。作用机理:电荷稳定 空间稳定消泡剂 消泡剂是指能在泡沫体系中产生稳定的表面张力不平衡、破坏发泡体系表面粘度和表面弹性
15、的物质。消泡剂不管以何种方式破坏泡沫的稳定性,首先都必须自发进入液膜内并在界面上迅速铺展、分散,才能改变液膜的界面性能,最终导致膜的破裂。消泡剂需要考虑性价比和相容性;矿物油类消泡剂适用于大多数配方,而有机硅类消泡剂特别适用于高光和半光配方 防微生物剂防腐剂:防止涂料在罐内微生物的生长防霉防藻剂:防止霉菌和藻菌在漆膜表面生长 罐内微生物污染对乳胶漆性能的影响:降低粘度,降低PH值,变色,结块,破乳,明显的微生物生长,发臭,浑浊,涨罐 漆膜表面长霉长藻对性能的影响:细菌会导致其它微生物开始繁殖,藻类使得漆膜外观改变,霉菌导致漆膜变色和破坏成膜助剂保证乳胶漆成膜的关键原料;根据乳液的最低成膜温度和
16、成膜助剂的效率确定最佳用量;成膜助剂是乳胶漆中VOC的最主要来源。酯醇溶剂TEXANOL是常用的成膜助剂,可协助乳胶漆在低温下形成良好的涂膜。水和助溶剂水和助溶剂乳液是乳胶漆的成膜物质,水是乳胶漆的分散介质,应该注意其质量。尤其是多价离子和细菌,长期在水箱中静置的水要杀菌处理后才能用,尤其是在天热时;还有铁锈和杂质,应过滤掉;助溶剂的选择应注意性能与环保的统一,如目前的趋势是用丙二醇,尽管乙二醇性能不错;水和助溶剂是颜填料和粘结剂的载体;提供合适施工的粘度和涂装性能;水用作稀释剂,但不能过分稀释,因为过分稀释会破坏涂料体系的稳定性,影响涂料的抗开裂、遮盖力、流动性、流平性、光泽、流挂3 现代乳
17、胶漆配方中各组分的作用及现代乳胶漆配方中各组分的作用及其相互关系其相互关系增增稠稠剂剂,在配方中的作用是增稠,提高乳胶漆在制造和施工过程中的外相粘度,并控制乳胶漆的最终粘度。HEC保水性好,能延长开放时间。不同类型的增稠剂搭配使用,可使乳胶漆的粘度曲线较符合实际要求。乳胶漆中加入乙乙二二醇醇或或丙丙二二醇醇,一是防冻作用,提高乳胶漆的低温稳定性;二是调节乳胶漆干燥速度,延长湿边时间,防止产生接痕。分分散散剂剂,促进颜填料分散稳定。使气固界面至液固界面,降低表面张力,使颜填料较好的湿润,提高其分散稳定性。非离子表面活性剂和阴离子分散剂的搭配使用有利于提高系统稳定性。消消泡泡剂剂,一般在打浆和调漆
18、阶段分别加入1/2。必须用尽可能少的消泡剂量来控制泡沫,过量的消泡剂会导致施工时缩孔。钛钛白白粉粉,其作用是提供涂膜遮盖力,金红石型的钛白粉价格高,在达到要求的情况下,能少用尽量少用。填填料料,它们的主要作用是降低成本,增加涂膜的体积,改善乳胶漆及其涂膜的性能。填料的折射率与涂料基料的折射率差不多,它们本身几乎没有遮盖力;但它们很细,具有位隔作用,能提高钛白粉的遮盖效率。乳乳液液,是乳胶漆的最重要的组分。作为粘结剂,把乳胶漆各组分黏结在一起,形成涂膜,同时又使涂膜附着在基面上。在低速搅拌下加入乳液是防止其破乳而影响乳胶漆的性能。成成膜膜助助剂剂,其作用是降低乳胶漆的成膜温度,使乳液在施工的温度
19、、湿度等条件下,尤其是冬天,形成连续膜。随着成膜过程的进行,成膜助剂会逐渐挥发,乳胶漆的最低成膜温度逐步升高,涂膜不断变硬,直至成膜过程结束。高浓度的成膜助剂易使乳液絮凝,需注意。成膜助剂的用量可根据其降低聚合物最低成膜温度的能力和对乳胶漆最低成膜温度的要求来确定,一般为乳胶漆总量1.5%3%。pH调调节节剂剂,起调节pH值的作用。乳胶漆一般是偏碱性的,这使碱增稠剂充分发挥增稠作用,也有利于乳胶漆的防腐。防防腐腐剂剂,乳胶漆是以水为分散介质,不加防腐剂,则在储存期内要变质,尤其是以纤维素为增稠剂的乳胶漆。防腐剂的用量一般为0.15%。防霉剂可根据防霉要求,加或不加,或加多少。4 4 底涂底涂底
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