低档乳胶漆配方设计思路

低档乳胶漆配方设计思路

前言

随着人们的生活水平的提高和环保意识的加强，乳胶漆已经越来越多的应用到内墙装饰，但是从产品档次分布来看，无论是国内企业还是一线外资企业，中低档产品产量都占据绝大部分，大约占到了85%左右，其中最低档内墙工程类乳胶漆大约就占到50%以上，在部分国内乳胶漆生产企业其所占比重甚至达到80-90%。据预测按目前的发展趋势，今后十年这种状况也将改变不大。

因此作为一个建筑涂料配方设计者，如何做好占市场分量最大的低档内墙乳胶漆，做出符合国标要求，符合市场要求的高性价比产品是一个无法回避的问题，笔者多年来一直在涂料生产企业一线从事乳胶漆研发工作，在这方面做了一定深入的研究，笔者认为低档内墙乳胶漆配方设计的最核心的两个性能就是遮盖力和耐擦洗，因此如何在较低成本下提高耐擦洗和遮盖力是做好低档内墙乳胶漆的关键，在此愿作个抛砖引玉，提出来和大家一起探讨。

一.耐擦洗，乳胶漆的耐擦洗性是指乳胶漆漆膜承受蘸有洗涤介质（0.5%洗衣粉水）的刷子反复洗刷的而不被损坏的能力。该项技术指标对内墙涂料十分重要，其好坏直接关系到乳胶漆的黏结能力，耐污染性，耐久性等多项性能，新国标GB/T9756-2009也对内墙乳胶漆的耐擦洗性作了最低300次强制性的要求。影响乳胶漆耐擦洗的因素主要有乳液，颜填料，助剂：

1.乳液乳液是低档乳胶漆中对成本影响最大的，如何在较低乳液用量下得到最大的耐擦洗呢？目前涂料企业制作内墙乳胶漆采用的乳液有三大类：一种是纯丙稀酸酯聚合物乳液，简称纯丙乳液；一种是苯乙烯-丙稀酸酯共聚物乳液，简称苯-丙乳液；一种是醋酸乙烯-丙稀酸酯共聚物乳液，简称醋-丙乳液。因为纯丙乳液价格较高，不适合做这类乳胶漆，因此笔者选取了目前最常用的国内外不同乳液厂家提供的苯-丙及醋-丙乳液样品，通过添加不同量的梯度实验给大家演示了不同公司不同品种不同牌号乳液添加不同的量对乳胶漆耐擦洗性的影响。配方选用市场上使用最多的高PVC乳胶漆

配方： A B C D E F G H

H2O 340.0 340.0 340.0 340.0 340.0 340.0 340.0 340.0

防腐剂 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

润湿剂 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

分散剂 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5

消泡剂 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

丙二醇15.0 15.0 15.0 15.0 15.0 15.0 15.0 15.0

钛白粉25.0 25.0 25.0 25.0 25.0 25.0 25.0 25.0

填料450.0 450.0 450.0 450.0 450.0 450.0 450.0 450.0

HEC增稠剂5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5

H2O 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0

PH调节剂1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

H2O 40.0 35.0 30.0 25.0 20.0 15.0 10.0 5.0

乳液样品75.0 80.0 85.0 90.0 95.0 100. 105.0 110.0

成膜助剂 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0

消泡剂 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

H2O 15.5 15.0 14.5 14.0 13.5 13.0 12.5 12.0

总量1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000

本次实验总共选用了六个公司的十二支乳液,按照GB/T9266-88检测，其中W1,W3,W6,W9,W10为醋丙，其余为苯丙，其结果如下：

A B C D E F G H

W1 23 52 65 95 125 165 290 365

W2 75 125 146 230 290 325 570 920

W3 20 42 30 80 95 150 230 305

W4 72 135 143 230 200 330 670 ﹥1000

W5 85 108 174 155 190 220 285 380

W6 50 54 60 75 55 170 250 290

W7 95 129 222 250 370 500 ﹥1000 ﹥1000

W8 86 152 146 176 197 336 590 ﹥1000

W9 30 46 50 130 125 170 220 260

W10 37 52 67 146 150 250 230 320

W11 110 203 323 425 810 ﹥1000 ﹥1000 ﹥1000

W12 98 140 285 370 580 700 ﹥1000 ﹥1000

由此可以看到，正常情况下，醋-丙乳液需要加到11%或以上才好通过国标合格品，这样成本较高，不适合做此类低档内墙乳胶漆。不同公司的苯-丙乳液的耐擦洗区别较大，从实验结果看正常情况下添加到10%都能达到国标合格品要求，其中国外某支采用avance平台技术的乳液W11在添加8.5%的情况下就能达到国标合格品，是做此类低档内墙乳胶漆的不错选择，但该乳液存在后增稠较严重的缺陷，需要通过增稠剂的选择（比如采用羟乙基纤维素增稠），及分散剂的搭配（如采用聚羧酸盐和磷酸盐类配合使用）加以解决。而某支以耐擦洗见长的国产乳液W12也能在加到9%通过国标，也可以作为选择。也有理论提到通过乳液厂商对乳液粒径控制及成膜温度降低，如由原0.2微米粒径降到0.1微米，这样乳液包裹能力将加强，可以提高耐擦洗，但是笔者通过对比发现细粒径的乳液虽然可以减少成膜助剂和增稠剂的用量，但是对耐擦洗的提高不明显。

2．颜填料因为这样档次的乳胶漆多是白色，因此主要可供选择的就是金红石钛白粉，锐钛钛白粉和立德粉，理论上金红石型钛白粉的折射率是2.76，锐钛钛白粉折射率是2.55，立德粉折射率是1.84-2.0，似乎相差不是很多，但是笔者通过实验发现，虽然在不同的PVC金红石钛白，锐钛钛白，立德粉的遮盖力的比值会有些变化，但是整体来说，一份金红石钛白粉≈1.4-1.6份锐钛钛白粉≈5-6份立德粉，按目前的价格看立德粉没有任何性价比优势，因此不被采用。锐钛钛白粉和金红石型钛白粉从遮盖力和成本角度看都能采用，但是因为一般锐钛钛白的表面未经处理，不好直接分散到要求的细度，因此笔者更倾向于采用金红石型钛白。因为成本的限制，钛白粉的用量基本是固定的，笔者通过对比分析市场上诸多该档次内墙乳胶漆，发现基本都相当于金红石型钛白粉的用量在2-5%之间，因用量少，对耐擦洗的影响有限。

填料在低档内墙乳胶漆中用量很大，一般在45-50%，因此耐擦洗的影响也很大，我曾经在《浅析影响内墙乳胶漆耐擦洗的几个主要因素》一文中通过实验分析得出了乳胶漆的耐擦洗性和颜填料的结构性质和目数有关系，针状和片状结构的颜填料比球状结构的颜填料耐擦洗性更好，其中又以针状结构填料耐擦洗最好；相同性质填料，低目数的耐擦洗性远好于高目数，其原因可能是低目数填料混合在很细的钛白粉起到了填充骨架作用；本实验还发现亲水性的强弱对耐擦洗性影响很大，同为高岭土，经过表面处理的煅烧高岭土的耐擦洗性好于亲水性强的水洗高岭土，重质碳酸钙的耐擦洗优于轻质碳酸钙。但吸油量的大小和乳胶漆的耐擦洗性没有必然联系，比如相同添加4%条件下吸油量210的超细硅酸铝比吸油量16的立德粉耐擦洗性还好，吸油量高的煅烧高岭土耐擦洗优于轻质碳酸钙等。在低档内墙乳胶漆中综合考虑成本等因素，可以采用低目数重钙为主（600目或800目），搭配少量高目数（1500目）重钙，加入6-10%煅烧高岭土以提高干遮盖力，再配合5-8%的滑石粉（或硅灰石），利用滑石粉（或硅灰石）的针状结构以提高耐擦洗，滑石粉（或硅灰石）目数以800-100目为宜。

3．助剂在乳胶漆中助剂往往能起到画龙点睛的作用，但是这样低档内墙乳胶漆中因综合成本考虑助剂用量相对较少，选择有限，因此影响有限。有资料显示通过分散剂，润湿剂，增稠剂的搭配组合增加浆料与乳液相容性和稳定性可以提高耐擦洗，但是笔者通过对比试验，发现在用量不变的情况下影响不大。

二.遮盖力,遮盖力是指涂料完全遮盖其涂层下物面的能力，在乳胶漆中主要通过对比率体现，国标