水性分散剂与增稠剂的选择和配伍

3120
进口聚氨酯增稠剂 I
46 666 19 533
2139
图 1 国产分散剂 E缔合状态 Fig. 1 A ssociating appearance as using domestic dispersant( E)
1. 2. 4 分散剂与增稠剂缔合试验
先制备二氧化钛颜料浆 , (方法同上 ,耐水性分散剂具有 一定的表面活性应在分散完成时加消泡剂消泡 ) 。以 500 ～ 1 000 r/m in速度搅拌二氧化钛颜料分散体 ,并在搅拌下慢慢 添加缔合 型 聚 氨 酯 增 稠 剂 PU40 (加 入 量 为 颜 料 浆 总 量 的 1% ) ,继续搅拌 5 ～10 m in,增稠后的颜料分散体系加盖静置 12 h左右 。用 20倍的水稀释颜料水分散体 ,在 40～100倍电 子显微镜下观测颗粒间的缔合状态 。
将水 150 g、分散剂 6 g混合 , 将 R930 二氧化钛 150 g、 1 250目重质碳酸钙 150 g慢慢加入到分散剂水溶液介质中 , 以 500 r/m in的速度搅拌进行润湿 ,直至干粉颜料全部润湿 , 将粘附在壁上和分散轴上的颜料清理到分散体中 ,分散 5 m in。 以 3 000 r/m in的速度砂磨 30 m in,分散过程中保持混合体系 的温度在 60 ℃以下 ,按照 GB / T675311—1986 立即测试颜料 初始细度 。按照 GB / T2794—1995测定颜料分散体在 6 r/m in 条件下的黏度和 60 r/m in条件下的黏度 。将制得的颜料水分
摘 要 :以不同类型合成分散剂和缔合增稠剂进行试验 ,分析其乳胶漆的贮存 、施工和应用性能 ,为优化沙发分散 剂与缔合增稠剂的选择和配伍提供依据 。
关键词 :乳胶漆 ;分散剂 ;缔合增稠剂 ;耐水性 ;吸水率 中图分类号 : TQ 63014 文献标识码 : A 文章编号 : 0253 - 4312 (2008) 04 - 0055 - 04
2. Z hejiang L inπan Keda Coa ting Chem ica l Institu te, L inπan, Z hejiang 311301, Ch ina)
Abstract:D ifferent types of synthetic dispersants and association thickeners are used in the p rocess of la2 tex polymerization. The storage stability, workability and app lication p roperties of latex are analyzed in order to p rovide database for op tim izing the selection and compatibility of aqueous dispersants and association th ickene rs. Key W ords: dispersant; association thickener; latex; compatibility; water absorp tion
32
色泽均匀 , 无浮色发花
6
进口分散剂 D, 8份 TT - 935 疏水改性丙烯酸增稠剂
22
指研轻度 24 浮色发花
注 :吸水率测试方法采用 ASTM D 570,光泽为 20°光泽 。
王春伟 ,等 :水性分散剂与增稠剂的选择和配伍
散体密封放置 24 h后 ,再搅拌均匀 ,按照 GB / T675311—1986 测试颜料放置后的细度 。试验结果见表 1。
表 1 分散剂分散及稳定性试验结果 Table 1 D ispersing test and stab ility performance
第 38卷第 4期 2008年 4月
涂料工业 PA INT & COATINGS INDUSTRY
Vol. 38 No. 4 Ap r. 2008
水性分散剂与增稠剂的选择和配伍
王春伟 1 ,郑树军 1 ,汤静芳 1 ,冯炎龙 2 (1. 浙江华特集团 ,浙江临安 311300; 2. 浙江临安市科达涂料研究所 ,临安 311300)
1 实 验
1. 1 原材料与仪器设备 1. 1. 1 原材料
AC261纯丙乳液 :进口 ; 国产水溶性分散剂 ; 国产耐水性 分散剂 :进口水溶性分散剂 ;进口耐水性分散剂 ; 国产聚氨酯 增稠剂 ; TT - 935疏水改性丙烯酸增稠剂 ; NS801消泡剂 ;杀菌 防霉剂 ;醇酯 12成膜助剂 ; R930二氧化钛 ; 1 250目重质碳酸
分散剂与增稠剂
初始 KU 1周后 8周后 黏度 KU 黏度 KU 黏度
进口分散剂 A , 10份
1 进口聚氨酯增稠剂 C
85
82
75
进口分散剂 D , 5份
2 进口聚氨酯增稠剂 C
88
90
90
国产分散剂 E, 6份
3 国产聚氨酯增稠剂 A
89
90
90
4
国产分散剂 B , 11份 国产聚氨酯增稠剂 A
进口聚氨酯增稠剂 C
48 667 19 133
2154
国产聚氨酯增稠剂 D
58 667 24 000
2144
国产聚氨酯增稠剂 E
2 600
1 400
1186
进口聚氨酯增稠剂 F
11 333
4 733
2139
进口聚氨酯增稠剂 G
18 666
7 333
2155
进口聚氨酯增稠剂 H
36 000 11 266
0 引 言
分散剂和增稠剂是水性涂料中不可缺少的助剂 。缔合型增 稠剂具有亲油亲水基团 ,有类似“聚合型表面活性剂 ”的作用 [1] , 缔合型增稠剂与表面活性剂不仅产生类似的行为方式 ,而且还与 相同或相似的组分发生相互作用 。目前广泛采用的聚合物涂料 分散剂实际上也是一种特殊类型的界面活性剂 。分散剂和缔合 增稠剂处于共同的水相介质并在颜料及乳液粒子表面有竞争吸 附 ,两者之间存在着复杂的竞合关系 [2] ,它们的搭配组合是否合 理直接影响乳胶漆的各项性能 。本文重点研究了不同分散剂和 缔合增稠剂的选择组合对乳胶漆的调色性能 、黏度稳定性 、涂膜 光泽和吸水率的影响 ,探讨了影响因素及产生机理 ,提出了水性 分散剂与增稠剂选择和配伍使用的建议 。
试验结果显示 ,国产分散剂 E缔合状态较为均匀 ,而进口 分散剂 D缔合状态不匀 ,部分过度缔合 ,而部分未充分缔合 , 见图 1、图 2。
1. 2. 5 涂料性能评价
分散剂和增稠剂直接作用于涂料的流变性能 ,同时对涂
56
图 2 进口分散剂 D 缔合状态 Fig. 2 A ssociating appearance as using imported dispersant(D ) 膜质量产生显著影响 ,通过对这些性能的评价对分散剂和增 稠剂选配有十分重要的意义 。采用的半光深色外墙调色基础 漆配方如表 3所示 ;流变性能测试结果见表 4;涂膜性能测试 结果见表 5。
表 2 聚氨酯增稠流变剂试验对比 Table 2 Rhelogy test of PU th ickener
聚氨酯增稠流变剂型号
黏度 / (mPa·s)
触变指数
6 r/m in 60 r/m in
国产聚氨酯增稠剂 A
41 333 17 266
2139
进口聚氨酯增稠剂 B
30 667 13 867
2121
作者简介 :王春伟 (1964—) ,高级工程师 ,从事涂料和新材料的研究及产品开发工作 。
55
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1
R - 930二氧化钛
50
重质碳酸钙
250
TEXANOL
AC261纯丙乳液
B 浆
增稠剂
N S801 消泡剂
酞青蓝浆适量海蓝色
注 :质量控制 : KU 黏度 85～95,细度为 30μm。
30 530 4～12
3
配方 号
表 4 流变性能测试结果 Table 4 Rheology test result
85
83
76
5
进口分散剂 A, 8份 TT - 935 疏水改性丙烯酸增稠剂
90
88
87
进口分散剂 D, 8份 TT - 935
6 疏水改性丙烯酸增稠剂
92
86
75
配方号
表 5 涂膜性能测试结果 Table 5 F ilm property
分散剂与增稠剂
光泽
吸水 率 /%
色泽
1
进口分散剂 A ,进口 聚氨酯增稠剂 C
2 讨 论
2. 1 分散剂类型与分散性能
大多数 涂 料 分 散 剂 多 为 低 相 对 分 子 质 量 ( 1 000 ～ 50 000) 、含有羧酸基团的聚合物的铵或碱金属盐 。这些通常
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1. 2 实验过程
1. 2. 1 分散剂滴定测试
混合 3313 份 R930 二氧化钛 、3313 份 1 250 目碳酸钙及 3313份蒸馏水 ,将分散剂慢慢添加到颜料与填料分散体时 ,分 散体黏度下降 ,用 NDJ - 1 旋转黏度仪 3 号转子测定分散体 30 r/m in黏度 。
1. 2增稠剂的选择和配伍
表 3 基础漆配方 Table 3 Form ula tion of externa l wa ll coa tings
原料
用量
已处理水
110
防腐剂
2
防霉剂
4
分散剂
6
A OP - 10润湿剂
2
浆 NS801消泡剂
3
丙二醇
15
AM P - 95多功能分散剂
钙 ;丙二醇 ; AM P - 95多功能分散剂 ; OP - 10 润湿剂 ;德固萨 酞青蓝浆 。
1. 1. 2 仪器设备
高速盘式分散机 ;实验室砂磨机 ; NDJ - 1 旋转黏度仪 ;斯 托默黏度仪 ; B rooksfield DV Ⅱ黏度仪 ;刮板细度仪 ;颗粒图像 处理仪 ;精度 01001 g电子天平 ;电脑光泽仪 。
上部无浮水 ,色浆略黄
进口分散剂 D (耐水性 )
<3
<3
5 400
726
上部无浮水 ,色浆白 ,二周后胶化
国产分散剂 E (耐水性 )
<3
<3
150
50
上部无浮水 ,色浆白
1. 2. 3 增稠剂流变性试验
按 GB / T2794—1995的方法测定水性聚氨酯增稠流变剂 的缔合增稠作用 ,称取 350 g乳液置于不锈钢杯中 ,调整分散 盘与杯底的距离为 1 cm ,以 300 r/m in的速度搅拌 ,缓慢加入 聚氨酯增稠剂 ,添加量为 015% ,将转速调至 600 r/m in搅拌 15 m in,取出 ,用 B rooksfield DVЦ黏度仪测定 6 r/m in和 60 r/m in 条件下的黏度 ,乳液为 AC261纯丙乳液 。试验结果见表 2。
15
指研重度 23 浮色发花
进口分散剂 D ,进口
色泽均匀 ,
2
聚氨酯增稠剂 C
28
18 无浮色发花
国产分散剂 E,国产
色泽均匀 ,
3
聚氨酯增稠剂 A
30
16 无浮色发花
国产分散剂 B ,国产
指研重度
4
聚氨酯增稠剂 A
18
24 浮色发花
5
进口分散剂 A , TT - 935 疏水改性丙烯酸增稠剂
17
Selection and Com pa tib ility of Aqueous D ispersan t & A ssoc ia tion Th ickener
W ang Chunwei1 , Zheng Shujun1 , Tang J ingfang1 , Feng Yanlong2 ( 1. Zhejiang Huete g roup, L inπan, Z hejiang 311300, Ch ina;
分散剂型号
分散细度
初始
24 h
黏度 / (mPa·s)
6 r/m in
60 r/m in
备注
进口分散剂 A (水溶性 )
<5
<5
1 667
300
上部少量浮水 ,微絮凝 ,色浆略黄
国产分散剂 B (水溶性 )
<5
<5
130
33
上部无浮水 ,色浆白
国产分散剂 C (水溶性 )
<5
< 12
3 115
530