单组分水性金属闪光漆的研制

丙 烯 酸 乳 液 ， 性 铝 粉 ， 散 剂 ， 泡 剂 ， 稠 水 分 消 增 剂 ， 甲基 乙 醇胺 （ 二 ＤＭＡ ，乙二 醇 单 丁醚 ， 性 膨 Ｅ） 水
润 土 ， 离 子水 。 去
１ 涂料 配 方 ． ２ 涂料 配 方见 表 １ 。 １ 水性 金 属 闪光 漆 配制 工艺 ． ３ 将 水 性 铝 粉 加 到 乙二 醇 单 丁 醚 与 分 散 剂 的混 合
表 ３ 分 散 介 质 的 选 择
Ｔａ ｌ Ｔｈｅ ｓ ｌ ｃ ｉ ｆｄ ｓ ｒ ｉ ｎ ｍｅ ｕ ｂｅ３ ｅ ｅ ｔｏｎｏ ｉｐｅ ｓ ｏ ｄｉ ｍ
也越 高 。对 于常 温 干燥 型涂 料 ， 玻璃 化 温度 有 利 于 低
成膜 ， 低玻璃化温度聚合物膜 的表面硬度低 ， 弹性较
可获得较为理想的效果 。 但如果单独采用乙二醇丁醚
制备铝粉浆 ， 贮存 时易产生聚集体颗粒 ， 响最终漆 影
第 ３期
马燕玲 ：单组分水性金属闪光漆 的研制
１ ３
表 ５ 不 同玻璃化 温度的成膜物 的影 响
Ｔ ｂ ｅ５ Ｔ ｅｉ ｆｕ ｎ ｅ ｆ ｉ ｆ ｒ ｒ ｔ ｉ ｅ ｅ ｔ ａ ｌ ｈ ｎ ｅ ｃ ｓｏ ｌ ｏ ｍｅ ｈ ｄｆ ｒ ｎ ｌ ｆ ｍ ｗｉ ｆ
影 响 。 般 聚合 物玻 璃 化温 度 越 高 ， 最低 成 膜 温 度 一 其
粉 （ 爱 卡公 司 的 ＳａａＨｙｒ ｘ 如 ｔｐ ｄｌ 系列 ） 较 长期 的水 ｕ 有
中稳 定性 。
一
般水 性 铝粉 经过 特殊 的表 面 处理 ， 与水 发 生反
应 的几率 较 小 ， 是 在 配制 水性 金 属 闪光 漆 时 ， 但 由于
般 来说 ， 以二 氧化 硅 包覆 的水 性铝 粉 （ 爱 卡公 司 如 的 ＳａａＨ ｄｏａ 系 列 ） 以铬 酸 钝 化处 理 的水 性 铝 ｔｐ ｙ ｒｌｎ 和
其相对分子质量一般较小 ， 亲水官能团较多 ， 形成漆
膜 的性 能 较差 ， 法满 足 应用 要求 ； 无 水 分 散 体 ：粒 径 ００ １０１ｌ 外 观半 透 明 。 ．０ ～ ． ａ ｍ， 优 点 ：低 相 对 分子 质 量 ， 高光 ， 平性 好 ；缺 点 ：需 要 流 助 溶剂 （ 高 １％ ）价 格 较高 ； 最 ５ ， 乳 液 ：粒 径 ＞０１ ． ｍ， 观 白 浊 。优 点 ：快 干 ， 外 不需 要助 溶 剂 ， 格便 宜 ； 点 ：流平 性 差 ， 价 缺 光泽 低 。 本 实 验 选 择 丙 烯 酸 乳 液 作 为成 膜 体 系 。聚合 物 乳 液 的 玻 璃 化 温 度 不 同 ， 制 备 的漆 膜 性 能也 有 其 所差 异 ， 且对 乳 液 的 最低 成 膜 温 度 （ Ｔ） 直 接 而 ＭＦ 有
２３ 成 膜助 剂 的选 择 ．
制组分 ， 如蜡分散 体 的作用 而达到 。 在水性体 系 但
中 ，由于水 的蒸 发潜 热 大 ， 发 很 慢 ， 挥 到达 工 件 表 面 时 湿 涂 膜 中水 的含 量 仍 较 高 ， 粉 很 容 易 活 动 而 使 铝
成膜 助剂是用来 降低乳液最低成膜温度的助剂。 较高玻璃化温度的聚合物乳液是较硬脆的聚合物 ， 当 温度低于其最低成膜温度时 ， 水分挥发后 ， 乳胶粒子
为 Ｄ Ａ （ 甲基 乙醇胺 ） Ｔ Ａ 三 乙醇胺 ） Ｍ Ｅ 二 或 Ｅ （ 等胺 类 ， 系ｐ 体 Ｈ值 不应 高于 ９ 本 实验 选用 Ｄ Ａ 作 中 。 Ｍ Ｅ
和剂 。
２５ 水 性 铝 粉 的定 向与 防 沉 ．
在 金 属 闪光 漆 中 ， 粉 平 行 于底 材 的定 向 排 列 铝 对其 外 观 质量 十 分重 要 。 在溶 剂 型 金属 闪光漆 中 ， 铝 粉 的定 向排 列 主 要 是 靠 施 工 过 程 中有 机 溶 剂 （ 醋 如 酸 丁酯 ） 的迅 速挥 发 ， 膜 体积 迅 速 收缩 以及 流 变 控 漆 根 据 表 ５的结 果 ， 择 玻 璃 化 温 度 为 ４ ℃ 的丙 选 ０ 烯 酸乳 液 作 为体 系 的成 膜树 脂 。
仍 然 为分 散 的颗 粒 ， 能 聚结 形成 连 续 的膜 ， 不 而是 呈 不 连 续膜 ， 时则 需 加入 合 适 的成 膜 助剂 ， 此 以降低 乳 液 的最 低 成 膜 温 度 及 玻 璃 化 温 度 ， 进 乳 胶 粒 子 溶 促 胀 变 形 而 聚结 成 膜 ， 在 成 膜 以后 的 较 短 时 间 内成 但 膜 助剂 又 能挥 发掉 ， 干膜恢 复 原来 的玻璃 化 温度 。 使
粉 ， Ｓａ ａＨ ｄｏ ｎ 列 ， 用 Ｄ Ｓ Ｅ Ｂ Ｋ １ ０ 如 ｔｐ ｙ ｒｌ 系 ａ 可 ＩＰ Ｒ Ｙ 一 ８ 分
性能指标
研制产品
对比产品
散 ；用 铬 酸 钝 化 处 理 的铝 粉 ， ＳａａＨｙｒ ｘ 如 ｔｐ ｄｌ 系列 ， ｕ 可 用 ＤＳ Ｅ Ｂ Ｋ １２ 散 。 散 剂 用 量对 铝 粉浆 黏 ＩＰ Ｒ Ｙ 一９ 分 分 度及漆 膜 闪光指 数 的影 响 见表 ４ 。
￡
摘
要 ：介绍 了单组分水性金属 闪光漆的配方、 设计思路 与施 工工艺。 重点分析 了助 剂的选用
；
及 其 用 量对 涂料 性 能 的影 响 。
关键词：抽陛 金属闪 光漆； 水性铝粉；助剂
中图分类号 ：Ｔ ３ ． Ｑ６ ０ ７
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Ｏ 引 言
金 属 闪光漆 色 彩 丰 富 、 体 感强 ， 特 的随角 异 立 独 色效 应 尤 显高 贵 气派 ，因此 ， 一 般 高装 饰 性 工业 涂 在 料 中 ， 属 闪 光 漆 占据 着 较 高 的 地 位 。不 论 是 汽 车 、 金
溶 液 中 ， 速 搅 拌均 匀 ， 置过 夜 备用 ；将丙 烯 酸 乳 低 放 液 加 到 经 高 速 分 散 均 匀 的 水 性 膨 润 土 中 ， 二 甲基 用 乙醇胺 中和至 ｐ Ｈ值 ８ ９ 再 依 次 加 入 消 泡 剂 、去 离 －， 子 水 以 及 预 先 分 散 好 的 水 性 铝 粉 ， 合 均 匀 后 用 增 混
表 ４ 分散剂用量 的影响
Ｔａ ｌ Ｔ ｅｉ ｆｕ ｎ ｅ ｆｄ ｓ ｅ ｓ ｎ ｏ ａ ｅ ｂ ｅ４ ｈ ｎ ｅ ｃ ｓｏ ｉｐ ｒ ａ ｔ ｓ ｇ ｌ ｄ
譬 于 水 漆不泡 生 漆不泡 生 中 膜起、 锈 膜起、 锈 浸级 不 不
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２ 结 果 与 讨 论
；
文章编号：１０ － ６ ６ ２ １ ）３ ｏ １－ ４ ０ ９ １９ （ ０ ２ ０ 一 ０ ０ １
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文献标 识码 ：Ａ
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漆液 的成分 比较复杂 ， 处理不 当将会使体 系的稳定
性 、 膜外 观 和 闪光 效 果受 到 较 大影 响 。而这 就 必须 漆
对 铝 粉 进 行 良好 的分 散 ， 使其 稳 定 地 分 散在 漆 液 中。
通 过 试 验 ， 不 同分 散 介质 作 了对 比 ， 对 确定 了较 理想 的用 于制 备铝 粉浆 的分 散介 质 。实验结 果见 表 ３ 。
定 向变差 ， 因此水性金 属漆 中铝粉 的定 向控制 是其
集颗粒 、 向好 ， 定 漆膜 闪光指数 Ｆ 高 ） 所 以在该实 Ｉ ，
验 中确 定 分散 剂用 量 为铝 粉量 的 ３ ％。
２２ 成 膜树 脂 的选 择 ．
用于水性体 系的铝粉都要经过表面处理 或包覆 。目 前市场上有很多用不 同方法处理的水性体 系用铝粉 ，
一
根据 水 性树 脂 的外 观 和粒 径 ， 可将 其分 为 ： 水 溶性 树 脂 ：粒 径 ＜００ １ｕ 外观 透 明 ， 因 ． ｍ， ０ 但
好 ， 耐 沾 污性 较 差 。 于 用 于流 水线 的烘 干 型水 性 但 对
涂料 ， 当聚合物的玻璃化温度较低时， 在干燥过程 中
易起 泡 ；较 高 玻 璃 化 温 度 的 乳 液 的 耐擦 洗 性 和 耐 沾 由表 ３ 可见 ：用 乙 二醇 丁醚 作 铝 粉 的分 散 介 质 ， 污 性 能 比低 玻 璃 化 温 度 的乳 液 要 好 ， 成 膜 时需 要 但 加 入 较 多 的成 膜 助 剂 。 择 两 种 不 同玻 璃 化 温度 的 选 丙烯 酸乳 液 进行 实验 ， 能 检测 结果 见表 ５ 性 。
稠 剂 调 节黏 度合 格 即可 。
表 １ 水 性 金 属 闪 光 漆 配 方
Ｔ ｂ ｅ １ Ｔ ｅｆ ｒ ｌ ｔ ｎ ｏ ｔ ｒ ｏ ｎ ｔ ｌ ｃｐ ｉ ｔ ａ ｌ ｈ ｏ ｍｕ ａ ｉ ｆ ｏ ｗａ ｅ ｂ ｒ ｅｍｅ ａｌ ａ ｎ ｉ
摩托车等交通 工具 还是其他工业产 品 ， 都广泛使用
家环保法规 的 日益严格 ， 传统 的溶剂 型金属 闪光漆
显 然不 符 合环 保 要求 。因此 将金 属 闪 光漆 水性 化 ， 是
最有 效水 性 金属 闪光 漆施 工工 艺 ．
１１ 原材 料 ．
将 上 述 漆 液 用 去 离 子 水 调 节 至施 工 黏 度 ，采 用 空 气 喷 涂 。喷 涂 时 ，不 宜 一 次 喷 涂 太 厚 ， 喷 涂 一 每 道 ，闪 干 ２ ３ｍｉ，再 喷 涂 下 一 道 。完 成 喷 涂 后 ，在 ～ ｎ 恒 温 室 放 置 ｌ～ ５ｍｎ ， （ ０ ０ １ ｉ后 于 ５ ±２）Ｃ 件 下 闪蒸 ｏ条
第 ５ 卷第 ３期 ０
２１年 ３ ０２ 月
上海 涂 料
Ｓ ＨＡＮＧＨＡＩ ＡＴ ＮＧＳ Ｃ０ Ｉ
Ｖ０ ． ０ Ｎｏ ３ １５ ． Ｍ ａ ． ０１ ｒ２ ２
单 组 分 水 ， 金 属 闪 光 漆 的 研 制 Ｉ 生
马 燕玲 （ 西安 经 建 油漆 股份 有 限公 司 ， １ ０ ７） ７０７
２１ 水 性铝 粉 分 散介 质及 分 散剂 的选 择 ． 由于 水 和铝 接 触 会 发 生 反 应 而 产 生 氢 气 ，因 此
检 测 项 目
分散剂用量 （ 占铝粉量的质量分数 ）
Ｏ ３ ５ １ Ｏ
由表 ４可见 ：随着 分 散 剂用 量 的增 加 ， 粉浆 黏 铝 度 有所 降 低 ， 漆 膜 闪光 指 数 无 明显 变 化 （ 粉无 聚 但 铝
金 属 闪光漆 。
目前 ， 市场上 使用较 多的仍 是溶剂 型金 属 闪光
漆 ， Ｖ （ 发 性 有 机 化 合 物 ） 量 较 高 ， 其 是 其 ＯＣ 挥 含 尤
施 工 时甚 至 高 达 ８ ％， 环 境 的 污 染 和施 工 人 员 的 ０ 对
危 害都 较 大 。随着 人们 环 保 意识 的不 断增 强 ，以及 国
Ｔ ｂ ｅ２ Ｔ ｅｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｎ ｅ ｆ ｔ ｒ ｏ ｎ ｔｌｉ ａｎ ａ ｌ ｈ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｉ ｄ ｘｏ ｅ ｂ ｒ ｅｍｅａ ｌ ｐ ｉ ｔ ｗａ ｃ
膜 中铝粉 的定 向排 列 和漆 膜 外观 ， 以在制 备 铝粉 浆 所
时 需 用 润 湿 分 散 剂 进 行 分 散 。用 二 氧 化 硅 包 覆 的 铝
［ 收稿 １期 ］ ０ ２ ０ — ４ ３ ２ １— ２ １
１ ｉ， ０ｍ ｎ 再在 ８ ￣下烘干 ３ ｉ， ０Ｃ ０ｍ ｎ 即可制得水性金属
闪光 漆膜 。 １ 性 能 指标 ． ５
研 制 的水 性 金属 闪光 漆 的性能 指 标见 表 ２ 。
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上海涂料
第 ５ 卷 ０
表 ２ 水 性 金 属 闪 光 漆 的性 能 指 标