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作為工程用內(nèi)墻漆,在配方設計時,在保證性能的情況下,始終還要盡量挖掘配方降低成本的潛力,以求進一步降低成本。
從乳膠漆配方我們不難看出,在不同的PVC情況下,水分散性白色涂料中,各組分成本所占比例有所不同,一般情況下,乳液的成本約占涂料配方總成本的30~45%左右;鈦白粉的成本約占涂料配方總成本的30~45%左石;一般填料的成本約占配方總成本的10%不等:功能助劑的成本約占配方總成本的10~30%左右,因此,不難看出,在不同PVC范圍內(nèi),其中白色顏料和乳液的成本占總成本的大多數(shù),功能助劑所占比倒是次要的,所以,乳膠漆的白漆配方優(yōu)化和成本控制的主要方向,首先是如何合理使用好鈦白粉和乳液,其次是如何選擇性價比較高的功能助劑,綜合考慮,有的放矢,才能合理優(yōu)化配方。
(1)復合乳液
通過對乳液復合技術的篩選,本著可操作性強的原則,筆者重點介紹硅溶膠-乳液共混復合技術。
由于硅溶膠分子附著在基材和填料顆粒的表面,隨著水分的蒸發(fā),mSi02.nH20粒子間脫水形成牢固的硅氧鍵立體網(wǎng)狀骨架。如之丙烯酸酯中分子鏈的活性很強,粘結力很高,故涂膜的結構非常致密堅硬,其硬度可達4H以上。提高了涂料的硬度、抗水和耐摩擦性。無機Si-O鍵的結構屬于離子型,具有較好的導電性能,不會產(chǎn)生電荷積累即不產(chǎn)生靜電,塵埃難于粘附。致密的結構,使得微細的塵埃粒子不易侵入其間隙,因而涂層具有良好的耐污染性。在抗高溫回粘方面也有很大的改進。乳膠漆成膜時,乳膠粒子附著水分蒸發(fā)而相互擠緊和變形融合,逐漸形成一層連續(xù)的膜,覆蓋于基底表面而無機涂料則是膠體粒子間的脫水縮合,形成一網(wǎng)狀體,并靠有機物填充方能成膜。這種涂膜缺乏連續(xù)性和覆蓋性,所以在成膜性能上,有機乳液好,而與墻體的結合力則無機物強。有機、無機的經(jīng)過改性進行復合,正好發(fā)揮了各自優(yōu)異的性能。使得涂膜既具有很好的連續(xù)性,又與基材有很好的粘結力。乳液分子的柔韌性,高粘結性,使得原本易脆裂、粉化的硅溶膠涂膜,能夠形成連續(xù)、均勻的薄膜而硅溶膠中的S102滲透能力很強,而且能與水泥之類的堿性底材在養(yǎng)護期析出的CaO以及Ca(OH)2等堿性物質(zhì)發(fā)生配位反應,使涂層和底材形成一體,從而有效防止底材返堿而出現(xiàn)的白花現(xiàn)象。
可見,硅溶膠與丙烯酸酯乳液的復合從理論上可以得到綜合性能高于兩種原料各自性能的復合材料,硅溶膠改性丙烯酸酯乳液是一種行之有效的方法。
采用硅溶膠與丙烯酸酯類樹脂之間的通過偶聯(lián)劑進行常溫偶聯(lián)復合反應,制備性能優(yōu)良的復合乳液,然后將復合乳液復配成涂料,可以取得如下的預期效果。預期制的復合涂料具有優(yōu)良的耐濕、抗水性、耐化學藥品性,尤其對紫外線和大氣的穩(wěn)定性良好,無粉化、變色等現(xiàn)象,尤其是耐沾污性和耐侯性能突出。由于硅溶膠的價格較低,部分替代乳液,從而降低了乳膠漆成本。
(2)鈦白粉
眾所周知,鈦白粉(Ti02)作為一種優(yōu)異的白色顏料,被廣泛的應用于各種涂料中,而在涂料生產(chǎn)的實際應用中,由于分散研磨工藝等多種原因,發(fā)現(xiàn)其中被利用和發(fā)揮作用的只是鈦白顏料粒子的外表面。而粒子的內(nèi)核則沒有發(fā)揮應有作用。作為涂料顏料級用鈦白粉,其內(nèi)核在實際應用中有一部分充當填料的角色,沒能得到很好地應用,造成資源浪費。鈦白粉作為內(nèi)核的浪費則占鈦白生產(chǎn)總量的30%以上。
采用低成本的無機材料做內(nèi)核,在其表面包覆可充分利用和發(fā)揮作用的顏料級二氧化鈦包膜可以制得一種新型的鈦白顏料,這種新型鈦白顏料的白度、潤濕分散性、耐光耐侯性、光澤度、遮蓋力及吸油量等理化指標均與鈦白粉相似,這種新型鈦白顏料就能夠在一定程度上替代鈦白顏料,也將極大地提高顏料級鈦白的資源利用性,更給涂料廠帶來價值和影響。這種顏料既是鍍鈦顏料。
鍍鈦(白色)顏料應用在乳膠漆中,經(jīng)過三年的施工和工程驗證,其耐候性能已經(jīng)達到涂料級通用金紅石鈦白粉,其遮蓋力接近涂料級通用金紅石鈦白粉,但是其價格卻遠低于涂料級通用金紅石鈦白粉。在實際使用中,鍍鈦顏料可用于全部或部分替代昂貴的鈦白粉,是涂料廠降低鈦白粉配方成本的新的選擇。