節(jié)能型社會，外墻外保溫得到了大力推廣，這從另一方面限制了花崗巖、大理石等重質(zhì)材料在外墻飾面的應(yīng)用。水包水多彩涂料是一種以合成樹脂乳液為基料與各種助劑配制而成，涂料中懸浮著2 種或2 種以上的水性著色顆粒，通過1次噴涂即能形成多彩涂層的涂料，其飾面極具天然花崗巖效果。水包水多彩建筑涂料以其環(huán)保性及高裝飾性越來越得到廣大消費(fèi)者的青睞。而水包水多彩涂料的穩(wěn)定性是目前存在的主要問題之一。多彩涂料一般由分散相與分散介質(zhì)組成，本文著重介紹分散介質(zhì)對水包水多彩涂料體系的影響。
1 試驗(yàn)
1.1 主要原材料
保護(hù)膠：鈉基蒙脫石A、B，鈣基蒙脫石C；降黏劑：三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉；乳液：丙烯酸彈性乳液，硅丙乳液；顏填料：金紅石型鈦白粉、碳酸鈣，水性色漿；助劑：纖維素HRB250、AMP-95、Texanol、分散劑、潤濕劑、消泡劑、殺菌劑、丙二醇、增稠劑。
1.2 主要儀器設(shè)備
SEM 多功能分散機(jī)，NDJ-1 旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)，202A 型數(shù)顯電熱恒溫干燥箱，電子天平。
1.3 試驗(yàn)過程
1.3.1 分散介質(zhì)的制備
將降黏劑在高速分散機(jī)攪拌下完全溶解于水中，然后加入作為保護(hù)膠用的無機(jī)硅酸鹽黏土，高速分散至完全均勻。
1.3.2 分散相的制備
依次加入水、纖維素HRB250、AMP-95、分散劑、潤濕劑、部分消泡劑、殺菌劑、鈦白粉、碳酸鈣等，高速分散至細(xì)度小于30 μm。再分別加入丙烯酸彈性乳液和剩余的消泡劑，中速分散，調(diào)色，最后加入保護(hù)膠溶液，包裝待用。
1.3.3 水包水多彩涂料的制備
將各色涂料在低速攪拌下按分散相與分散介質(zhì)1∶1 的比例加入到分散介質(zhì)中，制得大小不等的色粒懸浮液，最后加入硅丙乳液、Texanol、丙二醇、消泡劑、殺菌劑及增稠劑等制得水包水多彩涂料。
2 結(jié)果與討論
2.1 基本原理及分散介質(zhì)的作用
水包水多彩涂料是以具有原乳膠涂料配比物的小滴分散其中，形成保護(hù)膠水溶液連續(xù)相包裹著乳膠涂料小滴的懸浮體。要實(shí)現(xiàn)這種“水包水”的懸浮體，就必須在把水性乳膠涂料分散于保護(hù)膠水溶液中的瞬間，在涂料滴的表面形成一層不溶于水的柔性膜，這層柔性膜除了能夠阻止膜內(nèi)涂料組份及膜外的保護(hù)膠液組份互相擴(kuò)散外，還防止顏料滴之間發(fā)生聚集、凝結(jié)。噴涂施工后，起先濕膜中的涂料滴仍保護(hù)在水相中的懸浮狀態(tài)，隨著涂膜中水分的揮發(fā)，涂料滴相互堆砌、融合，最終形成牢固的多彩花紋涂膜[1]。因此，分散介質(zhì)有2 個(gè)作用，一是作為分散介質(zhì)使用，使分散相能均勻地分散其中；二是作為保護(hù)膠使用，使彩色基礎(chǔ)漆與保護(hù)膠相接觸的瞬間迅速形成一層不溶于水的柔性膜。
2.2 保護(hù)膠種類對多彩涂料的影響
保護(hù)膠作為分散介質(zhì)的主要成分，其吸水性、膨脹倍數(shù)、在水中分散性、陽離子交換能力、懸浮性、觸變性和黏度熱穩(wěn)定性等對分散介質(zhì)的影響很大，而分散介質(zhì)直接影響到多彩涂料的造粒形態(tài)、存儲穩(wěn)定、施工性等。表1 是采用3 種不同保護(hù)膠所制多彩涂料的性能。
由表2 可知，當(dāng)保護(hù)膠濃度較低（3%）時(shí)，雖然具有較好的穩(wěn)定性，但成粒較差；但當(dāng)保護(hù)膠濃度較高（7%）時(shí)，則涂料的熱穩(wěn)定性差；只有保護(hù)膠濃度適宜（5%），涂料的穩(wěn)定性及成粒效果才能兼顧。
2.4 降黏劑對多彩涂料的影響
由于鈉基蒙脫石本身就是一種增稠劑，對水具有高的增稠效率，而作為分散介質(zhì)，必須具有低黏度特性。而無機(jī)鹽可以使保護(hù)膠顆粒在水中的分散粒徑減小，降低顆粒間的相互作用，明顯降低黏度，提高其流動(dòng)性的效果[2]。筆者通過選擇三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉分別作為降黏劑，表3 是以5%的保護(hù)膠水溶液為分散介質(zhì)，未加無機(jī)鹽與加入1%的無機(jī)鹽的黏度對比。
從表3 可以看出，三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉對分散介質(zhì)均有很好的降黏效果，這是因?yàn)榱姿猁}水解后的PO43-易與保護(hù)膠端面的正電性邊緣吸附，形成負(fù)電性邊緣，晶片面、端均為負(fù)電性，晶片間相互排斥，在水介質(zhì)中變?yōu)榈宛�、高分散的穩(wěn)定懸浮體，因此黏度銳減[3]。由于三聚磷酸鈉的水溶液呈堿性，對分散介質(zhì)的分散作用更強(qiáng)，降黏效果更明顯，因此三聚磷酸鈉更適宜作為降黏劑使用。
表4 是保護(hù)膠濃度為5%的情況下，三聚磷酸鈉用量對分散介質(zhì)黏度的影響。
從表4 可知，當(dāng)三聚磷酸鈉用量達(dá)到0.5%后，分散介質(zhì)具有較低的黏度及良好的黏度穩(wěn)定性。
3 結(jié)語
（1）分散介質(zhì)作為水包水多彩涂料的主要組成部分，對多彩涂料影響很大，直接影響到多彩涂料的造粒形態(tài)、存儲穩(wěn)定、施工性等。
（2）保護(hù)膠作為分散介質(zhì)的主要成分，其吸水性、膨脹倍數(shù)、在水中分散性、陽離子交換能力、懸浮性、觸變性和黏度熱穩(wěn)定性等對分散介質(zhì)的影響很大。
（3）鈉基蒙脫石A，具有良好的成粒效果、儲存穩(wěn)定性及優(yōu)良的施工性，是多彩涂料保護(hù)膠的理想之選。
（4）當(dāng)保護(hù)膠濃度為5%時(shí)，涂料具有很好的穩(wěn)定性及成粒效果。
（5）通過加入0.5%的三聚磷酸鈉作為降黏劑，有效地解決了保護(hù)膠溶液黏度高的問題。
