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簡 介：
近年來，我國建筑涂料得到了迅速發(fā)展，產品研發(fā)也朝著水性化、高固含量、低VOC等方向發(fā)展。作為重要的水性涂料品種，乳膠漆由于使用方便、易于調色、耐水性好等特點，在涂料市場上特別是家裝市場占有絕對份額。但由于其是水性分散體系，固含量大多在45 %-55 %，其余均為水分和易揮發(fā)性物質，對于包裝和運輸造成較大浪費。另外考慮到乳液成膜、冬季防凍等因素，乳膠漆中一般會添加成膜助劑、乙二醇、氨水等添加劑，成為其VOC的主要來源，造成了環(huán)境污染。相對于乳膠漆，干粉建筑涂料具有生產方便、零VOC、便于包裝運輸?shù)葍?yōu)點，逐漸得到了大家的重視。
在我國，干粉建筑涂料大多采用聚乙醇類產品作為主要成膜物質，產品品種主要有仿瓷涂料、內墻膩子等，產品普遍低檔化，其耐水性、耐候性差，不能適應外墻裝飾的要求。最近幾年來，由于可再分散膠粉和各種新型建材添加劑的出現(xiàn)，干粉建筑涂料質量有了很大發(fā)展。
生 產：
同乳膠漆一樣，干粉建筑涂料主要原材料有成膜物質、顏填料和功能助劑等，其中成膜物質主要是可再分散乳膠粉，它是高分子聚合物乳液經噴霧干燥以及后續(xù)處理而成的粉狀熱塑性樹脂。
現(xiàn)在市場上常見的可再分散乳膠粉品種有：醋酸乙烯酯與乙烯共聚膠粉（Vac/E）、乙烯與氯乙烯及月桂酸三元共聚膠粉（E/VC/VL）、醋酸乙烯酯與乙烯及高級脂肪酸乙烯酯三元共聚膠粉（Vac/E/VeoVa）。目前市場也出現(xiàn)了丙烯酸乳膠粉，其耐候性、耐水性等性能有了很大提高。作為干粉建筑涂料的主要成膜物質，乳膠粉應具有一定的白度，較好的流動性，較好的黏結性能和良好的分散性，另外貯存時應有較好的抗結塊功能，避免與其他粉料受潮結塊。一般來講，可再分散乳膠粉添加量越大，涂料耐水性、耐擦洗性、耐候性等性能都會提高，但考慮成本因素，添加量一般在10 %～20 %。
可用于涂料中的顏填料種類眾多，不同的顏填料對涂料的光澤、耐候性影響較大，其中白色顏料以鈦白粉性能最為優(yōu)異，具有遮蓋力強、明度值高、易于分散等優(yōu)點。其他有色顏料比如氧化鐵系列耐候性能良好，吸油量較低，易于分散。應用于涂料的填料，常見的種類有重鈣、硅灰石粉、云母、滑石粉、高嶺土、白云石等。
干粉建筑涂料對助劑性能要求較高，首先要求是粉體材料，另外要求添加劑易于分散，具有一定的流動性。常見的助劑有分散劑、消泡劑、木質纖維、纖維素醚、觸變潤滑劑等。另外為了提高產品性能，還可以添加粉末有機硅疏水劑、抗菌劑等特殊添加劑，改善涂料耐水性、抗菌性等。
分散劑也叫潤濕分散劑，是干粉建筑涂料生產過程中的關鍵原材料，分散劑本身應具有高效的分散性及較好的流動性。分散的效率將直接影響涂料的許多關鍵性能，如涂料的加水量、黏度和貯存穩(wěn)定性、施工性等。特別是有色體系中，分散劑的效率將影響涂料的顏色展色性，均勻性以及是否浮色發(fā)花等。分散劑種類繁多，按成分來分，主要有聚丙烯酸鹽類和聚磷酸鹽類，但目前市場銷售的產品絕大多數(shù)為液體，粉體分散劑相對較少，且多為進口產品。
消泡劑也是比較關鍵的原材料，其類型和添加量會影響涂膜外觀。好的消泡劑具有較強的消泡能力和持久效率。常見的消泡劑種類有有機改性聚硅氧烷類、高級脂肪醇類、礦物油類等。
為了獲得較好的施工性和貯存穩(wěn)定性，需要添加合適的增稠劑。常見的增稠劑有纖維素醚、膨潤土和觸變潤滑劑，可以使涂料在低剪切狀態(tài)下有較高的黏度，獲得比較好的貯存穩(wěn)定性，同時在正常施工時減少滯刷感，減少飛濺。木纖維的加入，可延長涂料開放時間、改善施工性和防止涂膜初期開裂。
綜合以上因素，基礎配方設計如表1所示。
白色涂料中，顏料采用鈦白粉。有色涂料中，采用m（鈦白粉）︰m（氧化鐵紅）=4︰1的比例。為了獲得較好的遮蓋力和穩(wěn)定性，填料采用兩種不同的粉料搭配。施工前，將部分的水加入到容器中，然后慢慢加入粉體，攪拌速度控制在750 r/min，攪拌15 min，然后加入剩下的水調節(jié)至合適的黏稠度。
性能檢測方法：
耐水性：按照GB/T 1733-1993甲法規(guī)定進行；
耐堿性：按照GB/T 9265規(guī)定進行；
耐洗刷性：按照DIN 53778規(guī)定進行，測試前涂料照射200 h QUV-B，并進行噴淋處理；
耐紫外光穩(wěn)定性：將制備好的涂料樣板養(yǎng)護7 d后，放入紫外燈箱中照射100 h，冷卻后取出觀察表面粉化狀況；
黏度測試：采用NDJ-1旋轉黏度計測試。
性能影響因素：
1. 顏填料的選擇
涂料中常見的顏填料基本性能如表2、表3所示。
干粉建筑涂料中，顏填料應具有較低的吸收量，以保證有較好的分散性。從以上可以對比看出，白色顏料中金紅石型鈦白粉比銳鈦型鈦白粉具有較低的吸油量，容易分散，同時具有更好的折射率，遮蓋力強，所以更適合應用于建筑干粉建筑涂料中。氧化鐵紅相比較氧化鐵黃，遮蓋力好，更容易分散。根據以上原則，填料適合選擇重質碳酸鈣、白云石和硅灰石等，高嶺土、滑石粉等雖然一定程度上能改善涂料貯存穩(wěn)定性或提高流平性，但綜合考慮不太適合建筑干粉建筑涂料中。另外按照表4選擇不同的顏填料比例制備涂料，經過一段時間戶外曝曬試驗，測試其對比率、變色以及分化程度，結果如表4。
通過以上可以看出，當顏填料比例在3∶7或以上時，涂料對比率達到優(yōu)等品要求，色差變化少，粉化程度比較輕微。
因此，涂料配方設計中可選擇顏料∶填料=3∶7或以上，填料通常選用兩種或以上的吸油量低的粉料復配使用，如重質碳酸鈣、白云石、硅灰石等。為了保證涂料細度和分散性，粉料細度不宜過粗或過細，一般選擇在600-1000目范圍內。
2. 潤濕分散劑劑對涂料性能的影響
不同的分散潤濕劑，其基礎性能如表5。
選取500 g干粉建筑，配比為m(鈦白粉)∶m(重質碳酸鈣)∶m(硅灰石)=1∶1∶1，潤濕分散劑預先與以上粉料混合均勻，在高速分散狀態(tài)下緩慢往水中添加，制備70 %固含量的漿體，分散30 min后，測試漿體黏度。結果如圖1。
從圖1可以看出，原本在砂漿體系應用較好的分散劑A不適合使用在干粉建筑涂料體系中，隨著用量的增加，漿體黏度初期略微下降，但后期反而增加。分散劑B、C、D添加到顏料漿體中，加到一定用量黏度會有突然下降的現(xiàn)象，可稱之為臨界點用量。B的臨界點用量為0.1 %，C和D的臨界點用量均為0.2 %。根據涂料分散的經驗，分散劑實際添加劑用量一般為臨界點用量的1.5-2倍。
分散劑對顏料漿體貯存穩(wěn)定性、起泡性等性能的影響如表6所示。
通過表6可以看出，不同的分散劑具有不同的分散效率，其中A不適合在干粉建筑涂料中使用。C添加后，顏料漿體氣泡較多，具有一定刺激氣味。D效率較高，但主要是無機成分，后期穩(wěn)定性較差。綜合考慮，B具有良好的分散效率，沒有氣味，而且起泡性和穩(wěn)定性好，是相對較好的分散劑。
