1.3 水性色漿的概述
因顏料粒徑小、比表面積大,表面自由能促使它們以聚集狀態(tài)存在,不利于其在涂料中的分散和展色。顏料粉經(jīng)潤(rùn)濕分散劑作用分散在介質(zhì)中,利用機(jī)械研磨,使其在剪切力的作用下分散成穩(wěn)定的顏料懸浮體,其中以水為分散介質(zhì)的顏料懸浮體即為水性色漿。水性色漿由水、潤(rùn)濕劑、分散劑、消泡劑、助溶劑、pH 調(diào)節(jié)劑、顏料粉等組成?!八倍嗖释苛蠟榱诵纬商烊换◢徥幕y,往往還需要對(duì)水性乳膠漆進(jìn)行調(diào)色。調(diào)色時(shí)所用色漿的品質(zhì)不一,往往會(huì)影響多彩涂料的造粒形狀及粒子的滲色性能。本研究主要考察水性色漿的粒徑、表面張力、pH、顏料的種類對(duì)彩粒滲色性能的影響。
2 試驗(yàn)部分
2.1 主要原材料及設(shè)備
硅丙乳液TL-661、硅丙乳液TL-686、彈性乳液TRC-4369,江蘇日出化工有限公司;保護(hù)膠粉GTS,上海網(wǎng)格貿(mào)易有限公司;羥乙基纖維素(HEC),科耐歐貿(mào)易有限公司;增稠劑ASE-60,羅門哈斯有限公司;成膜劑C-12,美國(guó)伊士曼化工公司;分散劑5040,圣諾普科有限公司;分散劑A、表面活性劑、助溶劑,科萊恩化工(中國(guó))有限公司;pH 調(diào)節(jié)劑、水性色漿,自制;顏料粉:鐵黃、鐵黑、炭黑,市售品;丙二醇、消泡劑、殺菌劑、焦磷酸鈉,市售品。納米粒徑儀Nano-S90,馬爾文儀器有限公司;雷磁便攜式pH 計(jì),上海儀電科學(xué)儀器有限公司;超細(xì)砂磨機(jī),德國(guó)耐馳有限公司;SWC 永磁直流無刷攪拌機(jī),上海微特電機(jī)有限公司;STM-2 斯托默黏度計(jì),上海尼潤(rùn)智能科技有限公司;美譜達(dá)UV-1800PC 紫外可見分光光度計(jì),上海美譜達(dá)儀器有限公司。
2.2 水包水涂料的制備工藝
2.2.1 保護(hù)膠溶液的制備
在分散容器中加入去離子水和適量的焦磷酸鈉,高速分散(1 500~2 400 r/min)至焦磷酸鈉完全溶解,然后加入定量的保護(hù)膠粉,高速分散至保護(hù)膠粉完全溶脹,備用。
2.2.2 基礎(chǔ)漆的制備
在分散容器中依次加入去離子水、潤(rùn)濕劑、分散劑5040、pH 調(diào)節(jié)劑、填料,高速分散0.5 h,至填料分散均勻;再加入羥乙基纖維素(HEC),低速(500 r/min)攪拌,至HEC 完全溶脹;繼續(xù)加入定量的殺菌劑、成膜劑、硅丙乳液TL-661、彈性乳液TRC-4369、丙二醇、消泡劑,再加入適量的保護(hù)膠溶液,低速攪拌均勻,備用。
2.2.3 水性色漿的制備
在分散容器中按照一定的配比依次加入表面活性劑、分散劑A、助溶劑、pH 調(diào)節(jié)劑、殺菌劑、消泡劑、顏料粉,高速分散30 min,預(yù)分散的顏料分散體經(jīng)砂磨機(jī)研磨一定時(shí)間后,消泡,過濾,備用。
2.2.4 基礎(chǔ)漆的調(diào)色
基礎(chǔ)漆放置12 h 后,加入3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的色漿對(duì)其進(jìn)行調(diào)色。
2.2.5 造粒
調(diào)色后的基礎(chǔ)漆與保護(hù)膠溶液按照質(zhì)量比1∶1加入到保護(hù)膠溶液中,用篩網(wǎng)或分散盤造粒,形成多彩粒子。
2.2.6 “ 水包水”多彩涂料的制備
在分散容器中依次加入去離子水、pH 調(diào)節(jié)劑、殺菌劑、消泡劑、硅丙乳液TL-686、成膜劑、堿溶脹增稠劑,低速攪拌0.5 h,制得清漆,加入彩粒懸浮液,低速攪拌,制得“水包水”多彩涂料。
2.3 性能檢測(cè)
2.3.1 pH
pH 計(jì)經(jīng)驗(yàn)證后對(duì)試樣進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試3 次,取平均值。
2.3.2 粒徑
將試樣稀釋相當(dāng)倍數(shù),置于Nano-S90 型納米粒徑儀中,設(shè)置設(shè)備測(cè)試參數(shù),平衡5 min,測(cè)試20℃下試樣的粒徑。
2.3.3 滲色性能測(cè)試
攪拌造粒后,將彩粒懸浮液靜置,待基礎(chǔ)漆與保護(hù)膠溶液稍有分層后取上層清液(分散介質(zhì)),利用UV-1800PC 紫外可見分光光度計(jì)測(cè)定其在可見光區(qū)波長(zhǎng)范圍的吸光度(以蒸餾水為參照物),以此來表征彩粒在體系中的滲色程度。