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1)成膜助劑的選擇 成膜助劑品種很多,選用適合各類乳液的成膜助劑應(yīng)符合下列要求:①應(yīng)能明顯降低乳液的玻璃化溫度,并與聚合物之間有很好的相容性,有助于光澤的提高;②應(yīng)具有中至高的沸點及一定的揮發(fā)速度,其揮發(fā)速度至少應(yīng)低于水,這樣,成膜助劑在成膜前能保留在涂料中,成膜后逐漸揮發(fā)掉;③應(yīng)微溶于水或具有一定的水溶性,易為乳膠粒子所吸附,并能使乳膠粒子能很好地聚結(jié)。
成膜助劑的用量應(yīng)根據(jù)對基料聚合物溶解力的不同來決定,一般為乳液涂料量的2%~3%,可根據(jù)氣溫的變化進行適當?shù)恼{(diào)整,如夏季可酌情少加,但不可不加,冬季溫度低時,可適當多加,但注意并不是用量越多越好,用量過大,反而可使成膜性下降,產(chǎn)生涂膜龜裂。
成膜助劑的加入方法應(yīng)注意,一般在配制基料時加入,由于成膜助劑易使乳液產(chǎn)生絮凝,故應(yīng)避免加入高濃度的成膜助劑,而應(yīng)在攪拌條件下緩慢地加入到乳液中去。在加入之前,乳液必須中和至pH值在7.0以上,否則易產(chǎn)生絮凝物,加完以后,還應(yīng)繼續(xù)攪拌一段時間,使其均勻地分散。
2)增稠劑的選擇增稠劑和表面活性劑一樣,有陰離子、陽離子、非離子等,在乳液中使用不同的粒子性的增稠劑會改變?nèi)橐旱碾姾尚再|(zhì),會對已存在于乳液系統(tǒng)的乳化劑發(fā)生影響,因而如增稠劑選擇不當則會給穩(wěn)定性帶來破壞性影響。增稠劑的類型眾多,品種繁多,選擇增稠劑往往較復雜,應(yīng)用于乳液型涂料的增稠劑其主要品種有纖維素水性衍生物、聚羧酸鹽類和含官能團的共聚物乳液等。
3)顏料分散劑的選擇 分散劑有無機類、有機類等多種類型,品種繁多,在乳液型涂料中,通常使用兩種以上的分散劑,如無機分散劑和有機高分子分散劑匹配使用,分散效果較為理想。分散劑的用量不宜過多,當用量過多時,涂料的粘度會有大幅的變化,且會產(chǎn)生失光,附著力下降及耐水性降低等弊病。在顏基比確定的情況下,分散劑的用量有一個最佳點,當達到此點時,分散系統(tǒng)的粘度會發(fā)生明顯的突降,分散劑用量不宜超過此點,以顏填料量為基礎(chǔ),使用0.1%的無機分散劑和0.3%有機分散劑綜合,其效果一般較佳。
4)潤濕劑的選擇 作為潤濕劑的物質(zhì)通常是和乳化劑屬于同一范疇的表面活性劑,它們的作用機理都是靠降低兩相的界面張力,此類表面活性劑潤濕劑很多,如美國Rohm and Hass公司的Triton CF-10是一個應(yīng)用效果較好的低發(fā)泡潤濕劑,它與聚異丁烯二酸鈉型分散劑配合,用在各種乳液型涂料中,性能上很協(xié)調(diào)。
5)防霉、防腐劑的選擇 涂料用防霉、防腐劑必須滿足以下幾點:①有廣譜的抗微生物活性,活性長久、藥效則高,對各種霉菌、細菌有廣泛的致死或抑制作用,其使用濃度要低;②安全性大,對人體無害;③不與其他組分起化學變化,成膜后不影響涂膜的理化性能,且價廉易得,使用方便;④揮發(fā)性低,在涂料中相容性好,易分散,在水中不溶或難溶,且具有耐紫外線、耐熱、抗氧的作用,對基材不腐蝕,不產(chǎn)生電蝕。
6)消泡劑的選擇 消泡劑的選用,除了要考慮達到消泡的目的外,還應(yīng)考慮到所使用的消泡劑不會對涂料引起顏料凝集、縮孔、針孔、失光、縮邊、絲紋和發(fā)酵等副作用,消泡的能力須持久。在涂料的生產(chǎn)過程中,要求消泡的能力能持久保持幾天,但經(jīng)貯存后的涂料在施工時,要求保持其初期的消泡能力則比較困難了,因為涂料制造過程中的高溫和施工過程中的高剪切力,都不利于涂料中表現(xiàn)活性物質(zhì)的消泡能力的持久性。所以,涂料用消泡劑的選擇主要還是憑實踐經(jīng)驗,認真考慮各種實際因素,調(diào)整其配方,取得一個平衡穩(wěn)定的最佳點。
應(yīng)注意的是,消泡劑添加入涂料中至少需要24h后,才能取得消泡性能的持久性與縮孔、縮邊之間的平衡,故若提前去測試涂料的性能,就可能會得出錯誤的結(jié)論。
7)其他助劑的選擇 乳液型涂料中往往還會添加防凍劑、流平劑、觸變劑等其他助劑。防凍劑的作用就是降低水的冰點,其用量往往結(jié)合流平劑統(tǒng)一考慮。水乳型涂料在疏松多孔表面施工時,往往流平性不好,這是由于水分外流內(nèi)吸,造成涂膜失水太快所致。常用的流平劑有1,2-丙二醇,其用量對有光乳膠涂料可高達12%,對一般半光或無光乳膠涂料則可以酌情減少,可作流平劑使用,同時也能起到防凍劑的作用。
乳液屬于非牛頓流體,具有一定的觸變性,但調(diào)制高觸變性乳液型涂料,尚需添加觸變劑。最簡單的觸變劑是硅酸鈉,膨潤土也可用作觸變劑。較流行的金屬鈦或金屬鍺的絡(luò)合物,如β-二酮和β-酮酯的絡(luò)合物,其用量約為乳液質(zhì)量的0.25%~0.5%,特別是在含有羥基增稠劑的情況下使用更為有效,鈦絡(luò)合物觸變劑的加入不僅無損于涂膜性能,而且對于某些性能還有所提高,如耐濕擦性。鍺絡(luò)合物具有同樣的使用效果,丙烯酸胺也可用作乳液型涂料的觸變劑,但對耐水性有一定影響。