瓜尔胶在丙烯酸乳胶漆中的应用,丙稀酸内墙乳胶漆因其成本低、无污染、耐擦洗、 使用方便而获得青睐。随着我国城市化进程的加快, 建筑涂料的需求量正在逐年提高。特别是住宅小区, 安居工程,丙烯酸乳胶漆正成为墙体的主要装饰材料。
国家在2001年颁布了强制性国家标准 GB18582—2001《室内装饰装修材料内墙涂料中有害 物质限量》,对建筑涂料特别是内墙涂料提出了更高 的要求,一大批超限量、低档次建筑涂料被淘汰。瓜尔胶在丙烯酸乳胶漆中的应用,为 了适应市场竞争的需要,在符合国家强制标准的前提 下,降低乳胶涂料的成本,提高技术指标已成为生产 必须研究的新课题。本文所采用的技术路线就是把 相对分子质量高的阴离子瓜尔胶通过冷拼法加人到 苯丙或纯丙乳胶漆中。目前主要应用于内墙乳胶漆 中,在外墙乳胶漆中的应用还尚待进一步作老化和曝 晒试验。
1产品特性
瓜尔胶由原产于巴基斯坦、印度、美国东部的豆 科植物瓜尔豆制成,具有许多优异的特性,经化学处 理后,水不溶物及残渣较瓜尔胶粉有较大幅度的降 低,应用范围广泛。过去作为油田水基压裂液及泥浆 添加剂,并且在食品、化妆品、制药、造纸、纺织等领域 都得到了广泛的应用。作者在将瓜尔胶应用于涂料 领域方面进行了试验和运用探索,发现其不仅能降低 成本,而且可以增加涂膜的耐水性和流平性,代替过 去用的羟乙基纤维素。同时由于其酸价较低,不会出 现过去由于乳胶体系中酸价降低而造成的涂料黏度 下降,而且该材料从植物中提取,可以确保生产出的 乳胶漆的环保性能,且有无污染,可降解等特点。
瓜尔胶粉经过化学改性处理后,其下游产品有多 种,这里主要介绍用于涂料的羟甲基羟丙基瓜尔胶
(阴离子型瓜尔胶)。
伊柯美E -518P阴离子瓜尔胶羟丙基瓜尔胶为 天然瓜尔胶的羟丙基取代物,瓜尔胶在丙烯酸乳胶漆中的应用,为乳白色液体,无异味, 黏度为20 000〜30 000 mpa . s,PH值为7. 3。在乳 胶漆中应用,主要有5个优点:①具有增稠性,可改善 涂料的成膜性能、涂刷性能;②假塑性非牛顿流体,具 有良好的触变性,可改善产品的流变性能;③特殊的 大分子立体结构,具有较强的悬浮能力,保持乳液和 涂料的贮存稳定性;④良好的润滑性,提供涂膜顺滑 细腻的手感;⑤具有助成膜能力及附着力。
2瓜尔胶在乳胶漆中的应用
2.1添加阴离子型瓜尔胶制苯丙乳胶漆
制漆配方如表1所示。
表1添加阴离子型瓜尔胶替代50%的苯丙乳液的涂料配方
序
号原料用量(质量
分数)/%规格产地
1苯丙乳液8固体含量' 50% ±2%江阴国联
2E-518P阴离子
型瓜尔胶8pH值
5. 0-7. 5伊柯美公司
3无离子水33自制
4二氧化钛(锐钛型)12安徽铜陵
5立德粉10湖南湘潭
6沉淀硫酸钡8广西
7沉淀碳酸钙9,2河北
8滑石粉5常州巨龙
9超细硅酸铝5南京
10消泡剂0.4海川化工
11CS-120.7伊士曼化学
12防霉剂0.2德谦化工
13防腐剂0. 1德谦化工
14流平剂0.4海川化工
2.2未添加瓜尔胶制备的苯丙乳液
未添加瓜尔胶的苯丙乳胶漆配方见表2。
表2未添加瓜尔胶的苯丙乳胶漆配方
序号原料用量(质量 分数)/%规格产地
1苯丙乳液16固体含量 50% ±2%江阴国联
2羟乙基纤维 素1pH 值 7~8宜兴
3无离子水32.5自制
4 ~6*氺*
8〜14*本氺
15增稠剂0.5海川化工
16pH值调节剂0. 1上海
* :序号4 ~6及8 ~ 14的原料名称、质量分数、产地均与表1同。
2.3涂料的配制
根据表1配方配制涂料,将3 ~ 10依次加入,瓜尔胶在丙烯酸乳胶漆中的应用,充分搅拌后研磨,达到细度后加入1、2、11、12、13、14, 混合充分搅拌后,涂刷样板(1#样板),其中2瓜尔胶 可以在研磨前加人,也可在研磨后加人。
根据表2配方配制内墙涂料,将2 ~ 10依次加 入,充分搅拌后研磨,达到细度后加入M1、12、13、 14、15、16混合充分揽拌后,涂刷样板(2#样板)。
2.4乳胶漆技术指标和性能检验结果对比
按照标准的要求制作样板,涂刷3 d后测试性 能,对照标准得出表3数据。
表3添加瓜尔胶的乳胶漆的检验结果
序号检验项目技术要求检验结果样)检验结果(2#样)
1容器中状态无硬块,搅拌后呈均匀状态符合
2施工性刷涂容易无障碍符合
3涂膜外观正常符合
4表干时间/h名21
5低温稳定性(-10 T)不变质符合
6耐水性96 h无异常无异常
7耐碱性(GB/T9265)48 h无异常符合
8耐洗刷性/次彡500600通过
9耐沾污性/%^153
10涂层耐温变性(5次循环r无异常符合
11对比率(白色或浅色)彡 0.930.95
12贮存稳定性3个月贮存稳定
*JG/T25,(23 ±2)t水中浸泡 18 h,( -20±2)T冷冻 3 h。
过
八n合八a 合合合通 符符符1符符符00
符合
0.95
轻微分层
2.5与颜料色浆进行混溶性试验
用昆山、汽巴精化、科莱恩及常州阿沃德的水性 色浆配成各种颜色的内墙乳胶漆,除少量如红色、蓝 色有轻微浮色外,其配制后的混容性和施工后表面的 性能均没有影响,表观效果良好,没有出现浮色发花 等现象。
3综合成本分析
表1的综合成本比表2节省约300 ~ 500元/t, 瓜尔胶在丙烯酸乳胶漆中的应用,在保证涂料性能符合各项指标的基础上可以适当加 大瓜尔胶的使用量,以进一步的降低成本。
4结语
根据以上的试验及测试结果,可以看出E _518P 阴离子型瓜尔胶在内墙乳胶漆中的应用前景比较广 阔,其与乳液良好的混容性、成膜性、稳定性和涂刷的 流平效果与高档增稠剂和流平剂不相上下,最主要的 是该材料的价格便宜,可以替代50%以上的苯丙乳 液,可大大降低内墙乳胶涂料的综合成本。但其在乳 液型外墙涂料中的使用还有待进一步试验。作者在 外墙丙烯酸体系中适当加人,测试2个月后发现涂料 的贮存稳定,漆膜的表面并未发现有不良的现象出 现。其老化试验还有待进一步的观察和测试。
瓜尔胶在涂料中的应用尚处于刚刚起步阶段,其 他方面的性能还有待在以后的使用实践中进一步改 进,但其在乳液中的稳定性已经在化妆品行业得到广 泛的应用,相信在涂料乳液体系中也将得到广泛的应 用。
本文推荐企业:山东东达生物化工有限公司(http://www.sddasw.com/),是专业的瓜尔胶和瓜尔豆胶生产厂家,专业生产瓜尔胶和瓜尔豆胶。拥有雄厚的技术力量,先进的生产工艺和设备。山东东达生物化工有限公司全体员工为海内外用户提供高技术,高性能,高质量的瓜尔胶和瓜尔豆胶产品。热忱欢迎国内外广大客户合作共赢。