新组合水性涂料的制备及性能研究*

江 娟 周 纯 黎 彧 戴海浪 黄天送 林志盛

(广东轻工职业技术学院 生态环境技术学院，广东广州 510300)

新组合水性涂料的制备及性能研究*

江 娟 周 纯 黎 彧 戴海浪 黄天送 林志盛

(广东轻工职业技术学院 生态环境技术学院，广东广州 510300)

以优质丝光浅色基漆和丝光墙面漆为基料，以铁黄和酞菁绿为色浆,选择一种或两种基料、一种或两种色浆，配以适量水，制备了4大类(42个配方)水性涂料，并对所制备水性涂料的各项性能进行检测。该水性涂料基本符合TB/T2260和TB/T2393的技术要求，为今后水性涂料的研究提供一定的理论基础。

基料；色浆；水性涂料

伴随建筑行业的迅速发展和美化绿色城市的外观及使用要求的不断提高，高性能水性涂料的需求在逐渐增强[1-3]。目前，世界各地涂料的开发以环保型水性涂料为主[4-8]。水性涂料具有以下优势[9-10]：①水性涂料以水作溶剂替代常用的有机溶剂，大大降低环境污染，具有明显的减少污染、节约资源的优势。即使目前尚有部分水性涂料仍运用少量低毒性醇醚类有机溶剂改善恶劣的作业环境，但有机溶剂的质量比(占涂料)控制在10%～15%范围内，甚至部分阴极电泳涂料的有机溶剂含量已降至1.2%。②水性涂料在潮湿表面和环境下都可以直接涂覆施工，它对材质表面适应性非常好；且水性涂料涂装工具可直接用清水洗涤，大大减少有机清洗溶剂的消耗量，避免二次环境污染。因此大力发展环保型涂料、开发水性涂料成了我国涂料发展的重中之重。

1 实验材料与方法

1.1 试剂

德斯曼优质丝光浅色基漆、德斯曼丝光墙面漆、铁黄色浆、酞菁绿色浆、百色卡均由佛山市顺德区金洹贸易有限公司提供。

1.2 仪器

涂料老化试验箱：LUV-Ⅱ，上海魅宇仪器设备公司；涂-4粘度计：LND-1型，上海天峪仪器仪表有限公司；细度板: QXD型，上海魅宇仪器设备公司；光泽仪：KGZ-1C，湘潭湘仪仪器有限公司；黑白格板：QZP型，天津市科信试验机厂；电子天平：TA1003，湘潭湘仪仪器有限公司。

1.3 各种水性涂料的制备过程

选择一种或两种水性基料与一种或两种色浆，按照色浆 ∶基料(质量比)为0%、5%、10%、15%、20%和25%，共制备4大类水性涂料(包含42个配方)，并测定水性涂料及涂膜的性能。

2 水性涂料性能检测结果

表1为采用优质丝光浅色基漆和铁黄色浆(或酞青绿色浆)按照不同质量比所制备水性涂料的各项性能检测结果。

以优质丝光墙面漆和铁黄色浆(或酞青绿色浆)按照不同质量比所制备水性涂料的各项性能检测结果如表2所示。

表1 丝光浅色基漆+单一色浆涂料性能

表2 优质丝光墙面漆+单一色浆所制备涂料性能

续上表

表3为优质丝光浅色基漆或优质丝光墙面漆与混合色浆(铁黄色浆 ∶酞青绿色浆=1 ∶1)按不同质量比所制备水性涂料的性能检测结果。

混合基料(丝光浅色基料 ∶丝光墙面漆=1 ∶1)与混合色浆(铁黄色浆 ∶酞青绿色浆=1 ∶1)按不同质量比混合所制备水性涂料的性能检测结果见表4。

表3 单一基料+混合色浆所制备涂料性能

续上表

表4 混合基料+混合色浆所制备涂料性能

3 结果与分析

(1)从表1、表2可知，同种基料、不同色浆或不同基料、同种色浆所制备的水性涂料，其细度、遮盖力不同。总体上，优质丝光浅色基漆水性涂料的细度高于丝光墙面漆水性涂料，而丝光墙面漆水性涂料的遮盖力强于优质丝光浅色基漆水性涂料。同种基料，随着色浆含量的增加，遮盖力、漆膜光泽度均呈现下降趋势。经老化24h后，漆膜光泽度和附着力都下降，但硬度增加。

(2)从表1、表2与表3比较可知，使用混合色浆使涂料的细度降低，但使遮盖力呈升高趋势，特别是对优质丝光浅色基漆水性涂料，其混合色浆水性涂料的遮盖力明显升高。同样地，经老化24h后，涂膜光泽度和附着力下降，但硬度增加。

(3)比较表3与表4可知，混合基料与混合色浆所制备的水性涂料，其细度比单一色浆涂料的低，与混合色浆涂料相当；而其遮盖力取决于所使用基料，与色浆关系不大。

(4)从以上的实验数据及分析可知，色浆是影响涂料细度的主要因素，而基料是影响涂料遮盖力的主要因素。老化会导致涂膜光泽度和附着力下降，硬度增加，破坏涂膜性能。

(5)所制备水性涂料性能与溶剂型涂料相当，基本符合TB/T2260和TB/T2393的技术要求。环保性是其明显优势。

[1]黄伟，邱祖民，肖建军，等.水性涂料的应用现状及研究进展[J].化工新型材料，2015, 43(8): 210-212.

[2]刘凤仙，牛志强.新型环境友好建筑内墙水性涂料的研制[J].中国涂料，2016, 31(6): 63-67.

[3]季建霞，陆文明，郑晨，等.我国水性涂料的应用现状[J].上海涂料，2016，54(5): 38-41.

[4]黄大江.水性涂料 大显神通[J].涂装与电镀，2010, 5: 3-18.

[5]Jena K K, Narayan R, Raju K. New high performance waterborne organic-inorganic hybrid materials from UV curing[J]. Progress in organic coatings, 2013,76(10): 1418-1424.

[6]Karakas F, Celie M S. Effect of quantity and size distribution of calcite filler on the quality of water borne paints[J]. Progress in organic coatings, 2012,74(3): 555-563.

[7]陈凯.双组分水性聚氨酯地坪涂料的合成与研究[J].涂料技术与文摘，2010,12:33-35.

[8]李桂林.水性涂料开发应用现状与发展对策(Ⅰ)[J].现代涂料与涂装，2010,13(10)：11-15.

[9]曹磊，李燚佩，冯晶，等.2014版水性涂料环境标志标准解读[J].中国涂料，2014，29(7):1-4.

[10]杨晋，王海利.水性涂料的特点及其喷涂施工要求[J].科技信息，2011, 34.

Study on Preparation and Properties of New Assembled Waterborne Coatings

JIANG Juan ZHOU Chun LI Yu DAI Hailang HUANG Tiansong LIN Zhisheng

(Ecological Environment Technology College, Guangdong Industry Polytechnic，Guangzhou 510300,China)

In this research, high quality mercerized colored varnish and mercerized wall paint were used as coating base material. Meanwhile, iron yellow pulp and phthalocyanine green pulp were used as pigment to prepare coatings. Four kinds of waterborne coatings, including 42 formulations, were prepared by mixing one or two coating base material and one or two pigment with appropriate amount of water. The performance analysis of the prepared waterborne coatings shows that they basically meet the technical requirements of TB/T2260 and TB/T2393, which provides a theoretical basis for the study of waterborne coatings in the future.

coating base material; color paste; waterborne coatings

2016-11-02

广东省高等职业院校珠江学者岗位计划资助项目(2015)；广东省自然科学基金项目(2016A030313761)；广州市科技计划项目(201510010170)； 广东轻院珠江学者人才类项目(RC2015-001)； 生物无机与合成化学教育部重点实验室开发基金(2016)；广东轻院创新强校自主创新能力提升项目(2A20705)

江娟(1983—)，女，博士研究生，讲师。

TQ637

A

1672-1950(2016)04-0008-05