影响聚醋酸乙烯乳胶涂料黏度和对比率因素的研究

2018-07-20胡春玲

山东化工 2018年13期

胡春玲，魏菊

(四川化工职业技术学院，四川泸州 646000)

涂料作为一种保护配套材料，在石油、化工、机械、船舶、电子信息、建筑及国防等工业部门应用非常广泛[1]。近年来，我国大力加强素质教育，地方院校都开始不断地向应用型高校转型，对应用型人才的培养也越来越受到重视[2-4]，涂料课程是精细化工技术专业的一门专业必修课程，也逐渐由理论型课程向应用型项目化教学发展。其中，聚醋酸乙烯乳胶涂料的配制是目前全国精细化工技术竞赛的主要竞赛科目之一，结合此项比赛对涂料配制的要求，本文研究了影响聚醋酸乙烯乳胶涂料黏度和对比率的主要因素。

1 实验操作方法

安装高速分散机，向分散缸中加入蒸馏水203 mL，调整好高速分散机转速1000 r/min。称取2g纤维素加入分散缸后再依次用减量法向分散缸中加入丙烯酸钠盐6 g、液体石蜡5 g、op-10(润湿剂)3 g，搅拌10min。称取超细碳酸钙280 g、滑石粉110 g，钛白粉40 g缓慢加入分散缸中，调整转速搅拌一段时间后测细度，细度必须达到70μm以下。之后再加入蒸馏水20 mL、丙二醇25 g、十二醇酯4.5 g(减量法)、聚醋酸乙烯乳液180 g、液体石蜡1.5 g(减量法)，调整转速后搅拌一段时间，实验结束。

用STM-IVB斯托默粘度计测定涂料黏度，用C84-Ⅱ反射率测定仪测定涂料对比率。

2 实验结果与讨论

2.1 颜料填料加料速度对涂料黏度和对比率的影响

涂料配制时中，加入的颜填料有钛白粉，滑石粉和碳酸钙，实验发现，在加颜填料时，加料的速度即加料的总时间会影响到涂料的黏度以及对比率的大小，实验结果如表1。

由表1的实验结果可知，当颜填料的加料速度变慢的时候，涂料的黏度以及对比率均会升高，加料时间超过35min后黏度可以达到100以上，对比率可以达到0.95以上。但是实验限时3 h，加料速度不能太慢，所以，颜填料加料时间可以考虑在35～45min为宜。

表1 颜料填料加料速度对涂料黏度和对比率的影响Table 1 Influence of feeding speed of pigment filler on viscosity and contrast ratio of paint

2.2 颜填料分散时间和分散转速对涂料黏度的影响

颜填料加料完毕后，需要高速分散一段时间，以保证物料细度达到70μm以下。当分散时间较短或者分散转速较小的时候，物料的细度达不到70μm以下的要求。并且当分散转速超过3000 r/min时容易出现“打泡”现象，最终得到的涂料小气泡较多，所以，分散转速控制在3000 r/min以下。实验结果如表2。

表2 颜填料分散时间和分散转速对涂料黏度的影响Table 2 Effect of dispersing time and dispersion speed on paint viscosity

由表2实验结果可知，随着分散转速的逐渐提高，最终涂料的黏度逐渐升高后又会下降，随着分散时间的增加，最终涂料的黏度逐渐升高，但高转速和分散时间较长时黏度有所下降。同时考虑高转速条件下最终涂料的小气泡会较多，影响涂膜的连续性，且分散时间较长会影响实验整体进度。所以，颜填料分散时间在15～25min，分散转速控制在2000～2500r/min较为合适。

2.3 颜填料分散时间和分散转速对涂料对比率的影响

在由表2的讨论了颜填料分散时间和分散转速适合黏度范围的结果之后，结合对比率再进一步确定时间和转速。实验结果如表3。

表3 颜填料分散时间和分散转速对涂料对比率的影响Table 3 Influence of dispersing time and dispersion speed on contrast ratio of paint

由表3的实验结果可知，在分散时间和分散转速均充分的情况下，最终涂料的对比率都能够达到0.95以上，适当提高分散转速和分散时间对比率略有提高，但是效果不明显，所以在结合了黏度结果、小气泡量和实验进度之后，颜填料加料完毕之后的分散时间选择20～25min，分散转速控制在2000～2300 r/min最为合适。

2.4 乳液分散时间和分散转速对涂料黏度的影响

实验加入聚醋酸乙烯乳液后，需高速分散一段时间，乳液黏度较高，若分散不充分则容易出现结块、涂膜不连续、干燥时间较长等现象。实验中发现，乳液的分散时间和分散转速对最终涂料的黏度有较大的影响，结果如表4。

表4 乳液分散时间和分散转速对涂料黏度的影响Table 4 Effect of emulsion dispersion time and dispersion speed on viscosity of coatings

由表4的实验结果可知，当乳液的分散转速增加或者分散时间增加的时候，最终涂料的黏度将会逐渐下降，后又不再有太大变化。为保证涂料有较好的黏度，同时又可以保证乳液分散均匀，乳液的分散时间在20～25min，分散转速在1000～1500 r/min为宜。

2.5 乳液分散时间和分散转速对涂料对比率的影响

乳液的分散时间和分散转速在影响了涂料黏度的同时也会影响涂料的对比率，实验结果如表5。

表5 乳液分散时间和分散转速对涂料对比率的影响Table 5 Effect of emulsion dispersion time and dispersion speed on contrast ratio of coatings

由表5的实验结果可知，正常分散条件下，涂料的对比率均可达到0.95以上，并且随着分散时间和分散转速的提高，最终涂料的对比率逐渐增加。说明，充分的分散力度和分散时间有助于提高对比率，但是同时考虑到分散时间和分散转速对涂料黏度的影响，时间过长或转速过高时会产生过多小气泡影响涂膜连续性，以及实验总时间的限制等问题。所以，乳液最佳分散时间应选择20min，最佳分散转速选择1300～1500 r/min。