灰(氧化鈣)膩?zhàn)臃弁苛鲜褂弥械募夹g(shù)分析,為什么會(huì)沉淀增稠

時(shí)間：2020-01-05作者：建德市富豪鈣業(yè)有限公司瀏覽：1684

涂料組分 原材料名稱 用量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/%
基料 VAE乳液(例如707型) 7.0
灰 16.0
顏料、填料 鈦白粉 5.0
立德粉 5.0
輕質(zhì)碳酸鈣 12.5
重質(zhì)碳酸鈣 5.5
助劑 灰預(yù)處理劑 適量
“快易”分散劑① 0.4
074號(hào)消泡劑② 0.15
增稠劑溶液 適量
凍融穩(wěn)定劑(乙二醇或丙二醇) 1.0
分散介質(zhì) 水 補(bǔ)足**用量

①分別為美國羅門哈斯和中國閩臺(tái)德謙公司的產(chǎn)品。
②兼具有流平劑的作用。
(一)吸收涂料的原材料
1.灰
灰是該類涂料的主要材料，在灰中，氧化鈣和氧化鈣的總含量在90%以上。灰的密度為1.95-2.05g/m3。氧化鈣和氧化鈣的總含量越高，質(zhì)量越好?；抑械难趸}含量越高，用其配制的建筑涂料貯存穩(wěn)定性越好，耐洗刷性和耐水性越高。氧化鈣是強(qiáng)堿，因而灰是一種強(qiáng)堿性物質(zhì)，在水中的溶解度有限，但會(huì)使水溶液中含有高濃度的鈣離子，鈣離子會(huì)對(duì)酸或其共聚類合成樹脂乳液產(chǎn)生破壞作用而導(dǎo)致破乳，所以過去灰一直不能用于合成樹脂乳液涂料中。但是近年來隨著合成樹脂乳液技術(shù)的進(jìn)步，有些乳液已經(jīng)能夠和灰混合使用并能夠使涂料具有良好的穩(wěn)定性。
從技術(shù)性能的要求來說，用于吸收涂料的灰除了應(yīng)含有較高的氧化鈣和氧化鈣外，還應(yīng)有較高的細(xì)度和白度。例如，要求灰的氧化鈣和氧化鈣含量的總和應(yīng)大于95%；白度大于90%，細(xì)度在500目以**。
2.-(VAE)共聚乳液:VAE乳液用作為聚樹脂的內(nèi)增塑劑，能夠顯著降低樹脂的剛性，并使乳液具有較好的低溫穩(wěn)定性，使涂膜具有較好的低溫柔韌性。VAE乳液的牌號(hào)不同，的含量也不同。一般的含量在10%-40%之間。由于具有很強(qiáng)的內(nèi)增塑性能，因而它的引入能夠顯著地增進(jìn)聚的性能。例如，含10%的就可以把聚均聚物的玻璃化溫度由27℃降低到-27℃。VAE乳液的耐堿性好(有的研究認(rèn)為VAE乳液的耐堿性**乳液，由于的內(nèi)增塑效果顯著，使得乳液的耐水性、耐化學(xué)腐蝕性和耐候性等均**聚乳液。在力學(xué)性能方面，VAE乳液具有優(yōu)良而均衡的硬度和柔韌性，附著力好。VAE乳膠漆的流動(dòng)性與聚-酸乳膠漆的相當(dāng)，但耐洗刷性次之。北京通州互益化工廠生產(chǎn)的VAE乳液的技術(shù)性能如下：


項(xiàng)目 指標(biāo)
外觀 白色均勻乳狀液
蒸發(fā)剩余物/%≥ 54.5
粘度(25℃)/mpa·s 500-1000
殘存單體(VAc)/% ≤ 1
含量/% 16±2
3.助劑
(1)灰處理劑：灰中含有一定量的氧化鈣，氧化鈣遇水后水化而轉(zhuǎn)變成氧化鈣，即由生石灰轉(zhuǎn)變成熟石灰。由于從生石灰(CaO)轉(zhuǎn)變成熟石灰[Ca(OH)2]可能需要很長(zhǎng)的時(shí)間，并受到許多物理?xiàng)l件，例如溫度、水-石灰比和有無電解質(zhì)的存在等條件的制約。由于氧化鈣在水中的溶解度隨著溫度的升高而降低，因而，氧化鈣轉(zhuǎn)變成氧化鈣的速度也遵循這一規(guī)律。如果水中含有電解質(zhì)，例如NaCl、HCl、CaCl2、HNO3等，則可因提高氧化鈣的溶解度而加快其向氧化鈣的轉(zhuǎn)變速度。為了加速這種轉(zhuǎn)變，需要使用稱為灰處理劑的材料。以使這種轉(zhuǎn)變?cè)谕苛仙a(chǎn)階段完成。否則，涂料會(huì)出現(xiàn)分層沉淀或增稠。
明礬、酸鋁等是我國建筑涂料行業(yè)使用多年且十分有效的灰處理劑，用于涂料生產(chǎn)前的灰的處理能夠使涂料具有很穩(wěn)定的貯存性能。此外，選用一些陰離子型的表面活性劑作為灰處理劑也能夠收到相同的處理效果。
(2)增稠劑：增稠劑屬于流變助劑，主要作用是提高涂料的表觀粘度，改善涂料的流變性能。增稠劑在涂料的生產(chǎn)、貯存、運(yùn)輸和施工階段都會(huì)起到重要作用。由于吸收的內(nèi)墻涂料中高含量灰的特殊性，因而要使其增稠的同時(shí)，能夠滿足地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)GB 18582-2001《室內(nèi)裝飾裝修材料內(nèi)墻涂料中有害物質(zhì)**》
的要求，涂料增稠體系的選用是非常重要的。
(3)其他材料：要配制性能滿足各種要求的涂料，除上面所介紹的幾種以外，還要使用一些合成樹脂乳液類涂料所常用的材料，例如分散劑、消泡劑、凍融穩(wěn)定劑、流平劑和顏料、填料等。這些助劑在涂料中品種的。此外，由于該涂料的堿性高，并含有大量的鈣離子，在助劑的選用上應(yīng)予以考慮。
(二）涂料配制程序
①在帶攪拌的分散容器中加入水和灰處理劑，攪拌均勻；再投入灰攪拌均勻，并持續(xù)攪拌30min，使灰得到充分分散，得到處理好的灰漿。
②將增稠劑溶液、潤濕分散劑、乙二醇和約一半配方量的消泡劑加入灰漿中，混合均勻，成為料漿。
③將料漿通過小砂磨機(jī)研磨30min，過濾去除玻璃球，得到磨細(xì)料漿。
④將VAE乳液加入磨細(xì)料漿中混合均勻。視物料中氣泡的多少酌量加入預(yù)留的消泡劑，慢速攪拌消泡，得到配制好的吸收涂料。
(三)影響涂料性能的某些因素
1.涂料增稠體系的選擇
增稠是合成樹脂乳液之類水性建筑涂料配制時(shí)所要解決的重要問題之一。因?yàn)楹铣蓸渲橐和苛蠈儆诜稚Ⅲw系，和溶劑型涂料不同，其粘度只與分散粒子形狀、含量有關(guān)，而與分子量大小及分布無關(guān)。不使用增稠劑增稠的涂料體系其粘度很低，無法滿足涂料在744貯存和施工階段的需要。我國過去的灰涂料以縮甲醛為基料時(shí)，雖然縮甲醛膠本身是一種增稠劑，但也還需要另加增稠劑，才能滿足涂料性能的要求。在吸收涂料中使用合成樹脂乳液后，增稠體系除了提高涂料的表觀粘度和改善涂料的流變性能以外，還能夠?qū)铣蓸渲橐浩鸬奖Ｗo(hù)的作用。因而，****解決涂料增稠的問題。
根據(jù)吸收涂料中含有氧化鈣這種高堿性物質(zhì)的實(shí)際情況，選擇的增稠劑要能夠?qū)A性介質(zhì)穩(wěn)定。作者曾對(duì)該類涂料進(jìn)行一些試驗(yàn)研究，在研究過程中選擇了一系列的增稠劑，然后用相同的原料和涂料配方配制出涂料試樣，進(jìn)行45℃的熱烘箱貯存試驗(yàn)。采用熱烘箱試驗(yàn)的目的是加速貯存穩(wěn)定性試驗(yàn)，以便在較短的時(shí)間內(nèi)知道所選擇的增稠劑在灰存在下的穩(wěn)定性。
用不同增稠劑增稠時(shí)在灰存在下涂料①的熱貯存穩(wěn)定性增稠劑名稱
增稠劑名稱 熱烘箱貯存試驗(yàn)結(jié)果
水溶液 2d，涂料增稠，失去流動(dòng)性
羥纖維素 4d，涂料增稠，失去流動(dòng)性
纖維素 7d，涂料增稠，失去流動(dòng)性
羥纖維素 7d，涂料增稠，失去流動(dòng)性
淀粉膠 3d，失去增稠效果②
聚酰胺 3d，涂料增稠，失去流動(dòng)性
NB-2建筑膠粘劑 4d，涂料增稠，失去流動(dòng)性
復(fù)合型增稠劑 31d，涂料容器中狀態(tài)基本無變化，仍處于良好的流動(dòng)狀態(tài)，且涂料的耐洗刷等性能沒有明顯的降低
膨潤土③ 7d，涂料增稠，失去流動(dòng)性
縮甲醛膠 31d，涂料容器中狀態(tài)基本無變化，仍處于良好的流動(dòng)狀態(tài)，日涂料的耐洗刷等性能沒有明顯的降低
① 試驗(yàn)涂料的基本配方
原料名稱 質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%
灰處理劑 0.4
消泡劑 0.2
潤濕劑 0.2
凍融穩(wěn)定劑 0.2
乳液 10.0
成膜助劑 0.5
防霉劑 0.1
其他助劑 適量
灰 22.0
銳鈦型鈦白粉 3.0
立德粉 4.0
輕質(zhì)碳酸鈣 5.0
重質(zhì)碳酸鈣 5.0
增稠劑體系(含水) 補(bǔ)足配方量。
②涂料的粘度顯著降低，涂料嚴(yán)重沉淀。
③用量在涂料配方中占2.0%。
涂料的熱貯存試驗(yàn)共進(jìn)行了31d。其中大部分涂料在試驗(yàn)開始后的一個(gè)星期內(nèi)均已經(jīng)增稠或失去增稠效果，因而不能夠用作含灰涂料的增稠。只有自配制的復(fù)合增稠劑和縮甲醛膠粘劑，在經(jīng)過31d后，涂料仍處于良好的流動(dòng)狀態(tài)，且涂料的耐洗刷性、耐水性和刷涂流平性等性能與貯存試驗(yàn)前沒有明顯的差別。但如前述，后者含有較大量的游離甲醛，并不具備使用**。用復(fù)合型增稠劑增稠的涂料其有害物質(zhì)***符合GB 18582-2001《室內(nèi)裝飾裝修材料內(nèi)墻涂料中有害物質(zhì)**》的要求，因而能夠滿足涂料各方面的性能要求。
2.VAE乳液用量對(duì)涂膜的耐洗刷性的影響
灰在涂料中應(yīng)用的目的除了吸收空氣中的外，還在于利用灰的活性降低涂料的成本，因而應(yīng)該在滿足涂料性能的條件下使用較少量的乳液。為此，保持涂料配方中各組分材料的用量不變，而改變VAE乳液的用量，然后配制涂料進(jìn)行涂膜耐洗刷性的試驗(yàn)，以研究乳液用量對(duì)涂料耐洗刷性的影響。
不同VAE乳液用量時(shí)涂膜的耐洗刷性
乳液用量/% 涂膜的耐洗刷性/次
配方體系1 配方體系2
2.0 110 -
3.5 - 215
4.0 210 -
4.5 - 820
5.5 - 1260
6.0 540 -
6.5 - 1760
8.0 1100 -
表中列出了兩個(gè)配方體系，其中配方體系1的灰用量小于配方體系2的用量。一般來說，涂料中不加入VAE乳液，涂膜也具有一定的耐洗刷性。從表中的配方體系2可以看出，當(dāng)加入3.5%的VAE乳液后，涂膜的耐洗刷性為215次，說明VAE乳液能夠明顯提高耐洗刷性。此后，隨著VAE乳液量的加大，涂膜耐洗刷性逐漸升高。根據(jù)表中的試驗(yàn)結(jié)果可知，要滿足地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 9756-2001對(duì)不同品質(zhì)(合格品、一等品和優(yōu)等品等)乳膠漆耐洗刷性的要求，可以加入不同量的VAE乳液。例如，加入4.5%時(shí)，可以滿足一等品的大于500次的要求；加入5.5%時(shí)可以滿足優(yōu)等品的大于1000次的要求。


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  詞條說明

• 灰(氧化鈣)膩?zhàn)臃弁苛鲜褂弥械募夹g(shù)分析,為什么會(huì)沉淀增稠

  涂料組分 原材料名稱 用量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/% 基料 VAE乳液(例如707型) 7.0 灰 16.0 顏料、填料 鈦白粉 5.0 立德粉 5.0 輕質(zhì)碳酸鈣 12.5 重質(zhì)碳酸鈣 5.5 助劑 灰預(yù)處理劑 適量 “快易”分散劑① 0.4 074號(hào)消泡劑② 0.15 增稠劑溶液 適量 凍融穩(wěn)定劑(乙二醇或丙二醇) 1.0 分散介質(zhì) 水 補(bǔ)足**用量 ①分別為美國羅門哈斯和中國閩臺(tái)德謙公司