乳胶涂料用钛白粉的有机处理.docx

乳胶涂料用钛白粉的有机处理1乳胶涂料的构成乳胶涂料主要由颜料和基料两部分构成1．1 颜料颜料有着色颜料和体质颜料之分：着色颜料具有遮盖力和色彩（如钛白粉）；体质颜料没有遮盖力，主要用来调节黏度、防潮、调整涂料膜结构和作为增量剂降低成本1．2 基料基料由以下部分组成A：稀释剂：水B ：成膜物质：成膜物质在乳胶涂料中基本就是乳液了常用的有：醋丙乳液、苯丙乳液、纯丙乳液、醋酸乙烯聚合物、聚乙烯醇溶液、硅丙乳液等C：助剂：常用的有润湿剂、分散剂、消泡剂、成膜剂、pH值调节剂、增稠及流变改性剂、防霉防腐剂等1．3 参考配方水31.15分散剂0.6润湿剂0.1消泡剂0.15丙二醇1.5重钙20轻钙10滑石粉10高岭土5钛白粉10改性苯丙乳液10成膜助剂0.5防腐剂0.05消泡剂0.15增稠剂0.6其它助剂 0.22 乳胶涂料生产琉程乳胶涂料的生产一般包括研磨工序和调涂料工序，设备多为高速分散机或变速分散机 2．1 研磨工序研磨工序是分散的主要工序，一般加入水、冻融稳定剂、润湿剂、防腐剂、消泡剂、分 散剂、钛白粉和填料等，要求直接高速分散或分散后用砂磨机进行研磨至细度合格为止 2．2 调涂料工序调涂料工序要求慢机搅拌，此时主要加入成膜助剂、消泡剂、乳液、增稠剂、pH调节 剂、色浆和水等。

此时细度已合格，主要是对涂料的各项性能进行调节，如黏度、干性、光 泽等2．3操作过程在搅拌缸中加入水、冻融稳定剂、润湿剂、防腐剂、消泡剂、分散剂后，低速搅拌，搅 匀后，沿搅拌轴向旋涡中缓慢加入钛白粉，当涂料浆变稠后应提升搅拌盘位置，使旋涡浅投完钛白粉后应将黏附于搅拌盘上的钛白粉刮入涂料浆中，并升起叶轮，把轮面上的钛 白粉洗干净低速搅拌 30 min 后，将速度提高至 1200 r/min 以上， 15~30 min 后测细度合格 加入填充料，方法与加入钛白粉一致细度合格后，进入调涂料阶段，依次加入消泡剂、成膜剂、乳液、增稠剂、氨水，调黏 度和 pH 值3 乳胶涂料的性能要求乳胶涂料分内墙涂料和外墙涂料，由于各自所处环境的差异，对其性能要求也有所不同 3．1 内墙涂料内墙乳胶涂料的成膜物以醋酸乙烯、苯丙乳液为主，内墙涂料的主要功能是装饰和保护 室内壁面，使其美观、整洁，涂层质地平滑、细腻、色彩柔和等内墙用乳胶涂料在性能上 主要要求四个方面的指标：遮盖力、耐洗刷、抗污性、耐碱性1) 遮盖力是表示一定量的涂料能够遮盖墙面的面积通常用对比率或遮盖一定面积所 需涂料的量来表示遮盖力越高，则涂刷相同面积墙体所用的涂料越少，涂刷的次数也可减 少，从而节约涂料成本和施工成本。

2) 耐洗刷是表示乳胶涂料在使用中能够经受反复洗刷的能力室内墙面经常会因为各 种原因而被玷污，需要用水多次洗刷3) 抗污性是表示乳胶涂料对墨水、油污等污染物的抵抗能力，是否容易清洗抗污性 好，则各种污渍容易被清洗干净；抗污性不好，则各种污渍容易渗透到乳胶涂料内层，无法 清洗或彻底清洗掉污渍4) 耐碱性是乳胶涂料稳定性的指标；因为墙体材料多为碱性，对涂料膜有破坏作用， 耐碱性的优劣决定了一种乳胶涂料的耐久性3．2 外墙涂料外墙乳胶涂料的成膜物主要以苯丙乳液、纯丙乳液和硅丙乳液为主外墙涂料起装饰和 保护建筑物的外墙面，使建筑物外观整洁美观，达到美化城市环境的目的外墙乳胶涂料经 受日晒、雨淋、风吹、温变等漫长老化作用，涂层会出现龟裂、脱落、粉化、变色等现象， 使其失去对建筑物的装饰和保护作用外墙用乳胶涂料在性能上主要要求五个方面的指标： 耐候性、耐污性，耐水性，耐碱性，涂层耐温变性(冻融稳定性)耐候性：耐候性预示涂膜的使用寿命耐污性：涂膜有污迹流挂，灰尘黏附等，破坏美观涂膜出现污迹的原因是涂膜的耐污性 能差，使得污物粘附或渗透到涂料膜层内耐水性：耐水性欠佳的涂膜会导致变色或褪色、失光、起泡、粉化、起皮起粒、开裂脱落， 涂膜泛碱、涂膜发花、涂膜水印等，降低涂层系统的保护和装饰性能，过早结束使用寿命。

耐碱性：同内墙涂料耐温变性：是指乳胶涂料在各种温度(摄氏零下40°C到零上60°C)环境下能否保持正常的 保护和装饰功能4 国内外乳胶涂料的差距国外产品突出的优点是“开罐效果”好，打开包装后，给人一种很好的印象，外观细腻、 丰满，酷似油漆，粘度高而均匀并具有良好的流动性；另一优点是施工性好，每平方米涂刷 面积大，遮盖力强，涂膜平整无刷痕，色泽柔和，整体装饰效果好国内乳胶涂料产品，从选用的合成树脂乳液及用其配制涂料的涂膜性能上看，与国外产 品不相上下，某些性能如耐水、耐污染等还优于国外产品但“开罐效果”及施工性、涂膜外观上还有不小差距打开包装后，往往出现上稀下稠现 象，有的甚至有水分，下部有软沉淀，必须通过搅拌才能达到均匀有的产品从外观上看是 注意了增稠问题，但却失去了流动性，施工性较差，涂膜刷痕严重，色彩不够柔和，丰满度 也差些原因在于国内外乳胶涂料的原材料差距较大，其中钛白粉等分散性差异较大的粉体原料 的选用是乳胶涂料差别的决定性因素应用了低端低质的钛白粉势必会对乳胶涂料的品质造 成不良影响5 乳胶涂料对钛白粉的要求颜料在乳胶涂料中主要提供遮盖力和装饰性，填料可提高涂膜的机械性能和降低涂料成 本。

颜填料在乳胶涂料中所占的比例在多数情况下都是最大的在半光和平光涂料中，颜填 料与乳液的质量比多在 1．5：1 甚至 6：l 以上，有光乳胶涂料中的颜填料与基料比，多为 0.4~0.7： 1,颜填料在乳胶涂料中的作用应给予重视乳胶涂料对颜填料的要求可从以下几方面考虑：(1) 给涂料提供合适的颜色,使涂层能够遮盖底材,使颜色看上去赏心悦目；(2) 影响涂料的光泽,使涂层的光泽增加、降低或消失；(3) 改善涂膜的强度,改善涂膜对基材的附着力；(4) 使涂膜的耐候性、耐光、耐水、抗酸碱、抗腐蚀、耐损伤等性能有所改善；(5) 在尽量不降低涂料综合性能的前提下,降低成本：(6) 改善涂料的流动性和施工性能钛白粉是乳胶涂料中最主要的白色颜料,它通过散射光线提供极好的白色效果不仅是 白色乳胶涂料需要它,其他彩色乳胶涂料也需要它作为基础颜料来提供遮盖力无论涂料是 在湿的、干的或重新润湿的情况下,钛白粉都可以为平光或高光涂料提供白度和遮盖力对 于乳胶涂料来说,钛白粉是不可或缺的颜料,要从其色相、鲜艳度、遮盖力、折光指数、粒 径及其分布、吸油值、密度、耐光性、耐热性、化学反应性、抗渗性、防腐蚀性、易分散性 等性能指标方面来综合考量。

5．1分散性/遮盖力乳胶涂料是作为一种装饰性涂料涂覆到建筑物表面上,其美观性就显得尤为重要美观 性有两方面的要求,一是把建筑物本身的颜色遮盖住,二是提供一层色彩均匀的装饰涂层 也就是说,乳胶涂料的遮盖力必须高,其遮盖力主要来自于钛白粉,因此,钛白粉的遮盖力 显得非常重要遮盖力主要受钛白粉的分散性和颗粒粒径的影响,颗粒越细,分散性越好,则遮盖力越 高只有提高钛白粉的分散性,才能充分发挥钛白粉的真正遮盖力,从而提高整个涂料膜的 遮盖力另外,不同厂商生产的钛白粉,其生产方式和工艺控制方面存在差异,使得钛白粉 在粒径及粒径分布上以及杂质含量方面有差异最佳散射剂效果的钛白粉粒径范围在 0.2~0.3微米左右，即黄绿光波长(550 nm)的半波长虽然钛白粉的初级粒子的粒径一般都在 1 微米以下，但钛白粉本身的强极性和颗粒的 微细化，使得钛白粉不易在非极性介质中分散，在极性介质中又易于团聚，直接影响了钛白 粉本身优异性能的发挥当钛白粉加入到体系时，钛白粉粒子互相靠近，甚至互相接触进而 发生团聚这将使钛白粉粒子的光散射性能下降，出现光群集现象从而降低了钛白粉的使 用功效人们试图在涂料配方中加入填料以间隔开钛白粉粒子，防止产生群集效应，但分布 在涂料系统中的这些填料粒子很难使钛白粉达到最高的遮盖力。

因为填料粒子一般较粗，也 可能是呈 聚集体状态，在加入到配方中以后取代了树脂成分，提高了钛白粉体积浓度，但却降低了其 散射性能5．2 耐候性 外墙涂料的耐候性即户外耐久性，是指暴露在室外环境条件下外墙涂料的力学性能如模 量、强度、粘结性、保色保光性等性能的变化程度，和是否发生脆化、粉化、变色、失光、 剥落等现象外墙涂料的主要功能是保护和装饰，涂膜必须能维持到下次更新，且能保持良 好的视觉效果，因此，耐候性就显得十分重要目前，我国外墙涂料一般要求耐候8年〜10 年以上引起涂膜老化主要有物理性、化学性和物理化学性三种作用形式，它们使涂料性能变差 和发生应力收缩而导致破坏光引发氧化降解和水解是两种主要的户外降解过程，它们常常 同时进行，有时甚至相互促进，加速涂膜的破坏钛白粉对耐候性的影响如下：(1) 钛白粉吸收紫外光能力 树脂吸收紫外光会发生降解，正确的选择钛白粉可有效地抵御紫外线2) 钛白粉粒子的形状 扁平状粒子具有强烈的取向作用，平行于涂膜表面，降低了涂料膜的水、气渗透性，有 利于提高耐候性3) 钛白粉的粒径大小 粒子越小，表面积越大，紫外线吸收率就越高4) 钛白粉的活性基团钛白粉表面存在着很多活性基团 (如含有表面羟基团、吸附的不稳定阴离子和水分子 等)，能与基料发生化学反应，还可能是基料老化的催化剂(如 TiO2 有光致氧化还原作用)。

例如，颜、填料中存在着广泛的表面酸碱反应，表面变价离子(如铝、铁离子和其它过渡金 属离子）还可发生电子转移反应，在彩色颜料中会改变颜料的颜色，在白色颜料和填料中就 会发生粉化、泛黄等5．3抗污性无论是人为原因，还是自然原因，墙面的乳胶涂料都会受到各种污染，如汗渍、墨水、 灰尘、污泥等的污染，而这些污染物非常容易渗透到乳胶涂料内部去，即使用水或洗涤剂洗 刷也无法彻底清洗干净，造成涂层的永久性破坏，影响了涂层的外观乳胶涂料的主要功能 就是装饰，当表面涂层被污染后，就相当于涂层的使用寿命被大大缩短为了消除这些污点， 不得不打磨污点，进行二次涂刷有时为了保持整个墙面的颜色一致性，必须将整个墙面全 部重新涂刷既需要耗费大量时间，又浪费涂料成本如何提高乳胶涂料的抗污性就显得非 常重要这也成了消费者购买乳胶涂料时需要重点考虑的因素之一5．4 抗沉降性乳胶涂料在容器中最常见的不稳定状态是乳胶涂料在储存中发生的液固相分离，即分层 现象或脱水收缩导致使用时无法将乳胶涂料分散均匀，直接影响乳胶涂料的遮盖力和装饰 效果因此必须提高钛白粉的抗沉降性5．5 可调色性在普通白色涂料中，钛白粉的主要功能是提供较好的遮盖力，因此对于白色涂料中所用 的钛白粉考虑的是遮盖力同产品成本之间的性价比。

但是，在现实生活中，我们大都使用彩 色或浅色涂料来涂装建筑物，较少用纯白色涂料一般是用钛白粉制造出白色的调色基础涂 料，涂覆前再将色浆加入到白色的调色基础涂料中，进行现场调色（根据用户的喜好调配各 种颜色的配色涂料也有一些由乳胶涂料直接生产的彩色乳胶涂料）钛白粉应用在调色基 础涂料时，除了考虑遮盖力问题外，更主要的考虑它同其它颜料或染料的相容性和配色稳定 性，它对产品涂刷后涂膜的颜色均匀性和色度都有很大影响如果钛白粉与调色色浆中的其 他颜料或染料相容性不好，配出的彩色乳胶涂料就会出现色泽不均的缺陷，即使在高速剪切 力作用下分散均匀，但在使用过程中或涂膜干燥过程中，也会出现颜料迁移，导致涂膜色泽 不均6乳胶涂料用钛白粉的有机处理锐钛型钛白粉和金红石型钛白粉都有用于乳胶涂料的生产锐钛型多用于内墙涂料， 金红石型用于外墙涂料不管是金红石型还是锐钛型产。