乳胶漆的配方设计是一项全面且细致的工作。首要步骤是明确目标定位:确定涂覆的对象、采用的施工方式,以及所需的产品质量、性能和预期价格。紧接着,需深入了解所用原材料,细致分析各组分的性能及其相互之间的作用机制。当然,丰富的实践经验和方法也是不可或缺的。不要再为乳胶漆的配方设计烦恼啦,快和涂涂一起搞定它!
乳胶漆的配方设计
一个真正具备高性价比的乳胶漆配方,需要经过一系列严谨的流程:从配方设计出发,经过配方试验,再进行性能检验,最后根据结果调整配方。这个过程往往需要反复进行,直至获得满意的配方。
配方设计的核心在于,在保证产品质量和成本控制的前提下,精心选择原材料,并充分发挥每种材料在配方中的性能。乳胶漆的最终性能不仅取决于所用材料的性能,更依赖于配方设计师如何对这些材料进行优化组合。高性能的材料未必能单独制成高品质的乳胶漆,关键在于如何使配方中的每个组分都发挥积极作用,减少负面效应,实现相互增效,这才是配方设计的最高境界。
在具体操作中,配方设计需根据乳胶漆的性能指标、成本要求以及客户需求,来选定乳液、颜料和填料的种类及其用量。同时,还需考虑施工条件、贮存需求、涂覆材质以及乳胶漆本身性能,来选择合适的助剂,如分散剂、增稠剂、成膜剂、消泡剂等,并确定其用量。这一过程既需要理论知识支撑,也离不开实践经验的积累。
乳胶漆涂覆的基材的不同、使用环境的不同和作用的不同,使得配方设计的影响因素比较复杂,总的来说,需要考虑以下因素。
配方设计的影响因素
成膜物质(乳液)
乳液影响乳胶漆的综合性能,是漆膜性能的决定因素,影响漆膜的光泽、耐水性、耐碱性、耐候性、耐洗刷性、抗开裂性等性能。一般用玻璃化温度(Tg)和最低成膜温度(MFT)来表征乳液的性能,影响它的主要因素有乳液单体组成、粒径大小及其分布。
水和助溶剂
水在乳胶漆中起分散介质的作用,助溶剂不仅对乳液的溶解性及黏度起着调节平衡的作用,同时还对整个涂料体系的混溶性、润湿及成膜过程的增塑性、流变性起着极大的作用,主要有四个功能:一是调节水挥发速率,防止接痕出现;二是协同成膜助剂促进乳胶漆成膜;三是降低乳胶漆的冰点,起防冻作用;四是降低水的表面张力,提高对颜料和基材的湿润能力。它们也是乳胶漆的重要组成成分之一。
颜填料和助剂的性质
如颜料的着色性、遮盖力、密度与基材的混溶性(或分散性)、耐光性、耐候性和耐热性等;填料的密度、吸油量、填充性、分散性、耐候性等;助剂的特殊功能如防沉、防流挂、消泡、防橘皮、帮助颜料(填料)润湿分散,改善涂料的施工性和成膜性能的流变剂、增稠剂、成膜助剂等。
涂覆的目标和目的
如基材是内墙还是外墙?是高防霉杀菌的还是高弹性?是高耐候性还是高耐沾污性?是一般的涂饰还是起保护作用?还是赋予被涂物某种特殊功能?
成本考虑
包括原材料成本、研发成本、生产成本、贮存和运输成本等。质量性能要求高的乳胶漆,价格贵些,成本亦可以高些;而质量性能要求不高的乳胶漆,价格便宜些,成本亦可做得低些。
竞争力因素
一是全新开发的产品,市场上没有的产品,可以依据对方要求的质量性能,价格可以做高点;二是市场已有的产品,这时的配方设计要考虑在质量性能上同竞争品有一定的优势,如遮盖力、耐候性、硬度、漆膜的柔韧性、耐碱性等,某些性能或对方要求突出的性能,要有自己的特点或好于竞争品,另一方面在成本价上亦要有一定优势,这样才能保证配方的性价比。
内墙乳胶漆的配方设计
内墙乳胶漆是目前用得最多的建筑涂料之一。内墙乳胶漆由合成树脂乳液、颜料、填料、助剂和水制成。其主要特点如下:
以水为分散介质,因而安全无毒、不污染环境,属环境友好型涂料。
涂膜透气性,因而可避免因涂膜内外湿度差而鼓泡,也基本无结露现象。
性能好,能满足内墙装饰和保护等要求。
施工方便,可以刷涂、辊涂、无气喷涂,工具可用水清洗。
内墙乳胶漆已成为室内墙面和顶棚装饰的首选材料。其主要产品有醋酸乙烯乳胶漆、乙烯—醋酸乙烯乳胶漆、醋丙乳胶漆及苯丙乳胶漆。
醋酸乙烯内墙乳胶漆涂膜细腻,价格一般比其他共聚乳液制成的乳胶漆低。其缺点是耐水性、耐碱性较差,不宜用于潮气较大的地方。
乙烯-醋酸乙烯内墙乳胶漆,由于其所用的乳液聚合物经乙烯改性后,成膜性能好,高温下不回黏,因此提高了涂膜的耐水性、耐碱性和耐污性。乙烯—醋酸乙烯共聚乳液还能较方便地制成低VOC(挥发性有机物)或零VOC内墙乳胶漆。
醋丙内墙乳胶漆(亦称乙丙内墙乳胶漆)和苯丙内墙乳胶漆,由于性能好,价格适中,是目前最广泛使用的两种内墙乳胶漆。
纯丙内墙乳胶漆质量好,但比较起来价格较高,目前使用很少。
根据光泽不同,内墙乳胶漆还可分为平光内墙乳胶漆、丝光内墙乳胶漆、半光内墙乳胶漆和有光内墙乳胶漆等。我国没有具体划分标准,德国和欧盟有此类标准,如EN13300:2001。
光泽是涂膜表面对光的反射能力,以涂膜表面反射光和黑平玻璃表面(p=1.567)反射光之比乘以100表示。光泽与观察角、涂膜表面平整度和涂膜材料的折射率等有关。通常,观察角为20°、60°和85°,特殊情况为45°。
性能和环保要求
我国内墙乳胶漆在环境友好方面尚需满足上述表格的要求,才能允许进入市场销售。挥发性有机化合物主要来自成膜助剂、助溶剂、乳液、色浆和其他助剂。游离甲醛高时,首先检查防腐防霉剂,其次是乳液。重金属来自于颜料和填料。
配方举例
平光内墙乳胶漆
这两个配方仅采用Natrosol 250HBR羟乙基纤维素增稠剂,所以在满足ICI黏度时,斯托默黏度偏高。如采取缔合型增稠剂与之搭配使用,结果就要好得多。
半光内墙乳胶漆
在该配方中,湿润剂 Igepal CO-630一般应在制浆开始时加入。制浆时,固含量应低些,否则颜料、填料难以分散。
经济型内墙乳胶漆
工艺:将去离子水1加入分散罐中,在搅拌状态下依次将2~9加入,搅拌均匀,然后再依次加入10~14,调整转速高速分散至细度≤60μm,再调整转速至中速状态加入15~20,搅拌均匀后,用6调整pH为8.0~9.0,检验合格后过滤包装。
产品性能:该产品为一个高PVC的内墙乳胶漆,采用苯丙乳液,经济实惠,耐洗刷性好,优异的耐碱性,与颜填料的亲和力强,国产锐钛型钛白粉,遮盖力较好,性价比较高,适合于工程装修。
中档内墙乳胶漆
工艺:将去离子水1加入分散罐中,在搅拌状态下依次加入2~6,搅拌均匀,然后加入7~12,调整转速高速分散至细度≤60μm,再调整转速至中速状态下依次加入13~19,搅拌均匀,用6调整pH为8.0~9.0,检验合格后过滤包装。
产品性能:该配方产品PVC比经济型内墙乳胶漆的配方降低很多,钛白粉不但量增加了,还使用了金红石型钛白粉,遮盖力提高了很多,填料减少了,且成膜物质采用了醋丙乳液,成膜温度低,耐洗刷性好,颜填料润湿性好。性价比较高,适合宾馆、办公场所、家庭住房等使用。
高档内墙乳胶漆
工艺:将去离子水1加入分散罐中,在搅拌状态下依次加入2~9,搅拌均匀,然后加入10~13,调整转速高速分散至细度≤50μm,再调整转速至中速状态下依次加入14~20,搅拌均匀,用6调整pH为8.0~9.0,检验合格后过滤包装。
产品性能:该配方产品成膜物质采用纯丙乳液,数量亦较多,成膜性更好,光泽相对经济型内墙乳胶漆的配方高,且耐候性、耐水性更好,钛白粉全部为金红石型,遮盖力好且易分散,填料种类减少,用量也减少,但成本明显增加,适合高级宾馆、别墅、学校、医院等要求耐久性高的场所使用。
写在最后
乳胶漆主要有聚醋酸乙烯乳胶漆、乙丙乳胶漆、纯丙烯酸乳胶漆、苯丙乳胶漆等品种。根据产品适用环境的不同,分为内墙乳胶漆和外墙乳胶漆两种。根据装饰的光泽效果又可分为无光、哑光、半光、丝光和有光等类型。下期我们一起来看外墙乳胶漆的配方。
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