以锂皂石为保护胶的水性仿石涂料制备和稳定性研究

作     者：陈燕 

作者单位：重庆大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈明凤

授予年度：2013年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：水性仿石涂料 HEC 锂皂石 降黏剂 渗色性能 稳定性 

摘      要：本论文利用羟乙基纤维素（HEC）中的羟基与锂皂石层间可交换的阳离子之间的“凝胶化反应制备水性仿石涂料。本论文的水性仿石涂料主要由三部分组成：分散相（水性乳胶涂料）、分散介质（含保护胶和降黏剂的水溶液）、清漆。通过研究分散相、分散介质及清漆的主要成分，探讨了乳液、HEC、高浓度保护胶溶液、助剂、降黏剂等以及制备工艺对彩粒成粒效果、渗色性能及仿石涂料稳定性的影响。采用斯托默粘度计、旋转粘度计对分散相及水性仿石涂料进行测试，并采用紫外-可见分光光度计、Zeta电位分析仪、傅里叶红外光谱仪对分散介质进行测试。试验结果表明： 以25～35%弹性乳液TRC-4369、1%HEC、4%高浓度保护胶溶液、3%颜填料（钛白粉+高岭土）、0.3%杀菌剂及其他助剂制备分散相，并选用“世名色浆进行调色，搅拌成粒后分散介质在可见光区的吸光度最小，即制备的彩粒抗渗色性能最佳。 Zeta电位值分析表明：分散介质Zeta电位绝对值越大，涂料后增稠幅度越小，体系稳定性越好。傅里叶红外测试分析表明：降黏剂分散锂皂石，二者以氢键的形式结合，降黏剂不会改变锂皂石作为保护胶的基本性质。锂皂石最佳浓度为2%，焦磷酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠三种降黏剂等比例复配且浓度为0.3%时，制备的水性仿石涂料稳定性最佳。 清漆用乳液应选择耐沾污性好的硅丙乳液，且其黏度应控制在75～80KU之间，用量约为分散相与分散介质质量和的5%，以彩粒不下沉为准。 水性仿石涂料最佳制备工艺为：搅拌叶片采用45°倾斜桨式搅拌叶片，搅拌时间≤5min，分散介质温度控制在30℃以下、pH值控制在9以下。可通过改变搅拌速度来控制彩粒大小，分散相与分散介质质量比可根据彩粒大小控制在1.0:1～1.5:1之间。 搅拌成粒的过程中加入消泡剂可使体系有良好的消泡状态，加入杀菌剂可避免体系发生“腐败。消泡剂与杀菌剂用量分别为分散介质质量的0.1%即可。 本论文制备的水性仿石涂料，按照相关标准进行常规性能测试，各项指标均达到标准要求，且通过丰富的颜色变化、不同大小彩粒搭配、格缝设计等可体现出不同风格的装饰效果。