以锂皂石为保护胶的水性仿石涂料制备和稳定性研究

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。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪 论

1.1 课题背景

1.2 水性仿石涂料概述

1.3 国内外文献综述

1.4 本课题研究内容

2 试验部分

2.1 试验原材料

2.2 试验仪器

2.3 水性仿石涂料制备过程

2.4 性能测定方法

3 分散相分析与讨论

3.1 分散相基本组成

3.2 乳液对彩粒渗色性能的影响

3.3 HEC用量对彩粒成粒效果及渗色性能的影响

3.4 高浓度保护胶溶液对彩粒成粒效果及渗色性能的影响

3.5 增稠剂种类及用量对彩粒渗色性能的影响

3.6 杀菌剂对彩粒成粒效果的影响

3.7 分散相比重对水性仿石涂料稳定性的影响

3.8 水性色浆相容性

3.9 本章小结

4 分散介质分析与讨论

4.1 保护胶的触变性和对彩粒成粒效果及涂料稳定性的影响

4.2 降黏剂种类对彩粒成粒效果的影响

4.3 降黏剂对水性仿石涂料稳定性的影响

4.4 降黏剂与锂皂石之间的作用

4.5 本章小结

5 制备工艺及清漆分析与讨论

5.1 制备工艺对彩粒成粒效果及渗色性能的影响

5.2 制备彩粒过程中加入的助剂对仿石涂料的影响

5.3 清漆对涂料稳定性的影响

5.4 本章小结

6 水性仿石涂料优化配方及基本性能检测

7 结论与展望

7.1 主要结论

7.2 后续研究工作的展望

致谢

参考文献

附录