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真石漆墙面“泛白”的弊病分析与解决办法——乳液篇

发布于:2014-06-28 09:24:28 来自:装修设计/装饰装修材料 [复制转发]
天然彩砂真石漆,有保色性好、质感强烈、能够弥盖墙体的细微裂纹、施工效率高等特点。辅以适当的分割线,可以达到方砖或者瓷片的展示效果,如果彩砂中搭配岩片更可以达到仿石材的效果,以假乱真,所以它被用作石材的廉价替代者。目前的建筑外墙体,多数采用了保温板作为保温层的节能型墙体,这就大大增加了墙体裂纹存在的可能性,相比普通弹性乳胶漆,天然彩砂真石漆的涂层更厚,弥盖性越强,而且不会由于涂层裂纹渗水而变色,故得到了大量的应用。
1 真石漆涂层最常见弊病——泛白
  真石漆虽然具有涂层厚、弥盖性强的特点,但是很容易出现涂层遇水泛白的情况。
1.1 涂层水白
表现为:真石漆涂层在正常干燥半年后,还存在着耐水性不良的情况,遇到连续下雨天气,长时间浸泡在水中的涂层就会出现发白变软、颜色变浅的情况,虽然在天气转晴、涂层干燥后颜色又基本恢复到原来状态,但是往复多次,颜色往往也会发生较大的变化。
1.2 涂层低温干燥不良发白
在温度稍低、湿度稍大的情况下,涂层干燥后发白。情况严重时,即使在同1个施工日,不同施工时段施工的涂层颜色会有大的差别。如图2所示。
  样板是在山东11月份的气候下喷涂的,样板的上半部分是在16:00点喷涂,室外气温15 ℃,干燥1.5 h后日落,夜晚温度0~10 ℃;下半部分是在9:00点喷涂,室外气温15 ℃,干燥8.5 h后日落;图片是在全部干燥2周后拍摄。
1.3 原因分析
  涂层干燥良好情况下(正常气温20 ℃以上,干燥3个月以上),遇到连续下雨天气,发生了局部或者全部的发白现象,说明涂层被水浸透而出现了发白,天气转晴后,涂层基本恢复原样,怀疑是乳液自身的耐水白性不良,容易出现浸水发白的现象。涂层在不同的温度下干燥,出现了颜色的差异,说明涂层干燥较慢,在未完全干燥的情况下,环境温度的降低,使得涂层中的水汽无法完全蒸发,被封闭在涂层里,出现了发白现象。
  上述两种情况的发白,均与乳液自身的性能有关系。乳液膜浸水发白,主要来自于乳液中内含的乳化剂发白,可以通过低皂聚合的方法,降低乳液中的乳化剂含量来改善;而乳液膜干燥不良发白,则说明乳液的干燥速度太慢,水分子释放太慢,可以通过在乳液合成中增加有机硅基团来改善。
2 试验部分
2.1 原材料与主要仪器设备
2.1.1 主要原材料
丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸异辛酯(2-EHA)、苯乙烯(ST)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸(MAA)、-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)、过硫酸铵(APS)、pH值缓冲剂、保护胶体、乳化剂1、乳化剂2,以上所有原料均为工业级。
2.1.2 主要仪器设备
电动变速搅拌机、恒温水浴锅、蠕动泵、电子天平、冷凝器、温度计、DSC1差示量热扫描仪(托利多-梅特勒)、气相色谱仪(安捷伦)、最低成膜温度仪。
2.2 低皂硅丙乳液的合成
2.2.1 低皂种子乳液的制备
在带有变速搅拌器、回流冷凝管、滴液漏斗、温度计的四口瓶中,将部分复合乳化剂和定量的去离子水加入反应器中,搅拌加热,升温至80 ℃,加入过硫酸铵水溶液和3%的BA、2-EHA、ST、MMA、MAA的混合单体,升温至88 ℃,保温20 min,合成低皂种子乳液。
2.2.2 低皂硅丙乳液的制备
在带有变速搅拌器、回流冷凝管、滴液漏斗、温度计的四口瓶中,将种子乳液升温至84 ℃左右,在搅拌过程中以连续滴加的方式将剩余的混合单体及KH-550、KH-570,以及余下的过硫酸铵加入种子乳液中,大约4 h滴完;然后在87 ℃恒温60 min后,降温至70 ℃左右,加入氨水氨化至pH值为6~9,再降温至35 ℃以下,得到低皂硅丙乳液,装桶。
3 结果与讨论
3.2 耐水白性和低温干燥抗泛白性测试
将低皂硅丙乳液在真石漆中应用,并测试其耐水白性和低温干燥抗泛白性。
3.2.1 真石漆配方(见表2)
  乳液方面,除了采用低皂硅丙乳液外,还采用了市售常见的8支乳液(报价比较接近)作对比,对比乳液依据厂家说明其类型见表3,并对真石漆配方做了适当的调整。通过调整成膜助剂的添加量,使对比乳液的玻璃化温度达到完全一致。
3.2.2 真石漆涂层浸水试验结果
样板制作完毕,放置于室温25 ℃下干燥48 h,然后浸泡于水中12 h后取出,检查初始状态及复原状态,结果如图3所示。
从图3可以看出,采用低皂硅丙乳液制得的样板,在水中浸泡后,泛白趋势最小。之所以不能完全消除泛白,主要还是由于配方里的增稠剂体系导致泛白。
3.2.3 真石漆低温干燥试验结果
同上面的测试一样,样板是在山东11月份的气候下喷涂的,样板的上半部分是在16:00点喷涂,在室外气温15 ℃的情况下,干燥1.5 h后日落,夜晚温度在0~10 ℃;下半部分是在9:00点喷涂,在室外气温15 ℃的情况下,干燥8.5 h后日落;图4是在全部干燥14 d后拍摄;可以看出,上下两部分的颜色已经看不出差别。
3.3 试验结果分析
从浸水试验来看,硅丙类型的乳液,耐水白性都要稍好一些,究其原因,还是在于接枝了有机硅的侧链后,乳液整体的耐水性上升,故耐水白性稍好,根据含硅量的不同,耐水白性会有一些差异。纯丙自交联乳液,由于交联的程度不可能太高,故涂膜很容易被泡透,耐水白性都比较差。样品5——冷拼硅丙乳液,耐水白性最差,这说明,虽然冷拼了含硅物质,但由于这种含硅物质并不是真正参与到乳液的成膜中,而只是在涂膜里面无序的排列,故对涂膜的耐水性帮助不大。低皂硅丙乳液,耐水白性最好,主要是由于乳液内基本上不含乳化剂,故涂膜的吸水率很低,接枝了有机硅后,则进一步提高了涂膜的耐水性,故其耐水性最好。同时由于这两个特点,使得乳液在干燥的时候,水释放速度快,因而改善了低温干燥抗泛白性。
4 结语
低皂硅丙乳液的合成过程中,采用了反应型乳化剂乳化和接枝有机硅的工艺,乳化剂在合成过程中参加到聚合反应中,故得到的乳液乳化剂含量极低,而接枝的有机硅具有很强的疏水性,这就使乳液涂膜的吸水率大大降低,同时提高了乳液干燥时的水释放能力,这明显地改善了乳液涂膜的浸水耐水白性和低温耐水白性。采用低皂聚合硅丙接枝的方法制得的乳液,在解决真石漆涂层浸水泛白以及涂层干燥不良泛白的问题上,迈出了一大步,再配合配方体系增稠部分的微调,就可以基本解决真石漆泛白的问题。

  • 张静045
    张静045 沙发

    好好学习一下啊!经常用到这些但是不是很明白!今天学习了
    2014-07-01 09:31:01

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这个家伙什么也没有留下。。。

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