乳胶漆基础知识培训手册第一部分乳胶漆概述一．乳胶漆的组份与其作用乳胶漆主要是聚合物颗粒水分散体和颜料颗粒水分散体的混合物，但仅此两者很难成为优质的涂料。
没有好的施工性能就得不到好的漆膜，必须添加各种助剂才能达到所要求的施工性能和成膜质量。
乳胶漆的主要组份列出如下：乳液：醋丙纯丙苯丙等。
稀释剂：水助剂：润湿分散剂、消泡剂、增稠剂、防腐剂、防霉剂、成膜助剂、PH值调节剂、冻融稳定剂等以下对乳胶漆中的各个组份分别加以说明：1．乳液作用：抓住颜填料，附着在墙体上形成涂膜，是最主要的成膜物质，提供涂层基本物理性能与各种耐受性（比如说：耐水性、耐碱性、耐候性、耐沾污性。
），我们圣邦公司主要的成膜物质就是马铃薯改性淀粉，乳液是在表面活性剂存在下进行聚合反应所制备的聚合物水分散体。
乳液聚合物的分子量高，并且分子量分布狭窄，所以作为涂料的成膜物有较好的机械性能。
涂料用聚合物乳液品种主要有三大系列，即醋酸乙烯均/共聚物（醋丙）乳液，（甲基）丙烯酸酯（纯丙）共聚物乳液，以与苯乙烯-丙烯酸酯共聚物（苯丙）乳液。
其中纯丙乳液多用于外墙涂料，而醋丙乳液用于内墙涂料较多，而苯丙既可用于内墙，也可用于外墙（苯乙烯含量多的用在内墙多一点，苯乙烯含量少的用在外墙多一点，因为苯乙烯含量多的苯丙耐黄变比较差，这样耐候性就不太好）。
乳液中的胶粒具有巨大的表面积，并以极细的微粒分散于水中，只要具备成膜的一般条件，离散的聚合物粒子就相互靠近成膜。
图1简要说明了乳液体系成膜的过程。
图1 乳液体系成膜机理2．颜料作用：提供遮盖力与色彩，体质颜料还有调节粘度、防潮、增量等作用颜料按其用途可分为五类：着色颜料、体质颜料、防锈颜料、特殊颜料与功能颜料。
本文将着重讲述乳胶漆中常用的白色颜料与体质颜料。
2.1 白色颜料●钛白粉钛白粉，又名二氧化钛，是最重要的白色颜料，其分子式为TiO2，是一种稳定的白色化合物，对大气中各种化学物质稳定，不溶于水与弱酸，微溶于碱，耐热性好。
二氧化钛具有优良的颜料品质，由于它的折射率比一般白色颜料高，对光的吸收少，而散射能力大，使其具有非常好的光学性能，表现在光泽、白度、消色力、遮盖力都好，是涂料中应用最广泛的白色颜料。
涂料工业中所用二氧化钛有两种结晶体：锐钛型和金红石型。
金红石型二氧化钛在遮盖力、消色力、耐候、耐粉化等各方面均优于锐钛型，因此高档涂料中一般选用金红石型，国产锐钛型钛白粉由于粒子硬、分散困难，多用于低档涂料中。
●立德粉立德粉又名锌钡白，是硫酸钡和硫化锌的等摩尔数化合物。
立德粉遮盖力仅相当于钛白粉的20~25%，且在阳光下有变暗的现象，其原因是含有氯化锌杂质与水份。
立德粉一般用于室内装饰涂料，由于产品本身受大气作用不稳定，不适宜制造高质量户外涂料。
2.2 体质颜料体质颜料又称填料，其颜色、着色力、遮盖力等方面均无法与着色颜料相比。
除了降低涂料成本以外，体质颜料还可改善涂料施工性能，提高颜料的悬浮性和防流挂性，并提高色漆涂膜的耐水性、耐磨性和耐温性等。
常用体质颜料有以下一些品种：●碳酸钙碳酸钙的化学成分为CaCO3，用于涂料工业的有天然的和人工合成的两种，天然产品称重体碳酸钙（重钙），人工合成的称为轻体碳酸钙（轻钙）。
碳酸钙为碱性颜料，其PH值在9左右，不宜与不耐碱的颜料共用，却可在乳胶漆中起缓冲作用。
碳酸钙价格较低，性能又较稳定，是涂料中最常用的体质颜料，既能降低涂料成本，又可起到骨架作用，可以增加涂膜厚度，提高机械强度、耐磨性、悬浮性，中和漆料酸性。
在需要消光的情况下可大量使用，多用于制备平光漆，半光漆。
●滑石粉滑石粉的主要化学成份为3MgO·4SiO2·H2O，外观为白色有光泽粉末，是一种天然产品，滑石粉PH值为9.0~9.5，在涂料中不易下沉，并可使其它颜料悬浮，即使下沉也非常容易重新搅起。
在漆膜中，滑石粉可吸收拉伸应力，减少裂缝和空隙产生的可能，因此既适用于室外漆，也可适用于耐湿、耐磨漆中。
其缺点是易粉化，因此在涂料中应与其它颜料共同使用。
低档漆中滑石粉可用粒度为700目的，而高档漆中粒度要求在1500目以上。
●高岭土高岭土主要成份是Al2O3·2SiO2·2H2O，外观为白色粉末，质地松软洁白，用于漆膜中可改进悬浮性，防止颜料沉降，并增强漆膜硬度。
近年来发现超细体质颜料可提高钛白粉或其它白色颜料的遮盖能力，是由于光的散射受颗粒大小的影响。
钛白粉发挥最大遮盖效率的料度范围应在0.2-0.4µm，选择同样粒度范围的高岭土可提高钛白粉的遮盖力。
●硅灰石硅灰石化学成份为硅酸钙，有天然和合成两种产品。
天然硅灰石为极明亮的白色粉末，PH 值为9.9，是种碱性颜料。
用于醋酸乙烯中可作缓冲剂，防止PH值偏离合理的碱性。
人工合成产品为水合硅酸钙，呈现一定程度的遮盖能力，改善潮湿条件下的耐磨性，有较高的平光效应，主要用于内墙平光涂料。
3．水作用：蒸发或挥发，调节粘度和流动性。
4．助剂作用：保持涂料的贮存稳定性，改善成膜性与涂料外观装饰性。
改善涂料制备的工艺要求和施工性能。
二．乳胶漆生产工艺简介乳胶漆的生产过程一般分为四个步骤：分散、砂磨、调漆和过滤包装，如图2所示。
2.1 分散1）在分散容器中加入溶剂（即水）。
2）加入分散剂、润湿剂、消泡剂等助剂，使其溶解。
3）加入颜料和填料后。
高速分散至细度达到要求。
几个影响因素：叶轮大小———叶片应占容器直径的1/3到1/2，1/3较为理想。
叶片直径过大会导致涂料中带入的空气较多，使消泡剂用量加大。
浆料粘度———浆料应在一定粘度下分散，这样粒子互相碰撞机会较多，达到最图2 乳胶漆生产工艺流程图佳分散效果。
为达到适当的粘度，可在加入颜填料之前加入增稠剂或减小水的用量。
分散速度———根据浆料粘度而定，浆料搅动的形状呈一浅盘状为佳。
一般分散叶轮线速度约为20-30米/秒，过低分散效果不佳，过高则浆料飞溅并消耗功率。
细度要求———中高档乳胶漆30-40μm，低档乳胶漆50-60μm。
分散时间———一般为20-30分钟。
2.2 砂磨若不能分散至要求细度，则需进行砂磨。
2.3 调漆1）分散或者砂磨好后的浆料，加入乳液和其余助剂，剩余的水，通过增稠剂来增稠至所需要的粘度，然后取样送检。
调漆过程要注意乳液的化学稳定性和机械稳定性，分别说明如下：乳液的化学稳定性乳液的机械稳定性加入乳液后的漆料应尽可能采用低速搅拌混合，搅拌速度应控制在400r/min以下，否则可能使乳液破乳。
2.4 净化包装经检验合格的产品经过滤，除去杂质与粗粒，然后包装为成品。
前已提与，乳胶漆实际上是颜料水分散体和聚合物水分散体的混合物，这两者本身都已含有多种表面活性剂，再加上为了赋予涂料良好的施工和成膜性能又添加了多种助剂，乳胶漆是非常复杂的体系，因此在制备过程中投料次序显得特别重要。
由于原料与配方的多样性，投料顺序会有一定差异。
典型的投料次序如图3所示：第二部分乳胶漆主要性能的检测一．密度定义：单位体积涂料的重量，以g/ml表示。
测试程序（参见图4、图5）：以蒸馏水校准比重杯的体积；称重并记录清洁比重杯的质量；调节比重杯和待测涂料至规定温度；将涂料样品装入比重杯，避免带入气泡；盖上盖子，拭净溢出涂料；称重并记录装满涂料的比重杯的质量。
图4 比重杯示意图图5 比重测量示意图计算方法：ρ= (m1-m0)/Vm0——空比重杯的质量，g；m1——比重杯和涂料的质量，g；V——试验温度下比重杯的体积，ml。
二．细度细度主要是衡量色漆或浆料内颜料颗粒的大小和分散程度，以μm表示。
涂料细度是产品的内在质量之一，对成膜质量、漆膜光泽、耐久性、贮存稳定性有很大影响。
颗粒细、分散程度好的色漆，颜料润湿性好，颜料颗粒间未被漆料充满的空间少，这样制得的漆膜颜色均匀，表面平整，光泽好，且在贮存过程中颜料不易发生沉淀、结块等现象，提高了贮存稳定性。
目前世界各国基本上都采用刮板细度计来测定研磨细度，测试原理完全相同，仅在刮板的大小、材质、刻度与读数的精度方面有所差别。
刮板细度计是一块带有楔形沟槽的磨光平板，槽边有刻度线；另有一刮刀，两边均磨光（如图6所示）。
使用时，将试样滴入沟槽的最深部位，然后用刮刀垂直接触平板，以适宜的速度把漆拉过槽的整个长度（如图7所示），立即用30°角度对光观察沟槽中颗粒均匀显露的位置，即为该试样的细度。
图6 刮板细度计示意图图7 细度测量方法示意图刮板细度计目前的发展趋势是采用双槽式，以便被测试样与标准样品可同时进行比较实验，或在一次试验中，可同时获得被测试样二个平行的测试数据。
三．粘度粘度是涂料产品的重要指标之一，是测定漆料中聚合物分子量大小的可靠方法。
在制漆过程中粘度必须严格控制，有些漆料稍一疏忽就会导致粘度过大，甚至胶化。
同样，在涂料施工时，粘度过高会使施工困难，漆膜流平性差；粘度过低会造成流挂，与漆膜较薄等弊病。
目前涂料工业中最常用的粘度剂测定仪器有两种主要类型：流出型粘度计和旋转粘度计。
图8 ISO流量杯示意图图9 布鲁克-菲尔德粘度计流出型粘度计主要包括涂-1杯粘度计，涂-4杯粘度计和ISO流量杯等。
涂-1杯粘度计用于测定条件粘度不低于20秒的涂料产品，涂-4杯粘度计用于测定条件粘度不高于150秒的涂料产品。
由于容积大，流出孔粗，清洗、操作均较方便，但流出型粘度计不适于测定明显的非牛顿流体。
为了提高流动的稳定性，也为了统一各国流出杯的尺寸，以便在测定数值方面可相互比较，ISO 组织已提出了改进后的ISO流量杯，其形状如图8所示。
ISO流量杯壹套共3个，流出孔径分别为：3mm，4 mm和6 mm，以分别适用于不同的测试范围。
测试程序为：将流出孔堵住，倒入测试样品，调整粘度计和待测涂料至所需温度（国标与ASTM标准中均为23±2℃）。
把干净玻璃板压在杯的上边缘，并将表面多余液体挤至杯外槽中。
水平移开玻璃板，松开流出孔，同一时间按下秒表，当液体流第一次断开时按停秒表。
一般高粘度液体和粘稠的色漆、乳胶漆等都具有非牛顿流动性质，旋转粘度计能很好地测定非牛顿型液体在不同转速（剪切速率）时的粘度变化情况，也可用来研究非牛顿型流体的流变性（图9所示为布鲁克-菲尔德粘度计）。
乳胶漆类涂料，大多采用STORMER粘度计。
它有两个短的平桨叶，测定在200r/min或在27-33S内转100转所需的负重,其结果以Kreb Unit(KU)来表示。
四．贮存稳定性表2 沉降的性质和级别评级等级产品情况10 与初始状态相同，没有什么变化8 铲刀面横向移动没有明显阻力，有轻微沉淀粘住铲刀6 铲刀能以自重通过沉淀物下降到底部，铲刀面横向移动有一定的阻力，部分结块粘住铲刀4 以铲刀自重不能通过结块下降到底部，铲刀面横向困难，以铲刀刃移动有轻微阻力，用铲刀能容易地恢复均匀的悬浮液2 铲刀面横向移动有很大的阴力，铲刀刃移动有一定的阻力，仍然能恢复成均匀的悬浮液0 结块很硬，用铲刀搅动不能恢复成均匀的悬浮液，甚至于把上层清液倒出后也恢复不了贮存稳定性指涂料产品在正常的包装状态和贮存条件下，经过一定的贮存期限后，产品的物理、化学性能仍能达到原规定的使用要求。
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