水性色浆的性能对多彩涂料彩粒渗色性能的影响

1.3 水性色浆的概述

因颜料粒径小、比表面积大，表面自由能促使它们以聚集状态存在，不利于其在涂料中的分散和展色。颜料粉经润湿分散剂作用分散在介质中，利用机械研磨，使其在剪切力的作用下分散成稳定的颜料悬浮体，其中以水为分散介质的颜料悬浮体即为水性色浆。水性色浆由水、润湿剂、分散剂、消泡剂、助溶剂、pH 调节剂、颜料粉等组成。“水包水”多彩涂料为了形成天然花岗石的花纹，往往还需要对水性乳胶漆进行调色。调色时所用色浆的品质不一，往往会影响多彩涂料的造粒形状及粒子的渗色性能。本研究主要考察水性色浆的粒径、表面张力、pH、颜料的种类对彩粒渗色性能的影响。

2 试验部分

2.1 主要原材料及设备

硅丙乳液TL-661、硅丙乳液TL-686、弹性乳液TRC-4369，江苏日出化工有限公司；保护胶粉GTS，上海网格贸易有限公司；羟乙基纤维素（HEC），科耐欧贸易有限公司；增稠剂ASE-60，罗门哈斯有限公司；成膜剂C-12，美国伊士曼化工公司；分散剂5040，圣诺普科有限公司；分散剂A、表面活性剂、助溶剂，科莱恩化工（中国）有限公司；pH 调节剂、水性色浆，自制；颜料粉：铁黄、铁黑、炭黑，市售品；丙二醇、消泡剂、杀菌剂、焦磷酸钠，市售品。纳米粒径仪Nano-S90，马尔文仪器有限公司；雷磁便携式pH 计，上海仪电科学仪器有限公司；超细砂磨机，德国耐驰有限公司；SWC 永磁直流无刷搅拌机，上海微特电机有限公司；STM-2 斯托默黏度计，上海尼润智能科技有限公司；美谱达UV-1800PC 紫外可见分光光度计，上海美谱达仪器有限公司。

2.2 水包水涂料的制备工艺

2.2.1 保护胶溶液的制备

在分散容器中加入去离子水和适量的焦磷酸钠，高速分散（1 500~2 400 r/min）至焦磷酸钠完全溶解，然后加入定量的保护胶粉，高速分散至保护胶粉完全溶胀，备用。

2.2.2 基础漆的制备

在分散容器中依次加入去离子水、润湿剂、分散剂5040、pH 调节剂、填料，高速分散0.5 h，至填料分散均匀；再加入羟乙基纤维素（HEC），低速（500 r/min）搅拌，至HEC 完全溶胀；继续加入定量的杀菌剂、成膜剂、硅丙乳液TL-661、弹性乳液TRC-4369、丙二醇、消泡剂，再加入适量的保护胶溶液，低速搅拌均匀，备用。
2.2.3 水性色浆的制备

在分散容器中按照一定的配比依次加入表面活性剂、分散剂A、助溶剂、pH 调节剂、杀菌剂、消泡剂、颜料粉，高速分散30 min，预分散的颜料分散体经砂磨机研磨一定时间后，消泡，过滤，备用。
2.2.4 基础漆的调色

基础漆放置12 h 后，加入3%（质量分数）的色浆对其进行调色。

2.2.5 造粒

调色后的基础漆与保护胶溶液按照质量比1∶1加入到保护胶溶液中，用筛网或分散盘造粒，形成多彩粒子。

2.2.6 “ 水包水”多彩涂料的制备

在分散容器中依次加入去离子水、pH 调节剂、杀菌剂、消泡剂、硅丙乳液TL-686、成膜剂、碱溶胀增稠剂，低速搅拌0.5 h，制得清漆，加入彩粒悬浮液，低速搅拌，制得“水包水”多彩涂料。

2.3 性能检测

2.3.1 pH

pH 计经验证后对试样进行测试，测试3 次，取平均值。

2.3.2 粒径

将试样稀释相当倍数，置于Nano-S90 型纳米粒径仪中，设置设备测试参数，平衡5 min，测试20℃下试样的粒径。

2.3.3 渗色性能测试

搅拌造粒后，将彩粒悬浮液静置，待基础漆与保护胶溶液稍有分层后取上层清液（分散介质），利用UV-1800PC 紫外可见分光光度计测定其在可见光区波长范围的吸光度（以蒸馏水为参照物），以此来表征彩粒在体系中的渗色程度。
3 结果与讨论

3.1 水性色浆的粒径大小对渗色性能的影响

采用两种不同的研磨工艺对水性铁黄色浆进行研磨，得到不同粒径的两款色浆，其粒径及粒径分布如图2 所示。