admin
高PVC 值溶剂型色漆的防沉技术探讨
陈艳丽 朱志录 易 瑛 周晓燕 程 贤 孙新娇 （ 武汉双虎工业涂料有限公司，430035）
0 引言
溶剂型色漆是重要的涂料产品。在溶剂型色漆配方设计中，一个很重要的考虑因素就是色漆的PVC（颜料体积浓度），不同类型色漆的PVC 值范围不同。一般情况下，有光色漆（如磁漆）的PVC 值为3~20，而当色漆的PVC 值＞ 20，或接近其CPVC（临界颜料体积浓度）时，即为高PVC 值状态的情况。高PVC 值色漆的范围涵盖了底漆、防锈漆、厚浆型涂料、无光涂料以及大量的调合类色漆。此类涂料产品中，颜料分较多，漆料不能将其完全润湿，故容易发生颜填料颗粒（特别是密度较大的体质颜料）与漆料分离而沉积到容器底部，甚至聚积成硬块（即沉底），从而导致涂料失效而不能使用。针对这种情况，我们选择了一系列不同类型、不同颜色的色漆，进行了系统实验。本文仅选取其中一种涂料产品（PVC 28~30 的白色醇酸调合漆）的实验结果作为代表，从树脂润湿性、分散时间、加入助剂类型、有机膨润土（非自膨化型）加入方式、涂料黏度等方面对影响色漆沉底的因素进行初步探讨。
1 实验部分
1.1 原材料
醇酸树脂，自制；锐钛型钛白粉，工业品；超细碳酸钙，工业品；超细硫酸钡，工业品；有机膨润土，工业品；乙醇，工业品；200# 溶剂油，工业品；复合催干剂，工业品；防结皮剂，工业品；防沉剂，工业品。
1.2 实验设备
涂-4 杯，国产；KSM-2 开启式砂磨机，国产；电子天平（精度0.1 g），国产。
1.3 实验配方
白色醇酸调合漆配方见表1。
1.4 实验方案
以不同的醇酸树脂及制漆工艺制备白色醇酸调合漆，然后进行贮存实验，先自然贮存7 d，再加速贮存7 d、30 d，观察各样品之间沉底情况的差异。本实验采用实际生产中曾经使用过的几种醇酸树脂，依据它们的润湿性依次降低的顺序分别编号为A、B、C、D、E、F。针对每种树脂，结合实际生产情况，分别设计采用有机膨润土以不同的方式加入（直接加入膨润土、膨润土与乙醇一起加入、制成膨润土胶后加入3 种方式）、控制不同的砂磨分散时间（10 min、20 min、30 min）等制备白色醇酸调合漆，调节黏度至同一范围内，然后进行对比贮存实验。
对于润湿性差的F 树脂，还通过加入有防沉作用的分散剂或防沉剂，制备白色醇酸调合漆进行对比实验。此外，对润湿性好的A 树脂及润湿性差的F 树脂，还分别制备不同黏度范围的白色醇酸调合漆进行对比实验。
对所有实验结果，主要从树脂润湿性、分散时间、加入助剂类型、有机膨润土的加入方式、涂料黏度等几个方面进行分析探讨。具体实验方案如表2 所示。
2 结果与讨论
涂料贮存稳定性（即沉底情况）的判定，如按国标GB/T 6753.3—1986 中的规定对沉底情况进行定级描述，则差别细微的两种情况可能会判定为同一级别，而不足以说明两者之间的差别。为更方便、直观地对实验结果进行比较，采用沉淀物的软硬程度、厚度对沉底情况进行描述。我们从以下几方面的实验结果对比分析影响高PVC 值色漆沉底的因素。
2.1 树脂润湿性对沉底的影响
不同润湿性树脂的沉底情况见表3。
表3 不同润湿性树脂的沉底情况
由表3 可以看出：在使用相同原料配比、砂磨分散时间相同的情况下，润湿性好的树脂制备的涂料沉底情况相对轻微。
2.2 分散时间对沉底的影响
为更好地说明分散时间对沉底的影响，选择上述6 种树脂中相对有代表性的A、C、F 3 种树脂，对其沉底实验结果进行对比，见表4。
表4 不同分散时间的沉底情况
由表4 可以看出：在采用相同树脂的情况下，分散时间长的沉底情况较分散时间短的要好。但是，树脂润湿性好的涂料，即使分散时间短，其沉底情况也较树脂润湿性差但分散时间长的涂料轻微。
2.3 加入助剂类型对沉底的影响
所用树脂中润湿性最差的F 树脂，通过加入不同的分散剂或防沉剂进行实验，其沉底实验结果见表5。
表5 不同助剂沉底情况
由表5 可见：对于润湿性差的树脂，加入助剂只能一定程度减轻沉底情况，不能完全解决沉底问题。
2.4 有机膨润土加入方式对沉底的影响
选择有代表性的A、C、F 3 种树脂，采用有机膨润土的3 种加入方式，其沉底实验结果见表6。
表6 膨润土加入方式的影响
由表6 可以看出：对于膨润土防沉剂，不同的加入方式，对沉底的影响较大，将膨润土配制成膨润土胶后再加入效果更好。对于润湿性好的树脂，即使直接加入膨润土，也较润湿性差的树脂加入膨润土胶时的沉底情况要好。
2.5 黏度对沉底的影响
结合所有实验结果，选择润湿性较好的A 树脂及润湿性差的F 树脂，按照试样TA5 及TF5 的配方及工艺，制成不同黏度的试样，进行贮存实验，其沉底实验结果见表7。
表7 不同黏度的沉底情况
由表7 可以看出：对于同一树脂制备的涂料，其黏度在一定范围内对沉底情况的影响并不是很明显。
以上实验虽仅以白色醇酸调合漆为例进行说明，但对于其他高PVC 值溶剂型色漆的实验结果与白色醇酸调合漆所示结果基本一致。
3 结语
3.1 高PVC值色漆沉底的影响因素
综上所述，影响高PVC 值色漆沉底的因素有：所用树脂的润湿性、砂磨分散时间、加入助剂类型、有机膨润土防沉剂的加入方式、涂料黏度，其中，树脂润湿性的好坏对涂料沉底情况的影响至关重要，其次是防沉剂的加入方式，再次是砂磨分散时间，而加入助剂类型及涂料黏度两方面的影响并不很明显。
3.2 配方设计时的防沉问题
（1） 高PVC 值色漆配方设计时，为得到更好的防沉效果，应首选润湿性较好的树脂。当然，判定树脂对颜料润湿性好坏时，需要通过制漆实验进行判定。
（2） 由于成本、原料供应等方面的原因，不得不选择润湿性相对较差的树脂时，选择合适的防沉剂及正确的加入方式，也可取得较好的防沉效果。
（3） 在实际生产中，由于各方面的原因，当上述两方面的选择条件受到一定限制时，适当增加砂磨分散时间或增大涂料成品的黏度，在一定程度上也可改善涂料的沉底情况。
（4） 如果条件允许，同时采用以上几种措施，一般来说完全可以解决高PVC 值色漆的沉底缺陷。
