1、乳胶漆浮色发花因素的探讨 来源：北京佳佳美涂料厂 时间：2008 年 5 月 1 日 16:261.前言生产彩色乳胶漆过程中常常遇到浮色发花问题，乳胶漆出现浮色发花时，调色变得很困难，即浪费颜料，又调色不准，且涂膜也变得难看。颜料的优良性能体现不出来。产生浮色发花的因素很多，本文从颜填料的粒径差、体系中各物质的表面张力差、各物质的亲水亲油平衡值(HLB)以及乳液与色浆的相容性四个方面来探讨乳胶漆的浮色发花及解决方案。2.影响乳胶漆浮色发花的因素2.1.颜填料粒子的粒径的影响用汉高 SN-Dispersant5040+Hydropalat3204 分散剂配制 4 组颜填料粒径不同的白漆(PVC
2、= 68%)，然后用海川蓝色浆(PB 15:3)和赫斯黑色浆(PBK 7)对其进行调色。涂料与漆膜的性能测试结果见表 1。表 1 颜填料粒子的粒径对涂料浮色发花的影响乳胶漆施工后，乳胶漆体系中的水和助溶剂分三个阶段蒸发：初期阶段蒸发速度恒定，而蒸发的主要是水，在此阶段乳胶漆粒子可以自由运动；中期阶段蒸发时粒子将发生不可逆相互接触；最后阶段蒸发时水和成膜助剂从内部扩散到漆膜表面，此时的散逸速度很慢，而浮色发花就发生在干燥的初期阶段。在乳胶漆的干燥过程中，随着涂料中挥发分的挥发，会夹带一部分颜填料到涂膜上，而这些颜填料粒子输送到表面时，有较高表面积的较细粒子易于输送，而比表面积相对低的粗粒子则有碍
3、于运动。另外，在干燥过程中乙二醇提供了一个膨胀的连续的亲水网状结构，蒸发的物质通过此网状结构扩散到漆膜表面，在涂膜干燥时，更为亲水的物质趋于快速蒸发， 是因为它们优先进人亲水网状结构，在此它们易于扩散和散逸。生产乳胶漆的过程中，白浆相对色浆来说亲水性强一些，即白色颜填料粒子的亲水性比色浆中的颜填料粒子更亲水，它们更易被强极性的挥发物质带到表面上。颜填料粒子的粒径差太大，粒径分布很广，使得颜填料之间的混容性变得很差，尤其是超细粒子过多时，用这种颜料配制的色漆施工性差，施工过程中涂料浮白色严重，而涂膜则发生浮色。浮白色很难调深色漆，造成颜料的浪费。解决方案是仔细选择颜填料，所选用的颜填料的粒径应匹
4、配，从而避免浮色发花现象。2.2.表面张力差的影响用 4 组不同的润湿分散剂配制 PVC=21%的 4 种白色基础漆，然后用不同色浆对其进行调色，比较调色后的涂料浮色发花情况，实验结果列于表 2。表 2 表面张力差对浮色的影响一般调色漆时，时常发现有些色浆在白色基础漆中很难分散均匀，分散好的色漆静止一段时间后，很快就有分色或浮色现象发生，尽管涂料在此种情况中的浮色或者分色并不一定会引起涂膜的浮色、发花，但涂料的开罐效果不好。发生这种情况时我们可以使用润湿分散剂来调整白浆或者色浆的表面张力，缩小它们与涂料体系之间的表面张力差来消除涂料的浮色、发花。在制漆过程中，白浆与色浆的制作工艺、配方不同：制
5、作白浆常采用阴离子型分散剂或离子型聚电解质分散剂，而色浆则多采用非离子分散剂，或与部分阴离子分散剂拼用，因而白色颜料与彩色颜料粒子因吸附了一层不同的润湿分散剂而具有不同的表面性质。其亲水亲油值不一样，表面张力也不一样。一般离子型表面活性剂比非离子型表面活性剂的表面张力大。非离子型表面活性剂因其疏水端分子结构不一样，其表面张力也不一样，而且疏水端分子结构中最外面的链节对表面张力贡献最大，一般链节表面能按以下次序递增：CF3 50 m 为不相容，其结果列于表 3。保持其他条件不变，只改换乳液，将测试过相容性的乳液配制 5 组漆，再分别对 5 组漆进行着色，比较其浮色发花情况，其结果列于表 4。表
6、3 乳液与色浆的相容性浮液与色浆相容性好，则涂料和涂膜的浮色发花情况会好很多；乳液对色浆润湿好，则色漆展色性也好。所用的润湿分散剂主要有离子型、非离子型、高分子分散荆。颜料粒子在水性分散体系中与表面活性剂形成吸附层的结构见图 1。在水性涂料中常用阴离子型和非离子型表面活性剂作润湿分散剂，在水性体系中具有极性和离子型表面的无机颜料，能够与添加的离子型表面活性剂的极性基或离子发生作用，形成二层吸附层，如图 1 中的、亲水基朝外。在水性体系中有机颜料依靠氢键和范德华力与表面活性剂形成第一吸附层，再通过分子间力、静电力形成第二吸附层，亲水基朝外，如图 1 中的、。在水性体系颜料浆中颜料粒子表面吸附表面
7、活性剂，形成一保护层，但保护层之间的作用力有分子间力、静电力之分，所以其间的作用力强弱不一样，当以上色浆与各类乳液或乳胶漆混合时，色浆的分散稳定性就不一样，当颜料粒子表面的表面活性剂与乳液粒子表面吸附的表面活性剂(即乳化剂 )或者水之间的亲和力大时，颜料粒子吸附的表面活性剂被剥离，使得颜料粒子表面的保护层变薄，造成颜料絮凝，从而引起涂膜的浮色发花。当乳液颗粒外的乳化剂与色浆中颜填料粒子外的表面活性剂相容性好时，则乳液对这些颜填粒子的润湿就好，整个色漆的展色性就好，色彩鲜艳，且不浮色。这种由絮凝引起的浮色、发花可以通过改变或添加一种合适的润湿分散剂，表面张力很低的表面活性剂，使其解絮凝，则可缓解
8、发花或浮色；还可以添加一些可产生触变结构的添加剂，如高岭土或二氧化硅，在漆膜中形成一种网络结构，阻止颜料分离，从而阻止浮色或发花；或者提高色浆中颜料粒子表面吸附的高分子化合物吸附层厚度，也是提高涂料产品质量，提高涂料抗絮凝、防浮色的重要因素。2.4.亲水亲油平衡值的影响亲水亲油平衡值是一个很重要的影响因素，在生产乳胶漆时常使用的乳液、颜填料、溶剂、助溶剂及各类助剂各有自己的亲水亲油平衡值(HLB 值) 。各材料的亲水亲油平衡值匹配，则整个涂料体系的性能优良，浮色、发花、分层等现象就会克服。当乳液、颜填料选定后，其亲水亲油平衡值就已固定，但可以通过仔细选择助剂，即润湿分散剂、增稠剂等来调整整 个
9、体系的 HLB 值，使整个体系的 HLB 值平衡。众所周知，亲油物质亲油端的表面张力小，涂料贮存在容器贮罐中，这些亲油物质容易浮到表面，从热力学角度来讲，整个体系能量降低，体系稳定。如生产的乳胶漆在静态即在容器中就浮色，不仅开罐效果不好，施工性能不好，涂膜状态也不好。如果涂料浮白色，说明白浆的 HLB 值较小，白浆比较亲油，所以，生产白浆时就要使白浆略亲水性；如果涂料浮色是色浆的颜色，说明白浆的 HLB 值较大，比较亲水，则生产白浆时就要使白浆亲油一些，以阻止涂料浮色。亲水亲油平衡值(HLB 值 )的匹配，可以通过仔细选择润湿分散剂来达到。阴离子分散剂中带疏水基团的铵盐分散剂，比羧酸钠盐类分散
10、剂亲油，HLB 值小，且带疏水基团的铵盐分散剂(如汉高 SN-Dispersant5027)对乳胶漆膜的浮色也有很大改善，因为当颜填料粒子包裹了这种类型的分散剂时，颜填料粒子周围不仅有静电阻力，还存在空间位阻，涂膜干燥过程中，随着水分的蒸发，铵盐中的氨也挥发，使得此类分散剂更疏水，从而包裹了此类分散 剂的颜填料粒子与成膜物相容性更好，加上空间位阻使得结构变得很膨松，使涂膜干燥过程中的浮色，即动态过程中的浮色也得到抑制。3.结语引起涂料浮色发花的因素很多，颜料的密度、粒径差太大会造成涂料及涂膜浮色和发花，在涂料厂生产中尽量不选用含过多超细粉及密度差过大的颜料。涂料各组分的表面张力也是控制乳胶漆发
11、花、浮色的决定因素。由于表面张力差是促进贝纳尔多旋涡、造成发花的因素，可以选用台适的降低表面张力的助剂，降低表面张力，阻止贝纳尔多的循环。从而从流动学上阻止发花，但这样不一定能克服浮色。因浮色是一种立体现象，而不象发花是平面现象。由絮凝引起的浮色发花可以选用一种合适的润湿分散剂，使其解絮凝，则可缓解发花或浮色；或者使用产生触变结构的添加剂(高岭土、二氧化硅) ，在漆膜中形成一种网络结构， 阻止颜料分离，从而阻止浮色发花。亲水亲油平衡值在涂料的浮色发花中也是很重要的因素，可以通过选用润湿剂、分散剂调整体系的 HLB 值，使整个体系的亲水亲油平衡值匹配，以阻止浮色发花。在实际生产中多种因素可能会同时存在，使得问题复杂化，要仔细分析清楚浮色发花原因，再分别加以解决。乳胶漆浮色发花因素的探讨 参考文献1朱涉瑶，赵振国编著，界面化学基础。2钱连辟，竺玉书主编，涂料助剂。
