1、各种建筑乳胶漆配方设计大全！-陶氏化学内墙乳胶漆配方设计乳胶涂料配方设计1 平面状乳胶漆配方及生产实例乳胶漆的组成和其性能关系密切，组成决定性能。首先，基料和体系的 PVC 含量与涂料制造及其全部性能或大部分性能密切相关，乳液是乳胶漆中黏结剂，依靠乳液将各种颜填料黏结在墙壁上，乳液的黏结强度、耐水、耐碱以及耐候性直接关系到涂膜的附着力、耐水、耐碱和耐候性能；乳液的粒径分布影响到涂膜的光泽、涂膜的临界 PVC（CPVC ）值，进而影响到涂膜的渗透性、光学性能等；乳液粒子表面的极性或疏水情况影响增稠剂的选择、调色漆浮色发花等。乳胶漆配方特征不仅取决于 PVC，更取决于 CPVC 值，涂膜多项性能在
2、 CPVC 点产生转变，因而学会利用 CPVC 概念来进行配方设计与涂膜性能评价是很重要的，在高 PVC 体系把空气引进涂膜，而不降低涂膜性能。一般涂料 PVC 在 CPVC5%范围内性能较好。其次，颜填料牵涉到涂料的制造及涂膜性能的方方面面，涂料的 PVC 含量、颜填料的种类、颜填料表面处理等参比项中任意项变化，漆及漆膜性能将随之发生变化。颜料种类影响到涂膜的遮盖力、着色均匀性、保色性、耐酸碱性和抗粉化性；填料牵涉到涂料的分散性、黏度、施工性、储运过程的沉降性、服胶漆的调色性，同时也部分影响涂料涂膜的遮盖、光泽、耐磨性、粉化、以及渗透性等，因此要合理选配填料，提高涂料性能。涂料助剂对涂料性能
3、的影响虽然不如乳液种类、颜填料种类、PVC 大，但其对涂料制造及性能上的影响亦不可小视。增稠剂影响面比较宽，它与涂料的制造、储存稳定、涂装施工以及涂膜性能密切相关，影响到涂料的增粘、储存脱水收缩、流平流挂、涂膜的耐湿擦等。润湿分散剂通过对颜填料的分散效果，吸附在颜填料表面对颜填料粒子表面进行改进，与涂装作业、涂膜性能相联系，它对涂料的储运、流动、调色性产生影响。颜填料分散好，涂料黏度低、流动性好，颜填料粒子聚集少，因而防沉降好、遮盖力高、光泽高。润湿分散剂吸附在颜填料粒子表面，影响粒子的运动能力，从而影响到涂料的浮色发花，疏水分散剂对颜填料粒子表面进行疏水处理后，有助于涂膜耐水耐碱、耐湿擦的提
4、高，当然润湿分散剂种类还会影响到涂膜的白度以及彩色漆的颜色饱和度。消泡剂牵涉到涂料制造过程的脱气，对涂料的储存和涂膜性能没有多少关系。增塑剂、成膜助剂可以改性乳液，与涂膜性能有关。防冻剂改善涂料的低温储存稳定，防止因低温结冰，体积膨大，导致粒子聚并，漆样返粗。防腐防霉助剂防止乳胶漆*和涂膜抗菌藻污染。配方设计是在保证产品高质量和合理的成本原则下，选择原材料，把涂料配方中各材料的性能充分发挥出来。配方设计道德的熟悉涂料各组成，明确涂料各组成的性能。乳胶漆性能全依赖所用原材料的性能，以及配方设计师对各种材料优化组合，高性能材料不一定能生产出高品质乳胶漆，使组分中每一个组分的积极作用充分发挥出来，不
5、浪费材料优良性能，消极的负面效应掩盖好或减少最低，这便是配方设计的境界。下面各章节简述几类常见涂料的配方设计并列举具体的涂料配方。1. 1 外墙乳胶漆外墙乳胶漆色彩丰富多样，保光、保色性强，耐候性高，优良的耐水抗污性，外墙乳胶漆在日晒、雨淋、风吹、温变的漫长老化作用下，涂层不应出现龟裂、脱落、粉化、变色等现象，使其不失去对建筑物的装饰和保护作用。外墙涂料有以下几个重要性能：可调色性、涂层抗水抗渗透性、耐粘污性、涂层耐温变性（冻融稳定性） 、耐久性等。11 1 外墙乳胶漆的可调色性外墙涂料多为彩色，这就牵涉到调色性。好的调色性，即对色浆相容性好、调色基础漆对颜料展料展色好、无浮色发花现象。影响展
6、色性的因素有：乳液、润湿分散剂种类等，乳液确定后，润湿分散剂可以改善基础漆的展色性，调节涂料的亲水亲油性以及涂料中各种粒子运动性，从而改善涂料的浮色发花。如以 Hydropalat5040 和 Hydropalat100 分散剂分散的两个漆样，展色性不一样，调色时，所用色浆量不一样，前者色浆要比后者多用 18-20%。因此，配方设计应纵观全局，进行总成本控制。1.1. 2 涂层耐温变（冻融稳定性）涂层耐温变是涂层耐温变老化性，就是涂层在吸水后，经受低、高温冻融而不起泡、开裂、脱落、粉化等现象，它与涂层耐水性、吸水率、涂层的密实性、透气性等密切相关，并且附着力强，有一定变形能力的涂层，冻融稳定性
7、好。1.1. 3 涂层耐沾污性涂层耐沾污性是一个综合指标，它与涂层耐水性，涂层硬度、高温加回粘性、涂层吸湿后的发粘情况、涂层表面的平整度等因素密切相关。提高涂层耐沾污性能，牵涉到材料选择，在颜填料方面，对亲水颜填料应进行表面疏水处理，使用抗水分散剂 Hydropalat 100 处理亲水颜填料；在涂层方面，也应进行类似的疏水处理，如使用疏水剂 HF-200 对涂膜进行疏水处理，这样涂层耐污性将大幅度提高，尤其是涂层初期耐污性。1.1.4 涂层的耐久性涂层的耐久性，涂层经过了日晒、雨淋、风吹、温变等气候洗礼后，涂层会有变色、粉化、起泡、开裂、脱落、生霉等变化。这些变化的程度决定了涂层生命年限。1
8、.1. 5 配方原材料选择外墙涂料保证涂膜光滑、平整、密实、疏水、和一定的硬度与抗高温回粘性，该涂料涂膜性能一定好，提高涂层各方面性能，原材料选择是关键。从乳液到助剂，凡是留在涂膜中的物质对涂膜的各项性质或多或少都有影响。涂料各组分中，基料选择是关键，选择耐性好，保光保色，抗粉化乳液；选用结构紧密，抗粉化，耐久的颜填料；选用抗水分散剂和疏水剂对亲水颜填料、涂层表面进行疏水处理；涂料配方的 PVC 大都超过 30%，因而颜填料粒子的疏水处理对涂层性能影响比较大，选用抗水分散剂 Hydropalat 100 给每个亲水的颜填料粒子涂上防水膜，使用 HF-200 处理涂膜，整个涂膜上罩上一层防水面料
9、，增加漆膜的滑感，提供低磨擦系数表面，使得涂膜更耐擦洗。下表列出了三个调色漆和一个抗水乳胶漆配方。组分 组分用量%（重量比）浅色调色漆 A 漆 调色漆 B漆 深色调色漆 C漆 荷叶疏水效果乳胶漆乙二醇 3.0 3.0 3.0 3.0分散剂（H-3204）0.2 0.2 0.2分散剂（H-100） 1.0 1.0 1.0 1.0润湿剂（H-306） 0.1 润湿剂（H-436） 0.1 0.1润湿剂（H-188A） 0.15 0.15 0.2 0.1防霉剂（LFM） 0.2 0.2 0.2 0.15消泡剂（A10） 0.15 0.15 0.15消泡剂（F-111） 0.15 0.15 0.15消
10、泡剂（F-50） 0.3 金红石钛白 128 15.0 10.0 金红石钛白 R-210 8.0 3.0 16.0重钙-1250 目 8.0 15.0 7.0 重钙-800 目 14.0重钙-700 目 20.0 10.0 20.0 10.0硅灰石-1250 目 5.0 8.0 5.0成膜助剂（C-40） 1.0 1.4 1.0 1.4纯丙浮液 PA-237 35.0 纯丙乳液 1118-1 35.0 纯丙乳液 AC-261 40.0 纯丙乳液 2550 30.0增稠剂(DSX-1130) 0.6 0.6 0.6 0.6增稠剂(DSX-3116) 0.4 0.35 0.4 0.5疏水剂 HF-
11、200 2-6%总漆量水 补足 100 补足 100 补足 100 补足 10012 内墙乳胶漆内墙乳胶漆是建筑涂料品种里的一个大类，内墙涂料的主要功能是装饰和保护室内壁面，使其美观、整洁、内墙涂料要求涂层质地平滑、细腻、色彩柔和、有一定的耐水、耐碱、抗粉化性、耐擦洗性和透气性好，内墙涂料要求施工方便，储存性稳定，价格合理，内墙乳胶漆根据其性能和装饰效果不同大致可分为下列几种：（1）平光乳胶漆（2）丝光漆（3）高光泽乳胶漆不同类型的乳胶漆所用原料虽不完全相同，但生产工艺基本一致。丝光乳胶漆涂层丰满，其聚合物多带分枝；高光乳胶漆选用细小粒径乳液，钛白和填料选择消光能力弱、小粒径粉料。本节重点叙述
12、高 PVC 平光乳胶漆配方设计选材原则。原材料选择好后，确定配方是不十分困难的，一般通过小试和适当的调整就可以做到。因为在选定原材料过程中，实际上也是通过小试来确定的，配方调整过程在保证乳胶漆质量的前提下，尽量考虑以低成本来生产，即以最低的成本生产高质量产品。1.2.1 高 PVC 内墙乳胶漆特点目前各涂料厂生产的乳胶漆成本在 3 元以下的高 PVC 平光乳胶漆配方组成特点是：水量高，填料量高，乳液量少（10-12%） ，助剂量少。高 PVC 乳胶漆配方突出的难点是配方水量大、乳液少涂料增稠困难；漆膜干燥快，保水性差；耐洗刷次数提不高等。要解决这些矛盾，有一系列理论与实践问题要在配方设计过程中
13、解决。合理选择原材料，在各项性能上找到平衡点。1.2.2 高 PVC 乳胶漆性能要求内墙乳胶漆要求：在容器中状态好、无分水、无沉淀、储存性稳定、好施工、涂膜遮盖力高、有一定的耐水、耐碱性、有一定耐洗刷性。1.2.2.1 乳胶漆在容器中的状态和施工性能乳胶漆在容器中最常见的不稳定状态是乳胶漆在储存中发生的液固相分离，即分层现象或脱水收缩。颜填料沉降的影响因素有：体系黏度（低剪切范围黏度） ，颜填料粒径分布、形状、密度、颜填料的分散状况，水合型增稠剂与缔合型增稠剂之间搭配等。选择悬浮性好，密度小颜填料，有助于防沉淀；体系分散性好，颗粒在储运过程中返粗可能性小、沉淀慢。增稠剂之间的搭配应考虑到增稠剂
14、的疏水性，对高剪切黏度贡献大，中，低剪切黏度贡献小的缔合型增稠剂在控制分水方面有较好的效果。1.2.2.2 漆膜遮盖力对比率是漆膜在黑板上和在白板上反射率比值，对比率大于 0.98 时，认为可以全部遮盖住底色。对比率=RyB/RyW100%, 据认为超临界 PVC 即 QCP 的建筑涂料涂膜的总遮盖力为三者遮盖力之和，即：总遮盖力=TiO2 的真正遮盖力TiO2 颜料包膜层的干遮盖力TiO2增量剂的干遮盖力通过选用高质量 TiO2，并使用高分散性能的分散剂充分发挥 TiO2 的真正遮盖力，这样可以提高漆膜遮盖力。不同厂商生产的钛白粉，其生产方式和工艺控制方面存在差异，使得钛白粉在粒径及粒径分布
15、上以及杂质含量方面有差异。最佳散射剂效果的钛白粉粒径范围在 0.20.3m左右，即黄绿光波长（550mn ）的半波长，理论上粒径小于 0.19m时便没有遮盖力了，实际上由于钛白粒子的附聚，这一阀值远小于 0.19m。其次是空气的干遮盖力，空气干遮盖力的一个来源是重包膜 TiO2 其外围海绵状铝硅包膜引进的空气；另一个来源是涂膜在 CPVC 情况下涂膜中所引进的空气，体系 PVC 在 CPVC点附近5% 的范围内涂膜性能相近，而引进空气量不一样，遮盖力随 PVC 的提高而提高。TiO2 粒子丛集，造成 TiO2 浪费，所有的超细填料都可用来充当 TiO2 增量剂，作为 TiO2空间隔离定位剂，美
16、国学者 Stieg 对涂料中 TiO2 的节约代用进行了广泛而有浓度的研究，他提出了用冲淡效率 Ed 来表征无机增量剂的空间位隔效应。下表为 1-3 为某些无机增量剂的 Ed 值，粒径越小，其 Ed 值越高，取代 TiO2 的能力越大。 填料名 商品名 吸油量 1m 粒子的含量 Ed/%粗粒天然碳酸钙 Duramite 13 7 0中粒径碳酸钙 Snowflake 14 12 15细粒径碳酸钙 Atomite 15 18 30水合瓷土 Glomax LL 60 42 74煅瓷土 AL Sil Ate 0 55 47 85高岭土 M-60 58 55 90沉淀碳酸钙 Opitiwhite 57
17、27 91微细化天然碳酸钙 Omyacarb UF 26 65 991.2.2.3 涂层耐洗刷性乳胶漆涂层的耐洗刷性是涂膜表面硬度，光滑程度（表面磨擦系数） ，涂层附着力，耐水、耐碱性等性能的综合反应。硬度高、表面磨擦系数越小，耐洗刷次数高；乳胶粒粒子数量多，黏度强度大，则漆膜越耐擦；不耐水、不耐碱的涂膜，耐擦洗次数不高。在大多数的配方中，涂膜耐洗刷次数提不高，是由于涂膜耐水、耐碱性差，在擦洗过程中涂层起泡，失去与基材的附着力。1.1.3 原材料选择1.2.3.1 乳液选择内墙平光乳胶漆多采用苯丙乳液作为黏结料，不同牌号乳液其成膜性、耐水、耐碱等方面存在差异，仙墙高 PVC 涂料，粉料多，乳液
18、少，为了提高黏结强度和增加黏结点，应选用玻璃化温度低、成膜性好、柔韧性好、乳液粒径细的乳液，并要求乳液有一定的耐水、耐碱性。1.2.3.2 颜填料选择内墙涂料对耐候性无要求，不考虑颜填料的耐光、抗粉化性能；为提高涂膜的干湿擦性，增加涂浮性，应选用粗粒径、悬浮性好的粉料，例如：滑石粉、硅灰石、高岭土等，轻质碳酸钙结构疏松，在内墙平光胶胶漆配方中使用轻质碳酸钙，提高涂膜干遮盖力。1.2.3.3 助剂选择乳胶漆生产过程中使用成膜助剂、防腐防霉剂、防冻剂、润湿分散剂、增稠剂、消泡剂等，对涂料制造、储运、施工和涂层性能影响较大者有润湿分散剂、增稠剂。润湿分散剂影响制造过程中的浆料分散，从而影响成品漆的储
19、存、漆膜的光泽、遮盖力、白度、耐水、耐碱性和耐洗刷次数，还影响漆料的流动与流平性。表示分散性大小的方法有黏度法、沉降体积法、沉降分析法等，利用分散性好的分散剂（如 Hydropalat5040）分散的浆料中絮凝结结构少，初级粒子多，粒子自由运动的可能性大，漆样防沉性高，遮盖力、光泽高。使用分散性不良的分散剂的体系易出现絮凝结构，导致絮凝、沉降等一系列的问题，絮凝结构中自由水被粒子包围，不能发挥其增大流体流动性的作用，粒子相互接触或靠近，粒子间引力增大，使流体具有一定的结构黏度，增大了体系运动时的内部阻力，大大降低了涂料的流动流平性，并且由于粒子的群集，导致遮盖力下降。增稠剂影响涂装作业、漆膜性
20、能，增稠剂的选择原则是在增稠-保水- 涂层耐水三者之间找平衡点。助剂选择原则：分散剂比较分散性、增稠剂比较增稠效果、消泡剂比较脱气能力与破泡速度，同时参考助剂给漆膜带来的负面影响，这些负面影响来源于助剂的在抗水、展色性、涂料稳定性等方面，因而助剂选择还包括助剂的负面所带来的影响。1.2.4 乳胶漆生产配方选择好原材料，配方模型即确定了，开始实验生产和性能检测，表列出了内墙平光乳胶涂料的几个典型配方。 组分 组分用量%（重量比）平光乳胶漆 1# 平光乳胶漆2# 丝光乳胶漆 可调色乳胶漆水 38.4 37.2 30.45 35.35乙二醇 1.5 1.5 2.0 2.0羟乙基纤维素 HBR 250
21、 0.25 分散剂（H-5010 ） 0.5 0.3分散剂（H-5040 ） 0.5 0.5 分散剂（H-100） 0.6润湿剂（PE-100） 0.1 0.1 0.1 0.1润湿剂（H-188A） 0.1防霉剂（LFM） 0.1 0.1 0.2 0.1消泡剂（F-50） 0.3 0.3 0.15消泡剂（F-111） 0.15消泡剂（309A） 0.3 金红石钛白 R-128 20.0 锐钛白 BA01-01 6.0 8.0 10.0重钙-800 目 16.0 16.0重钙-500 目 12.0轻钙-800 目 17.0 10.0 滑石粉-325 目 18.0 8.0 水洗高岭土 5.0 4.
22、0 沉淀硫酸钡 10.0 成膜助剂（C-40） 0.3 0.6 1.5 1.0苯丙浮液 6515 12.0 苯丙乳液 1058M 13.0 醋丙乳液 350A 34.0 苯丙乳液 R-911 21.0增稠剂(HAS 660) 0.8 0.76增稠剂(SN-636) 0.3 0.3 增稠剂(DSX-3116) 0.4 0.4 0.71.3 环保型涂料涂料生产和使用要满足低毒、低污染要求，即环保要求；溶剂挥发造成环境污染，浪费资源与能源，影响大气层，危及人类生存。涂料毒性危害我们生产施工人员的健康。以下是上海健康型建筑内墙涂料健康标准。VOC 克升30VOC 空气残留浓度 mg/3.0重金属含量
23、mg/90涂料生物毒性指数（TIP）10甲醛及甲醛聚合物 mg/500皮肤反应无刺激性环保型建筑涂料配方体现在三个方面：低 VOC；基料无毒化，颜填料不含铅、铬、镉等重金属；聚合物游离未聚合芳香环含量不能超毒性指标，涂料成膜物不含甲醛或在生产使用中不释放甲醛；助剂选用毒性小、沸点高、无溶剂（如化工 707 化工公司消泡剂，FOAMSTARA30、A32、A34、为 100%活性物质）助剂、水分散体助剂，不使用含汞、甲醛或释放甲醛的防腐剂防霉剂。乳胶漆中含有一定比例的 VOC，VOC 主要来源为二醇类防冻剂、成膜助剂。设计低 VOC含量配方，乳液是关键，乳液游离单体含量小，气味小，成膜性好，降低
24、成膜助剂用量，抗冻性好，减少二醇类溶剂用量，配方中增加表面活性剂（如化工 707 化工公司Hydrolalat306）用量提高乳液或乳胶漆的抗冻性，进一步减少二醇类溶剂的用量。不用或尽量少用含重金属的颜料。下面给出一个典型的环保涂料配方。原料百分用量%水 20.0乙二醇 1.5分散剂 Hydropalat 5040 0.6润湿剂 HyonicPE-100 0.1Foamstar A34 0.4Hydropalat 306 0.1防腐剂 SN-135 0.2钛白 R-215 10.0重钙-700 目 19.0 轻钙-800 目 17.0成膜助剂 C-40 1.0乳液 HBC-02 20.0增稠剂 DSX 1130 0.6增稠剂 DSX-3116 0.3
