淺述貴州內(nèi)外墻真石漆配方對(duì)落砂性能的影響

真石漆是一種裝飾效果酷似漢白玉、大理石、花崗巖的建筑涂料，具有天然真石的自然色澤，雍容華貴，給人以生動(dòng)逼真、回歸自然的效果。它具有粘結(jié)力強(qiáng)，耐水、耐堿、耐污染、耐老化、不褪色等優(yōu)點(diǎn)，延長(zhǎng)建筑物使用期。目前真石漆施工一般采用專(zhuān)用噴槍進(jìn)行噴涂施工，噴涂氣壓要達(dá)到0.7Mpa以上，槍口垂直墻面，噴槍的運(yùn)行要保持一定速度，距離50cm～80cm。由于施工、配方等原因，有些真石漆在噴涂時(shí)掉砂較多，嚴(yán)重時(shí)可達(dá)1／3左右。如此嚴(yán)重的掉砂，對(duì)人工和材料都造成極大的浪費(fèi)，降低了施工效率，產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)損失。本文在特定的施工條件下，從配方角度研究了真石漆噴涂掉砂的影響因素。

一、實(shí)驗(yàn)部分

主要原料和設(shè)備

乳液：TX-016M、TX-100，陶氏化學(xué)。彩砂：河北金源。羥乙基纖維素醚：HS30000YP2和HS100000YP2，信越。增稠劑：DR-50、DR-180、TT-935、DR-73、DR-7700，陶氏化學(xué)。殺菌劑：LXE，陶氏化學(xué)。消泡劑：NXZ，諾普科。成膜助劑：IBT，陶氏化學(xué)。

SFJ-400砂磨分散攪拌多用機(jī)，上?，F(xiàn)代環(huán)境；JJ-5型水泥膠漿攪拌機(jī)，無(wú)錫建儀；TD50002A電子天平，浙江力辰儀器；Brookfield RV 旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)，美國(guó)博力飛；CY9511A真石漆多功能?chē)姌專(zhuān)贾莩怯?；干式濾紙噴漆柜，蘭溪金途。貴州內(nèi)外墻真石漆

真石漆的制備

將乳液、水、成膜助劑、纖維素、消泡劑、殺菌劑、防凍劑和pH調(diào)節(jié)劑按配方加到分散機(jī)中攪拌均勻，制得真石漆基料。然后將基料移入行星攪拌機(jī)中，加入彩砂，調(diào)節(jié)到合適粘度，充分?jǐn)嚢杈鶆?，即得成品?/p>

真石漆落砂率的測(cè)試方法

采用口徑6mm的真石漆噴槍?zhuān)瑖娡繗鈮?.7Mpa，噴涂槍距60cm，用薄膜墊在真石漆試板下面收集落砂。噴涂前后分別稱(chēng)量真石漆噴槍和薄膜的質(zhì)量，以計(jì)算噴涂量和落砂量。噴涂時(shí)要注意不能直接噴在薄膜上，確保薄膜上都是噴涂時(shí)的落砂。噴涂時(shí)還需要觀察是否噴涂流暢及真石漆干燥后的漆膜效果。

真石漆落砂率的公式如式（1）所示：

真石漆落砂率=真石漆落砂量/真石漆的總用量×100%   

二、結(jié)果與討論

粘度對(duì)真石漆落砂性能的影響

粘度反映了流體流動(dòng)的阻力。涂料的粘度對(duì)其性能的影響至關(guān)重要，是涂料施工中一個(gè)非常重要的參數(shù)。真石漆中骨料含量多，密度大，粘度偏低時(shí)極易造成沉降。而涂料粘度過(guò)高，又會(huì)造成施工時(shí)噴涂不流暢、真石漆霧化不好、漆膜不均勻等問(wèn)題，影響涂裝效果。

在其他變量不變的情況下，通過(guò)羥乙基纖維素醚添加量的變化，調(diào)節(jié)真石漆的粘度。隨著真石漆粘度的增加，真石漆的噴涂落砂率逐漸降低。本實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)粘度控制在300~350pa·s時(shí)，真石漆施工具有較好的流暢性和較低的落砂率。隨著粘度的繼續(xù)增加，真石漆噴涂流暢性和霧化效果都有所降低。因此，在保證施工無(wú)困難的情況下，盡可能提高涂料的粘度，有助于掉砂問(wèn)題的解決。

為了避免因真石漆粘度差異而導(dǎo)致落砂試驗(yàn)結(jié)果的誤差，在本文其后的試驗(yàn)中，均將真石漆粘度控制在300pa·s。

彩砂粒徑對(duì)真石漆落砂性能的影響

真石漆中骨料的顆粒級(jí)配對(duì)施工性能及涂層的表觀狀態(tài)影響非常大，如果骨料顆粒太粗，在涂料中易沉淀，噴涂時(shí)落砂也會(huì)增多，涂料的用量會(huì)增大，而且涂層的遮蓋力下降，涂層外觀較粗糙，易積灰塵而被污染；如果骨料顆粒太細(xì)，則裝飾效果欠佳。通過(guò)40~80目砂與80~120目的彩砂不同比例的搭配，試驗(yàn)比較真石漆的落砂率。由于細(xì)砂的吸油量較高，隨著細(xì)砂比例的增加，逐漸減少配方中HEC的添加量，以控制真石漆粘度在300pa·s左右。

隨著80~120目細(xì)砂含量的增加，真石漆的落砂率逐漸降低。但當(dāng)全部使用80~120目彩砂制作真石漆時(shí)，真石漆流動(dòng)性很差，噴涂時(shí)出料不暢。因此，在滿(mǎn)足真石漆質(zhì)感要求與施工性的情況下，盡量增加80~120目彩砂的比例，可以有效減少真石漆的落砂。貴州內(nèi)外墻真石漆

乳液品種與添加量對(duì)真石漆落砂性能的影響

乳液是影響真石漆性能的關(guān)鍵因素之一，它的好壞直接影響真石漆膜的硬度、粘結(jié)強(qiáng)度、耐水、耐候等多方面的性能。目前市場(chǎng)上主要采用硅改性的苯丙或純丙乳液。我們分別選擇了陶氏化學(xué)的TX-016M苯丙真石漆乳液和TX-100純丙真石漆乳液，在骨料級(jí)配與真石漆粘度相同的條件下，就不同乳液加量的情況下對(duì)落砂性能的影響做了對(duì)比實(shí)驗(yàn)?？梢钥闯觯儽橐号c苯丙乳液在不同乳液加量的情況下，真石漆落砂差異性不大，可以認(rèn)為乳液對(duì)于真石漆落砂的影響較小。

彩砂量對(duì)真石漆落砂性能的影響

可以看出，當(dāng)真石漆彩砂含量較低時(shí)，落砂率很低，這是由于彩砂表面充分包裹著一層液體基料，一方面液體基料的內(nèi)聚力抵消一部分噴涂壓力，使彩砂與基材的撞擊力減小，另一方面彩砂表面的液體基料又能緩沖彩砂對(duì)基材的撞擊力，從而大大降低真石漆的落砂率。隨著真石漆中彩砂含量的增加，液體基料對(duì)彩砂的包裹厚度減小，對(duì)噴涂壓力的抵消和緩沖減小，真石漆的落砂率也逐漸提高。當(dāng)彩砂含量達(dá)到配方總質(zhì)量的80%時(shí)，由于彩砂含量太多，導(dǎo)致砂子之間的摩擦力增大，真石漆的流動(dòng)性急劇下降，必須加大氣壓、更換大口徑噴嘴才能施工，導(dǎo)致落砂率明顯上升。

真石漆中彩砂含量還會(huì)影響涂料的施工效率和干燥時(shí)間。彩砂含量少，真石漆遮蓋差，需要多遍施工，且涂料中加水量大，漆膜干燥時(shí)間延長(zhǎng)；彩砂含量多則易導(dǎo)致真石漆流動(dòng)性差，會(huì)造成噴涂不暢，影響施工效率。綜合各方面的考慮，彩砂含量控制在70~75%較為合理。

不同流變性能的增稠劑對(duì)真石漆落砂性能的影響

增稠劑在水性涂料中是一種流變助劑。其作用是提高涂料的粘度，改善涂料的貯存穩(wěn)定性；施工時(shí)起到控制流變的作用，以滿(mǎn)足施工時(shí)噴射的粘度。低剪切粘度的流變助劑能夠保證涂料的貯存穩(wěn)定性，防止顏料沉降，并有效地控制漆液在立面作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的流掛；中高剪切粘度的流變助劑能提高涂料的豐滿(mǎn)度和流平性；而高剪切粘度的流變助劑則幫助流平，防止飛濺以及提高滾涂、刷涂施工性能。

在真石漆中，增稠劑的選擇除了落砂的影響外，還要考慮到經(jīng)濟(jì)性、貯存穩(wěn)定性和耐水白等因素。考慮到由于ASE類(lèi)增稠劑對(duì)真石漆耐水白有很大影響，HEUR類(lèi)增稠劑與HEC搭配易造成真石漆分水問(wèn)題，因此沒(méi)有選擇這兩類(lèi)增稠劑。本文選擇了HEC及其與膨潤(rùn)土和HASE類(lèi)增稠劑搭配，試驗(yàn)比較對(duì)真石漆落砂性能的影響，具體增稠劑及特征。貴州內(nèi)外墻真石漆

HEC的選擇對(duì)落砂率的影響

纖維素醚類(lèi)的增稠機(jī)理是由于氫鍵使其有很高的水合作用和分子間纏繞。當(dāng)其加入到水性涂料中，能立即吸收大量水分使其本身體積大幅膨脹，同時(shí)高分子量的纖維素醚相互纏繞，產(chǎn)生增稠效果。纖維素醚的增稠效果與流變性能取決于其本身的聚合度。聚合度高，增稠效率高，具有更好的低剪切粘度和觸變性；聚合度低，增稠效率相對(duì)較低，流動(dòng)性好。在實(shí)驗(yàn)中，我們選擇了HS100000YP2和HS30000YP2兩種規(guī)格的增稠劑，具體結(jié)果見(jiàn)表3。

可以看出，這兩種不同粘度的HEC的落砂率相差不大，HS30000YP2的落砂率稍低于HS100000YP2，但由于3萬(wàn)粘度的HS30000YP2增稠效率較低，加量較大，成本偏高，性?xún)r(jià)比沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，因此選擇10萬(wàn)粘度的HS100000YP2作為增稠劑。

不同流變性能的增稠劑對(duì)落砂性能的影響

真石漆中含有彩砂等重質(zhì)材料，要求真石漆具有足夠的低剪切粘度；真石漆噴涂施工時(shí)，為了避免搭接印痕，要求真石漆有一定的保水性與開(kāi)放時(shí)間。羥乙基纖維素醚的低剪切粘度和保水性，可以同時(shí)滿(mǎn)足真石漆的貯存要求和施工要求，因此在真石漆配方設(shè)計(jì)中，將適量的纖維素醚與其他增稠劑搭配，綜合調(diào)整真石漆的粘度與流變性能。

可以看出，流平性好的增稠劑用于真石漆中，噴涂落砂率低，這是因?yàn)樵擃?lèi)增稠劑在達(dá)到同樣的低剪切粘度時(shí)，具有更高的高剪切粘度，從而有效降低真石漆的落砂率，而且改善了真石漆的流動(dòng)性，使噴涂施工更流暢。但是高剪切粘度的增稠劑對(duì)低剪切粘度貢獻(xiàn)較少，增稠劑的添加量相對(duì)較多，導(dǎo)致增稠劑的成本上升。因此，針對(duì)不同的要求可以有不同的選擇方案：對(duì)成本要求較高的，使用DR-50與HEC搭配，可以在保證落砂率不變的情況下比單獨(dú)使用HEC降低成本30元/t左右；對(duì)落砂要求高的，使用DR-73或DR-7700與HEC搭配，可以有效降低真石漆的落砂率，成本與單獨(dú)使用HEC相差不大。

消泡劑對(duì)真石漆落砂性能的影響

真石漆是厚漿型砂壁狀涂料，由于漆膜質(zhì)感粗糙，消泡劑對(duì)涂膜狀態(tài)的影響相對(duì)較小。但在實(shí)際生產(chǎn)和施工過(guò)程中，消泡劑對(duì)真石漆有著較大的影響。從表4中可以看出，相同配方的情況下，沒(méi)有添加消泡劑的真石漆，由于含有較多的氣泡，導(dǎo)致涂料密度降低，進(jìn)而導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降，包裝成本上升。而真石漆中較多的氣泡也會(huì)導(dǎo)致真石漆粘度降低，落砂率上升，嚴(yán)重影響施工效率和施工成本。所以在真石漆配方中，必須添加適量的消泡劑。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)可以得出，在配方設(shè)計(jì)時(shí)以下幾種方案可降低真石漆噴涂時(shí)的落砂率：

1)使用高剪切粘度的HASE增稠劑與100000mPa·s的HEC搭配，在保證施工性的前提下盡量提高真石漆粘度；

2)彩砂級(jí)配在滿(mǎn)足質(zhì)感要求的情況下，盡量提高80~120目的細(xì)彩砂的比例；

3)彩砂含量越高落砂率越大，為了遮蓋力和落砂率的平衡，彩砂含量在70~75%為宜；

4)添加適量的消泡劑，可以降低落砂率和提高生產(chǎn)效率。

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