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水性仿石涂料的基本机理及特性

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  1.3水性仿石涂料的基本机理及特性
1.3.1基本机理
  水包水型仿石涂料,即水性仿石涂料,是由有色水溶性乳胶涂料(分散相)和以水溶性保护胶溶液作为分散介质(连续相)所构成的多相均匀的悬浮体。在水性仿石涂料体系中,有色水溶性乳胶涂料即为分散相,水溶性保护胶溶液即为连续相。在外力作用下,使有色水溶性乳胶涂料在水性连续相中形成均匀的分散体。根据传统的思维方式,乳胶涂料与水的混合只是一种稀释过程,不会形成稳定的完全保持着乳胶涂料全部组成的分散和水性连续相的宏观两相悬浮体。水包水型仿石花纹涂料就是以此为突破,打破了传统的思维方式,使乳胶涂料在与水性连续相接触的瞬间,在乳胶涂料的界面上形成一层柔软的保护膜层。


  该膜层不仅保持了乳胶涂料在水性连续相中的独立性,而且使在外力作用下形成的彩色小粒子之间相互亦保持独立。这是因为分散相和连续相带有相反的电荷,两组分混合时由于交联作用即在粒子的接触表面产生凝胶化。彩粒的大小肉眼可见,其形状有圆点状、针状等,它们均匀地分散在保护胶溶液中,并在其中呈稳定状态(见图1.1)11-12]。


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  耍实现这种“水包水”的悬浮体,就必须在把水性乳胶涂料分散于保护胶水溶液中的瞬问.在涂料滴的表面形成一层不溶于水的柔性膜(见图1—2),这层柔性膜除了能够阻止膜内有色颜填料组分向膜外的保护胶液组分扩散外(即渗色),还可防止颜料滴之间发生聚集、凝结。
  水性乳胶涂料保护膜

 

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图1-2彩粒的结构示意日
Figl-2The sLtuctureofgranu]eofcoating


  w/w型仿石涂料中保护胶体以此机理为基础,改变了乳胶涂料与水在外力作用下的稀释过程,使之成为分散过程。通过连续相中水溶性高分子化合物保护胶体在分散粒子上吸咐及赋予同性电荷,使分散相的乳胶涂料粒子更加稳定,贮存性能良好。将不同色彩的粒子相互搭配,即可形成水包水型仿石花纹涂料。该
涂料在涂装后,随着水份的挥发,乳胶粒子相互接触、堆积、融合,便形成了仿石艳丽的涂层。在涂装时,将仿石涂料悬浮粒子装入赜枪,在真空泵提供的压力下,喷涂到被装饰物表面,仿石涂料的湿膜中含有凝胶化的各色粒子、水及水溶性纤维素等。

   其中各种色粒大小不等,不规则排列,而且,各种色粒在涂膜中有不均匀的措叠现象,某些部位搭叠粒子较少,另一些部位搭叠较多。在涂膜的逐渐干燥过程中,低沸点水分首先蒸发。此时保护胶由于失水不再起保护作用,各种色粒发生粘连及融合。此外,在干燥过程中水分不断蒸发,残余微量水分和色粒间的毛细管作用,也能使色粒融合。仿石涂料施涂后,各种色粒分布相当均匀,并且各种色粒的界限明显,干燥后形成斑点状均匀分布的图案(花纹)。由于上述搭叠现象,搭叠多的部位形成凸痕,搭叠少的部位形成凹痕。所以,仿石涂料干燥后形成各色
斑点相对均匀分布的花纹涂膜(见图1-3)
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图loW/W型仿石涂料及其成膜过程
Fi91-3Water-basedmullicolorcoatings andfihn-foxing proe.css


  在本实验研究中的多彩仿石涂料,分散相中存在成胶剂,分散介质中存在着交联剂,交联剂是在线型分子间起架桥作用,从而使多个线型分子相互键合交联成网络结构的物质。交联剂可以使聚合物改性,显著地提高聚合物的耐热性、耐油性、耐磨性、力学强度等性能,可扩大制品的应用范围。交联剂在聚氨酯、丙烯酸酯涂料、涂料印花中有广泛应用。在涂料工业中,绝大部分的乳液聚合物都是热塑性的,其抗粘连性、耐溶剂性、耐热性等尚存在问题。而在乳液聚合时引入可实现交联的官能团.可使其在成膜时产生交联,形成三维网状结构,克服以上不足之处,是目前涂料业研究的热点之。


3.2水性仿石涂抖的特性
  水包水仿石涂料分散相和分散介质都采用永溶性物质,无毒、不燃、不污染环境。由于水包水仿石涂料采用水作为溶剂,节省了大量的有机溶剂,产品成本降低很多。因此水性仿石涂料在市场上悄然兴起。尤其应用于建筑涂料中可体现出很好的特性,其主要特点在于施工简便、装饰性强、性价比高和高弹性、高抗沾污性、高耐候性阻及色彩丰富、涂层薄而轻和自洁效果优异等。
  由于这些优异的涂料配套性能及性价比,水性仿石涂料定能在日新月异的装饰市场获到较大的市场份额,成为21世纪建筑涂料行业的佼佼者者。

 

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