水性工業無樹脂色漿研磨工藝及性能評估

涂料工業：

摘要：

三款高效、性能優異的新型分散劑制備了14種顏料色漿，并將色漿在四種常見的連接料樹脂中進行了相溶性評估。實驗結果表明，薩瑪索化學公司的三款SAMASO＆CPT分散劑制成的水性工業無樹脂色漿符合通用性強、優異的耐鹽霧性能，耐水/耐醇/耐不同溶劑相溶性優良的水性工業漆要求，為水性工業漆色漿的發展提供了一種新的途徑。

1 前言

隨著國家對環境保護的日益重視，許多的化工企業紛紛走向節能、環保、安全的新興科技材料領域，水性工業漆發展便是其中的典型范例。水性工業漆主要包括了水性樹脂連接料、水性色漿、溶劑水、助溶劑、功能助劑這幾個部分，其中水性樹脂連接料根據工業生產中實際應用需要，逐步發展為水乳液型、水乳膠型以及水可稀釋型三個系列[1]，同時還包括了水性醇酸樹脂、水性環氧樹脂、水性丙烯酸樹脂、水性聚氨酯樹脂5個品種。然而，傳統的水性工業漆調色始終存在著配方試劑不能同一化，導致每種樹脂可用的助劑品種固定化局限性。例如用一種試劑做到對所有顏料色漿的穩定均一性以及對所有類型連接料樹脂內優良調入性的幾乎沒有。

2 水性無樹脂色漿的制備與測試

2.1  制備材料

顏料：酞菁藍，常州北美；酞菁綠，鎮江；P.Y.154黃，常州北美；P.Y.74黃，常州北美，P.Y.83黃，Clariant；P.R.122紅，杭州百合；P.R.254紅，杭州百合；P.V.23紫，Nubiola；R-706鈦白粉，DuPont。

助劑：SAMASO DP6210，SAMASO DP6211，SAMASO DP6213，三乙醇胺，TEGO 810。

樹脂：帝斯曼樹脂，北京金匯利，同德化工，上海新華樹脂，廣州實元化工，以及客戶來樣評估

2.2  制備設備與儀器

電子天平：千分之一，METTLER；藍式高速分散研磨機WJ-0.5，上海天辰現代環境；25 μm線棒，現代環境XB-25 ；振蕩機：佛山順德精區億智能機械有限公司。

2.3  水性無樹脂色漿的制備方法

按下表1中的配方順序，分散缸中先加入溶劑水、分散劑、消泡劑，打開高速分散機，利用分散盤將分散劑均勻溶解完全。

其次，將計量單位的不同色粉按配方比例分別加入分散缸中分散；分散至色粉完全溶入液體后，將此分散色漿轉入振蕩鐵罐或玻璃罐中，并密封放入振蕩機中；調至振蕩研磨時間為6 h。

待振蕩時間完成后，將樣品全部取出并解封，加入剩余水量攪均以補齊百分比，并利用200~400目的紗網進行過濾得色漿原液。

2.4  水性無樹脂色漿性能測試方法

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色差測試：在體系中含有沖淡劑的時候，需要測試顏料與沖淡劑的相溶性。一般是通過指研法，即利用手指在己涂布未干結的涂料上畫圈研磨，目的是將涂料表面與內部的色彩通過畫圈的回紋展現出差別[2]。

2

調入性測試：在樹脂連接料中，測試顏料色漿與基體連接料之間的相溶性。測試方法即將顏料色漿加入連接料樹脂中，根據使用條件，通過攪拌或是高速分散的調入手段，將兩者混勻，然后將混勻的涂料利用線棒在玻璃板上涂布，并利用肉眼觀察與評估。涂膜干燥后，肉眼未觀察到明顯的顆粒時，表明兩者的相溶性良好。

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耐水性測試：工業漆除了對外觀上的要求外，對附著力、耐候性、耐水性有較為嚴格的要求，以期達到防腐、防銹蝕的目的。測試方法為將涂好色漿工業漆的工件直接放入水中浸泡，數天后取出，用工具劃開工件表面，觀察表面及劃痕面的情況。

3 性能測試結果

3.1 色漿細度

將所得所有色漿依次用細度板測試色漿細度，結果表明所得色漿細度均≦5μm。符合工業漆用色漿細度要求。

3.2 色漿在白沖淡色基底的色差

將12種顏料色漿按2.4中⑴所述方法，調入含白沖淡劑的樹脂中，制成膜后，指研磨觀察如下圖所示：

有機顏料與碳黑在白沖淡漆中的相溶性

結果表明12種顏料色獎在含沖淡劑樹脂中的相溶性優良。

3.3 色漿在不同樹脂體系內的調入性測試

將14種顏料色漿按2.4中⑵所述方法，調入樹脂中，制成膜后觀察如下圖所示：

有機顏料色漿與碳黑色漿在水性羥基丙烯酸樹脂中的相溶性

結果表明14種顏料色獎在樹脂中的相溶性優良。

3.4 耐水性

將色漿加入水性羥基丙烯酸烤漆樹脂中，涂布無銹鐵皮并烤干成膜，再放入水缸中浸泡7天，取出觀察漆膜未出現皺皮，發白，霧影等現象。

3.5 耐醇性

用無水乙醇與色漿1:1沖稀，觀察色漿沖稀后的顏料有無析出，絮凝等現象。

無水乙醇1:1開稀色漿后狀態示意圖

4 總結

聚合技術合成的三種分散劑用于水性工業漆色漿的分散，所得色漿分別加入白沖淡樹脂中和三種類型樹脂中，結果表明色漿不僅具有優良的穩定性，還具有廣泛的相溶性。后評估了分散劑對水性工業漆的耐水性影響，結果顯示分散劑對工業漆的耐水性無影