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一、色漿的綜合概述
水性色漿是指將有機(jī)或無(wú)機(jī)顏料在表面活性劑的潤(rùn)濕、分散作用下(也可以加入水溶性樹(shù)脂),形成的均一、穩(wěn)定的,具有一定的流動(dòng)性或觸變流動(dòng)性,較強(qiáng)的著色強(qiáng)度的濃縮顏料漿。水性色漿體系有兩種:一種為高顏料含量無(wú)樹(shù)脂體系;另一種為低顏料含量有樹(shù)脂(通用樹(shù)脂、其他單一樹(shù)脂)體系。其中前者顏料濃度高、著色力強(qiáng)、展色性能佳、相容性好、具有觸變流動(dòng)性,一般不引起浮色和發(fā)花,助劑選擇合理,具有通用性。后者顏料濃度相對(duì)較低,但是具備較好的著色力,展色性好,流動(dòng)性和粘度較為穩(wěn)定,該體系中含有樹(shù)脂,相容性需要做試驗(yàn),否則易導(dǎo)致涂料浮色發(fā)花。色漿的技術(shù)指標(biāo)主要由以下幾個(gè)方面:
色粉的國(guó)際顏料號(hào)
簡(jiǎn)單的理解為按照色粉不同的分子結(jié)構(gòu)統(tǒng)一制定的顏料代碼,該顏料號(hào)決定了色漿的耐光性能(耐候性能)和耐化學(xué)性能(耐酸、堿性能),同時(shí)也決定了色漿大致的色相,由于各家色漿公司的生產(chǎn)工藝不盡相同,色漿的色相可能存在細(xì)微的差別。
色漿的著色強(qiáng)度(著色力)
著色力是指將含鈦白粉100克的白乳膠漆,調(diào)至1/25標(biāo)準(zhǔn)顏色深度時(shí),所用某種色漿的克數(shù),色漿用量越少,著色力越強(qiáng)。對(duì)于水性色漿的比較,著色強(qiáng)度是一項(xiàng)的重要指標(biāo),它反映色漿的色濃度、展色性能及顏料分散體絮凝情況。色漿的著色力越強(qiáng),調(diào)色時(shí)色漿用量就越少,對(duì)涂膜性能的影響就越小,同時(shí)調(diào)色成本也越低。
色差ΔE
色漿的穩(wěn)定和顏色重現(xiàn)性主要體現(xiàn)在著色力和色差兩個(gè)方面。色漿的色差包括同一色漿在不同生產(chǎn)批次之間的色差和同一批次不同包裝之間的色差。色差的大小用ΔE表示,包括顏色色相、明暗度、飽和度。其計(jì)算公式如下:
ΔE=(Δa2+Δb2+ΔL2)
1/2色漿的色差影響著調(diào)色的準(zhǔn)確性和調(diào)色配方的穩(wěn)定性。
色漿的耐光性、耐候性
色漿的耐光耐候性的測(cè)試是通過(guò)戶外曝曬(如美國(guó)的佛羅里達(dá)、我國(guó)的吐魯番等地都有曝曬場(chǎng)),但實(shí)際戶外曝曬時(shí)間太長(zhǎng),現(xiàn)在一般色漿性能檢測(cè)大多是通過(guò)儀器設(shè)備等模擬測(cè)試。耐光性測(cè)試:在氙光燈下曝曬,用藍(lán)羊毛尺來(lái)衡量,以1-8級(jí)表示,8級(jí)最好,1級(jí)最差。耐候性測(cè)試:用ATLAS老化儀,定時(shí)用氙燈曝曬和用水噴灑,曝曬500小時(shí),色差按ISO灰尺1-5級(jí)來(lái)表示,5級(jí)最好,1級(jí)最差。外墻用色漿需要耐光性7級(jí)以上、耐候性4級(jí)以上兩個(gè)條件同時(shí)達(dá)到。
色漿的顏料含量
顏料含量?jī)H做參考,不能作為評(píng)定色漿性能的指標(biāo)。色漿的著色力與顏料含量并不是成簡(jiǎn)單的正比關(guān)系。相同的顏料含量,其細(xì)度不同著色力也有很大差異。為保證色漿著色力的穩(wěn)定,色漿顏料含量是在一定范圍內(nèi)的變化值,色漿資料上提供的數(shù)值是一個(gè)典型的參考值。
色漿的細(xì)度
細(xì)度是反映色漿的著色力分散效果和儲(chǔ)存穩(wěn)定性的一個(gè)直觀指標(biāo)。一般對(duì)于同一顏料色漿來(lái)說(shuō),粒徑越小,比表面積增大,因而遮蓋能力也就增大了,著色力也越高;細(xì)度越小,光澤就越高,分散效果和儲(chǔ)存穩(wěn)定性就越好。當(dāng)然,色漿的細(xì)度并不是越細(xì)越好,因?yàn)楫?dāng)粒子變小,其比表面積增大時(shí),吸收的光能量增加,受破壞的程度也增加,導(dǎo)致其耐候性降低;并且粒徑過(guò)小在涂料成膜干燥時(shí),隨著水分的析出,色漿一起向表面遷移,易造成配色不準(zhǔn)和墻體色差。
色漿與涂料的相容性(指研法)
取白漆100克,加入2-3克待試色漿,充分?jǐn)噭蚝?,涂布在被涂物表面,待快要凝結(jié)時(shí),用手指研磨涂膜表層部分,待漆膜干透后,觀察用手指研擦過(guò)和未經(jīng)研擦過(guò)的地方是否有色差,如差別較大,則色漿與所測(cè)試涂料的相容性不好,以此色漿調(diào)出的涂料易產(chǎn)生浮色現(xiàn)象。如顏色相同,一般不會(huì)產(chǎn)生浮色現(xiàn)象。選擇色漿時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮以上幾個(gè)方面的因素,其他條件各個(gè)品牌的色漿基本都能達(dá)到而且差異不大。
二、應(yīng)用實(shí)例
以BF-409水性色漿(黑)為例
配方:
生產(chǎn)數(shù)量:160Kg
產(chǎn)品指標(biāo)
工藝:
1、將(1)投入拉缸中,開(kāi)動(dòng)攪拌,在低速攪拌下,依次加入2、3、4、5,攪拌均勻加入(7),調(diào)整PH=7~9之間,分散均勻上藍(lán)式砂磨機(jī),至細(xì)度≤30μm即可;
2、細(xì)度合格后,通知分析測(cè)固體份,符合指標(biāo)后,過(guò)濾、出料、包裝。
三、水性色漿生產(chǎn)及檢測(cè)主要設(shè)備
生產(chǎn)設(shè)備
1、高速分散機(jī),1臺(tái),F(xiàn)L22,江陰精細(xì)化工機(jī)械有限公司
2、實(shí)驗(yàn)室籃式砂磨機(jī),1臺(tái),MillenniumMicromillEEX,西班牙Oliver+batlle公司
3、籃式砂磨機(jī),1臺(tái),HCP-5,西班牙Oliver+batlle公司
4、拉缸(帶夾套),100L和200L各1個(gè)
檢測(cè)設(shè)備
1、刮板細(xì)度計(jì),100um、50um各1套,天津市精科材料試驗(yàn)機(jī)廠
2、電子天平,XP2002S,梅特勒-托利多
3、電熱鼓風(fēng)干燥箱,GHG-9076A,上海君竺儀器制造有限公司
4、人工老化儀(氙燈試驗(yàn)箱),Xe-3HS,美國(guó)
四、關(guān)于水性色漿生產(chǎn)的其他說(shuō)明
對(duì)技術(shù)人員的要求
由于不同批次顏料等原料間存在差異,有必要對(duì)生產(chǎn)配方進(jìn)行及時(shí)調(diào)整,以保證色漿生產(chǎn)的穩(wěn)定性。因此,在色漿生產(chǎn)中,要求技術(shù)人員要掌握豐富的相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)。
色漿穩(wěn)定性
不同品種或不同批次色漿生產(chǎn)時(shí),由于原料品質(zhì)和生產(chǎn)工藝存在一定的差異,所以可能造成色漿在貯存過(guò)程中出現(xiàn)增稠、分水、返粗等現(xiàn)象,需對(duì)色漿重新研磨分散合格后方可使用。
原材料價(jià)格高,避免浪費(fèi)
為了保證色漿質(zhì)量,有些顏料、分散劑等采用進(jìn)口產(chǎn)品,原材料價(jià)格很高,所以在生產(chǎn)時(shí)要杜絕浪費(fèi),否則會(huì)造成色漿成本增長(zhǎng)。
研磨設(shè)備
由于在色漿生產(chǎn)中,顏料分散及穩(wěn)定較困難,所以選用研磨效率高的籃式砂磨機(jī)。
另外,進(jìn)口設(shè)備在研磨效率、使用穩(wěn)定性、使用壽命等方面較國(guó)內(nèi)廠家優(yōu)異很多,所以采用進(jìn)口設(shè)備。國(guó)外生產(chǎn)該設(shè)備的公司主要有:1.新加坡日時(shí)公司2.西班牙O+B公司3.德國(guó)耐馳公司。西班牙O+B公司的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)常州涂料研究設(shè)計(jì)院招標(biāo)比選后證明,其工作效率及耐磨性,均要明顯其它進(jìn)口及國(guó)產(chǎn)設(shè)備,因此我們也選擇西班牙O+B公司的產(chǎn)品。
作者簡(jiǎn)介:王躍毅 碩士,主要從事涂料、油墨的設(shè)計(jì)與研發(fā)