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水性色浆生产工艺配方及仪器设备注意事项详解

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水性色浆生产工艺配方及仪器设备注意事项详解

发布日期:2018-05-14 作者: 点击:

  慧聪表面处理网讯:一、色浆的综合概述

    水性色浆是指将有机或无机颜料在表面活性剂的润湿、分散作用下(也可以加入水溶性树脂),形成的均一、稳定的,具有一定的流动性或触变流动性,较强的着色强度的浓缩颜料浆。水性色浆体系有两种:一种为高颜料含量无树脂体系;另一种为低颜料含量有树脂(通用树脂、其他单一树脂)体系。其中前者颜料浓度高、着色力强、展色性能佳、相容性好、具有触变流动性,一般不引起浮色和发花,助剂选择合理,具有通用性。后者颜料浓度相对较低,但是具备较好的着色力,展色性好,流动性和粘度较为稳定,该体系中含有树脂,相容性需要做试验,否则易导致涂料浮色发花。色浆的技术指标主要由以下几个方面:

    色粉的国际颜料号

    简单的理解为按照色粉不同的分子结构统一制定的颜料代码,该颜料号决定了色浆的耐光性能(耐候性能)和耐化学性能(耐酸、碱性能),同时也决定了色浆大致的色相,由于各家色浆公司的生产工艺不尽相同,色浆的色相可能存在细微的差别。

    色浆的着色强度(着色力)

    着色力是指将含钛白粉100克的白乳胶漆,调至1/25标准颜色深度时,所用某种色浆的克数,色浆用量越少,着色力越强。对于水性色浆的比较,着色强度是一项的重要指标,它反映色浆的色浓度、展色性能及颜料分散体絮凝情况。色浆的着色力越强,调色时色浆用量就越少,对涂膜性能的影响就越小,同时调色成本也越低。

    色差ΔE

    色浆的稳定和颜色重现性主要体现在着色力和色差两个方面。色浆的色差包括同一色浆在不同生产批次之间的色差和同一批次不同包装之间的色差。色差的大小用ΔE表示,包括颜色色相、明暗度、饱和度。其计算公式如下:

    ΔE=(Δa2+Δb2+ΔL2)

    1/2色浆的色差影响着调色的准确性和调色配方的稳定性。

    色浆的耐光性、耐候性

    色浆的耐光耐候性的测试是通过户外曝晒(如美国的佛罗里达、我国的吐鲁番等地都有曝晒场),但实际户外曝晒时间太长,现在一般色浆性能检测大多是通过仪器设备等模拟测试。耐光性测试:在氙光灯下曝晒,用蓝羊毛尺来衡量,以1-8级表示,8级最好,1级最差。耐候性测试:用ATLAS老化仪,定时用氙灯曝晒和用水喷洒,曝晒500小时,色差按ISO灰尺1-5级来表示,5级最好,1级最差。外墙用色浆需要耐光性7级以上、耐候性4级以上两个条件同时达到。

    色浆的颜料含量

    颜料含量仅做参考,不能作为评定色浆性能的指标。色浆的着色力与颜料含量并不是成简单的正比关系。相同的颜料含量,其细度不同着色力也有很大差异。为保证色浆着色力的稳定,色浆颜料含量是在一定范围内的变化值,色浆资料上提供的数值是一个典型的参考值。

    色浆的细度

    细度是反映色浆的着色力分散效果和储存稳定性的一个直观指标。一般对于同一颜料色浆来说,粒径越小,比表面积增大,因而遮盖能力也就增大了,着色力也越高;细度越小,光泽就越高,分散效果和储存稳定性就越好。当然,色浆的细度并不是越细越好,因为当粒子变小,其比表面积增大时,吸收的光能量增加,受破坏的程度也增加,导致其耐候性降低;并且粒径过小在涂料成膜干燥时,随着水分的析出,色浆一起向表面迁移,易造成配色不准和墙体色差。

    色浆与涂料的相容性(指研法)

    取白漆100克,加入2-3克待试色浆,充分搅匀后,涂布在被涂物表面,待快要凝结时,用手指研磨涂膜表层部分,待漆膜干透后,观察用手指研擦过和未经研擦过的地方是否有色差,如差别较大,则色浆与所测试涂料的相容性不好,以此色浆调出的涂料易产生浮色现象。如颜色相同,一般不会产生浮色现象。选择色浆时应重点考虑以上几个方面的因素,其他条件各个品牌的色浆基本都能达到而且差异不大。

    二、应用实例

    以BF-409水性色浆(黑)为例

    配方:

    生产数量:160Kg

色浆


    产品指标

色浆


    工艺:


    1、将(1)投入拉缸中,开动搅拌,在低速搅拌下,依次加入2、3、4、5,搅拌均匀加入(7),调整PH=7~9之间,分散均匀上蓝式砂磨机,至细度≤30μm即可;

    2、细度合格后,通知分析测固体份,符合指标后,过滤、出料、包装。

    三、水性色浆生产及检测主要设备

    生产设备

    1、高速分散机,1台,FL22,江阴精细化工机械有限公司

    2、实验室篮式砂磨机,1台,MillenniumMicromillEEX,西班牙Oliver+batlle公司

    3、篮式砂磨机,1台,HCP-5,西班牙Oliver+batlle公司

    4、拉缸(带夹套),100L和200L各1个

    检测设备

    1、刮板细度计,100um、50um各1套,天津市精科材料试验机厂

    2、电子天平,XP2002S,梅特勒-托利多

    3、电热鼓风干燥箱,GHG-9076A,上海君竺仪器制造有限公司

    4、人工老化仪(氙灯试验箱),Xe-3HS,美国

    四、关于水性色浆生产的其他说明

    对技术人员的要求

    由于不同批次颜料等原料间存在差异,有必要对生产配方进行及时调整,以保证色浆生产的稳定性。因此,在色浆生产中,要求技术人员要掌握丰富的相关专业知识。

    色浆稳定性

    不同品种或不同批次色浆生产时,由于原料品质和生产工艺存在一定的差异,所以可能造成色浆在贮存过程中出现增稠、分水、返粗等现象,需对色浆重新研磨分散合格后方可使用。

    原材料价格高,避免浪费

    为了保证色浆质量,有些颜料、分散剂等采用进口产品,原材料价格很高,所以在生产时要杜绝浪费,否则会造成色浆成本增长。

    研磨设备

    由于在色浆生产中,颜料分散及稳定较困难,所以选用研磨效率高的篮式砂磨机。

    另外,进口设备在研磨效率、使用稳定性、使用寿命等方面较国内厂家优异很多,所以采用进口设备。国外生产该设备的公司主要有:1.新加坡日时公司2.西班牙O+B公司3.德国耐驰公司。西班牙O+B公司的产品经过常州涂料研究设计院招标比选后证明,其工作效率及耐磨性,均要明显其它进口及国产设备,因此我们也选择西班牙O+B公司的产品。

    作者简介:王跃毅  硕士,主要从事涂料、油墨的设计与研发


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