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水性乳膠漆中的鈦白粉
鈦白粉是一種品質(zhì)優(yōu)良的白色粉末顏料,具有良好的光散射能力,其白度好、著色力高、遮蓋力強(qiáng),同時(shí)具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性和較好的耐候性、無(wú)毒無(wú)味、對(duì)人體無(wú)刺激作用,在涂料、塑料、化纖、橡膠、化妝品、環(huán)境處理、醫(yī)藥加工和食品衛(wèi)生等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，其中涂料的用量大，約占鈦白粉總產(chǎn)量的60%。鈦白粉是水性乳膠漆的重要組成部分,它不僅賦予被涂物體表面光亮潔白的色彩,而且能夠改善涂膜性能，提高涂膜的機(jī)械強(qiáng)度和防腐性能,減少涂膜的透氣性和透水性,在乳膠漆的功能化中起到關(guān)鍵性的作用。
在日益關(guān)注環(huán)境的今天,水性環(huán)保涂料倍受人們的青睞，這極大的促進(jìn)了以乳膠漆為代表的水性環(huán)保建筑涂料的進(jìn)步。鈦白粉作為涂料生產(chǎn)的一個(gè)重要原料，其性能優(yōu)劣直接影響到水性涂料的應(yīng)用性能。
乳膠漆又稱為合成樹(shù)脂乳液涂料，是有機(jī)涂料的一種，是以合成樹(shù)脂乳液為基料加入顏料、填料及各種助劑配制而成的一類水性涂料。凡是用水作溶劑或者作分散介質(zhì)的涂料，都可稱為水性涂料。水性涂料包括水溶性涂料、水稀釋性涂料、水分散性涂料乳膠涂料3種。建筑乳膠涂料是以水作為分散介質(zhì)，從而避免了涂料施工中因有機(jī)溶劑毒性氣體的揮發(fā)而帶來(lái)的人身傷害及環(huán)境污染問(wèn)題，同時(shí)從根本上杜絕了火災(zāi)的危險(xiǎn)。乳膠涂料的施工方法簡(jiǎn)便，可刷涂、滾涂、噴涂。施工用具用水清洗，方便、快捷、無(wú)有機(jī)溶劑排放，減少環(huán)境污染。水性涂料自誕生以來(lái)，得到迅速發(fā)展，目前僅乳膠漆的產(chǎn)量已約占涂料總產(chǎn)量的50%。作為水性涂料的一種，乳膠漆是目前使用廣的墻壁裝飾材料之一。由于采用水作為涂料的溶劑，所以可以說(shuō)乳膠漆是眾多涂料中具安全性的材料。
水性乳膠涂料也因其對(duì)環(huán)境無(wú)污染而成為我國(guó)目前唯一能達(dá)到“綠色建材”件的涂料產(chǎn)品，是應(yīng)加以扶持和大力發(fā)展的建筑涂料品種。
1乳膠漆的制備
鈦白粉能夠在水性體系中分散，在一定濃度的分散劑作用下，形成穩(wěn)定、均一的分散體系——水性乳膠漆體系。將制得的乳膠漆涂覆在黑白比色卡上，分析其光澤度、遮蓋力以及分散性的好壞。
將適量的分散劑、緩沖液與蒸餾水?dāng)嚢杈鶆蚝螅尤脞伆追酆吞盍?，高速攪拌后制得白漿。利用自動(dòng)涂膜器涂在黑白比色卡上用吹風(fēng)機(jī)吹干后觀察顏色。然后稱取一定質(zhì)量的白漿并加入一定配比的藍(lán)色顏料，攪拌均勻后，利用自動(dòng)涂膜器涂在黑白比色卡上用吹風(fēng)機(jī)吹干后觀察顏色。
2實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論
2.1鈦白粉消色力的影響顏料的消色力，就是這種顏料與另一種顏色的顏料混合后，能使得到的混合物顯示它本身顏料的能力。以鈦白粉為例，當(dāng)它與一深色顏料混合后，混合物的顏色越淺，表示它的消色力越強(qiáng)。顏料粒子遮蓋力和消色力的產(chǎn)生依賴于粒子本身的光吸收和光散射，因此這兩個(gè)指標(biāo)基本成正比，可以相互反應(yīng)高低。
鈦白粉與其他顏料混合后顯示他本身顏色的能力，一般是同標(biāo)樣比較，和標(biāo)樣比較的是相對(duì)消色力。相對(duì)消色力是將樣品和標(biāo)樣分別制得藍(lán)漿，然后將制得的藍(lán)漿在黑白卡紙上涂膜進(jìn)行比較。根據(jù)樣品和標(biāo)樣的顏色差別程度來(lái)判斷樣品消色力高低。
下面選取三張卡紙，觀察樣品消色力的好壞。
通過(guò)上面三張卡紙，可以很明顯的看出消色力的差異。
1#：左側(cè)和右側(cè)的顏色比中間白，消色力明顯好于中間。
2#：左側(cè)和中間差別不大，右側(cè)明顯偏白，消色力較好。
3#：左側(cè)右側(cè)和中間差別不大，三個(gè)樣品的消色力基本相同。
2.2鈦白粉遮蓋力的影響
遮蓋力是指當(dāng)一件物體涂以某種涂料時(shí)，涂料中的顏料能遮蓋被涂物體表面的底色，使這底色不能再透過(guò)涂料而顯露出來(lái)的能力。
顏料的遮蓋力可以用每平方厘米被涂物體的表面積，在達(dá)到完全被遮蓋時(shí)，需要用顏料的低質(zhì)量。涂同樣面積的表面，所用鈦白粉的遮蓋力越大，涂膜便可以越薄，所需的涂料量越少，則所需要鈦白粉的量也越少。如果鈦白粉遮蓋力降低，為達(dá)到同樣的遮蓋效果，所需要的鈦白粉量會(huì)增加，則生產(chǎn)成本就會(huì)增加，且鈦白粉用量增加，會(huì)導(dǎo)致鈦白粉在涂料中難以分散均勻，出現(xiàn)聚集，同樣會(huì)影響涂料的遮蓋效果。
遮蓋力不僅取決于對(duì)光的散射能力,而且也取決于對(duì)光的吸收能力,還取決于鈦白顏料與基料的折光指數(shù)之差。折光指數(shù)越大,遮蓋力越大；粒度越小,遮蓋力越高,但是,當(dāng)粒度小于可見(jiàn)光波長(zhǎng)一半時(shí),遮蓋力反而降低。
2.3水性乳膠漆水分散性測(cè)試
分散性是指顏料在被著色介質(zhì)中的分散能力，在一定條件下，在一定的時(shí)間內(nèi)顏料粒子在基料介質(zhì)中的分散程度，或者在一定的分散條件下，在體系中達(dá)到一定的分散程度，所需要的分散時(shí)間，分散性又稱研磨分散性或研磨潤(rùn)濕性，在以水為分散介質(zhì)時(shí)又稱為水分散性。在涂料生產(chǎn)過(guò)程中，鈦白粉分散的好壞直接影響著水性涂料的儲(chǔ)存穩(wěn)定性、涂膜外觀和涂裝作業(yè)難易等。因此，水分散性是TiO2在水性涂料中應(yīng)用的一個(gè)重要的性能指標(biāo)，它的優(yōu)劣直接影響涂料的遮蓋力和其他性能。
主要將鈦白粉和各種試劑按照一定的比例進(jìn)行調(diào)配，制成白漿，涂在黑白比色卡上進(jìn)行觀察分析。分別選取各項(xiàng)指標(biāo)比標(biāo)樣好、差、相平的幾個(gè)樣品進(jìn)行水分散性測(cè)試，觀察其分散性的好壞。樣品的各項(xiàng)指標(biāo)如表1。
在刮出的黑白比色卡上首先可以通過(guò)目測(cè)觀察樣品的分散性，觀察方法是雙手托起樣板，讓樣板保持自然弧度，眼睛與樣板的角度小于45°迎光觀察，通過(guò)漆膜的反光可以清楚的看到樣品的分散性，若表面顆粒較多，且凹凸不平則樣品分散性差，反之分散性好。測(cè)試過(guò)程中樣品基本滿足要求，分散性良好，沒(méi)有出現(xiàn)顆粒較多的情況。
2.4鈦白粉白度的影響
白度是表示物質(zhì)對(duì)可見(jiàn)光吸收與反射兩部分之比，相對(duì)白度是波長(zhǎng)和粒度的函數(shù)。白度綜合了白色顏料的亮度與色調(diào)兩種光學(xué)效果。白度標(biāo)注大都采用和標(biāo)樣進(jìn)行比較或采用L、a、b表示。幾乎所有的應(yīng)用行業(yè)都要求良好的白度。鈦白粉的雜質(zhì)和粒子對(duì)白度有顯著的影響。
當(dāng)不同批次鈦白粉之間的?E≤0.5時(shí)，人的肉眼很難感覺(jué)到其顏色的差異。這點(diǎn)可以作為產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定時(shí)，如何根據(jù)用戶對(duì)色相的要求來(lái)有針對(duì)性發(fā)貨的依據(jù)。
由上述數(shù)據(jù)可知：四個(gè)樣品的亮度(L值)均比標(biāo)樣差；a值均為負(fù)值且比標(biāo)樣低，偏綠色底相；四個(gè)樣品的b值與標(biāo)樣差異較大。
3.結(jié)語(yǔ)
鈦白粉在水性涂料中的應(yīng)用和水性涂料的制備過(guò)程中,根據(jù)涂料的不同應(yīng)用范圍，選擇合適的鈦白粉尤為重要。如果鈦白粉的品種選擇得當(dāng),既能夠提高產(chǎn)品的性能,又能夠降低水性涂料的生產(chǎn)成本。隨著現(xiàn)代化建筑的興起和環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，人們對(duì)建筑涂料乳膠漆的要求越來(lái)越高，中國(guó)建筑裝修行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿薮?。因此，水性建筑涂料乳膠漆的發(fā)展前景十分廣。
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