2结果与讨论

    2.1乳液的影响

    外墙乳胶漆要采用耐候性能好的纯丙乳液，乳液单体的种类和用量在一定意义上决定了乳液及其乳胶漆膜的物理、化学及机械性能。如硬度、耐沾污性、抗压粘性、抗张强度、伸长率、附着力、耐磨性、耐候性、光泽、耐水性、水蒸气透过性、耐碱性、乳液的颜料承载能力、乳液和漆的最低成膜温度。研究聚合物组成对聚合物的吸水率和水蒸气渗透性的影响可以发现，一般非极性单体组成的聚合物的吸水率和水蒸气渗透率小于由极性单体组成的聚合物。非极性单体成分越多，聚合物的吸水率和水蒸气渗透率越小。

    在乳化剂的种类和用量选择时，外墙用乳液通常采用阴离子表面活性剂，用量较低，意在提高漆膜的附着力，降低漆膜的水敏感性，但同时导致乳液的钙离子稳定性和抗冻融稳定性下降，对颜料的润湿展色性能较差，与疏水性较强的分散剂增稠剂相互吸附作用强烈，涂料的贮存稳定性降低，易出现凝胶现象。

    为了提高乳液的抗水性和耐沾污性，乳液生产商采用一系列先进的乳液合成技术开发新的品种，如无皂聚合、核壳聚合等。无皂聚合乳液由于极少或不用表面活性剂，显著降低了乳液的水敏感性，从而提高了漆膜的抗水性。表2中列出了一些乳液的性能测试结果

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    从表中实验数据可以看出，乳液的耐水性能是影响漆膜耐水性的最重要因素，乳化剂用量、乳液的吸水率都会对漆膜的抗起泡性产生影响。无皂聚合乳液表现出比较强的抗水性能，乳胶漆也表现出良好的抗起泡性和附着力。其他四种乳液的乳化剂用量可以从钙离子稳定性的测试结果推测，钙离子稳定性较低的乳液中表面活性剂用量较低，漆膜的水敏感性较低，抗起泡性较好。当然乳液单体种类也会影响乳液涂膜吸水性的强弱。

    为了进一步证实表面活性剂对漆膜的抗水性的影响，在上述无皂聚合乳胶漆中添加一定量的表面活性剂，测定漆膜抗起泡性的变化情况，实验结果见表4。

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    从表中数据可以看出，表面活性剂的加入会提高漆膜的水敏感性，其中阴离子表面活性剂H-875的水敏感性比非离子表面活性剂H-436的要低。

    2.2分散剂种类和用量的影响

    分散剂是乳胶漆生产中最重要的助剂，通常情况下供应商不会提供具体的分散剂组成，配方工程师仍然需要进行大量的配方实践才能明确各种分散剂的性能差异。分散剂种类和用量的变化，会对涂膜的遮盖力、光泽度、贮存稳定性以及抗水性产生正面或负面的影响。

    乳胶漆中颜填料用水性分散剂分为两类：一类是聚丙烯酸盐类，可通过稀溶液中的自由基聚合方法合成，中和成氨盐、钠盐或钾盐，国内外多家供应商生产这类产品。主要优点是分散效率高，润湿快、用量少、颜料浆粘度下降快，主要靠双电层稳定颜料，涂料粘度稳定性好，可以制备高含量的无机颜填料分散浆，同时提供涂料良好的贮存稳定性和流动性，受其他成分影响小，其中钠盐分散剂的光泽较低、氨盐由于氨成分的挥发，光泽度高于钠盐，漆膜的抗水性也比钠盐提高。这类分散剂的最大缺点是残留在漆膜中，由于分子中大量的羧基具有较强烈水敏感性，会降低内墙乳胶漆的耐擦洗性能，在外墙乳胶漆涂膜的干燥过程中或干燥后都会降低耐水性，特别是下大雨时。

    另一类是丙烯酸-马来酸酐共聚物类分散剂，这类分散剂中和成盐类时，为了降低VOC可能会是钠盐，为了进一步提高光泽也可能中和为氨盐。分散剂残留在漆膜中不会对漆膜的水敏感性产生影响，可以提供漆膜良好的抗水性能，同时光泽度明显提高，着色力增强，但同时存在分散效率一般，乳胶漆的流变性能差，贮存稳定性差，如粘度随时间、温度变化率高甚至出现胶化现象，随着分散剂疏水性增强或分子量增大，涂料的粘度稳定性降低。有专利报道采用三元共聚如（甲基）丙烯酸-（甲基、乙基）苯乙烯-（甲基）丙烯酸丁酯，可以进一步提高漆膜耐水和涂料的贮存稳定性。

    分散剂用量的确定可以采用测定颜填料分散粘度曲线的方法进行。图1是三种分散剂分散金红石钛白粉的粘度曲线。

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    从图1可以看出，聚丙烯酸钠盐分散剂对金红石钛白润湿快，降粘好，但是当分散剂用量大于分散浆最低粘度分散剂用量时，分散浆的粘度开始随着用量增加显著增大；而疏水改性分散剂的分散粘度曲线比较平坦。最佳分散剂用量列于表5。

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    根据分散剂最佳用量确定在乳胶漆配方中的分散剂实际添加量，并制备乳胶漆，性能测试结果见表6。

表6分散剂种类和用量对乳胶漆（乳液B）性能影响测试结果

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    从表6可以看出，疏水型分散剂H-100、对比产品1用量大于最佳用量时，并没有提高光泽、改善稳定性和早期抗起泡性，相反，分散剂用量过大，光泽度明显下降，并且抗起泡性也略有下降。

    普通聚丙烯酸盐类分散剂H-5040，用量过大严重影响乳胶漆以及漆膜的各项性能，例如在颜填料分散阶段分散剂用量过大会使分散浆粘度升高，触变性增大，漆膜水敏感性增加，抗水性、湿附着力下降。当分散剂H-5040用量减至0.12%时，漆膜的水敏感性明显降低。

    对于分散剂H-5040用量为0.12%的实验配方，由于分散剂用量甚低，可看作漆膜的性能接近不加分散剂的漆膜性能，比较表6中的实验数据可以看出由于使用了疏水型分散剂H-100，提高了漆膜的耐水性，起到了改善漆膜早期抗起泡性的作用，而H-5040起到的是提高水敏感性的作用。

    分散剂对比产品2是改性的聚羧酸胺盐分散剂，润湿分散性明显好于疏水型分散剂H-100和对比产品1，在早期抗起泡性上略好于普通的聚丙烯酸盐类分散剂，但是并没有表现出与疏水型分散剂一样强的耐水性和抗起泡性。

    2.3颜料种类的影响

    颜料种类是否会对漆膜的抗水性有不同影响，采用了两种牌号的进口钛白粉进行了对比实验，两种钛白粉的表面物理性能情况为，R-706表面处理为Al2O3/SiO2/有机物处理=2.5%/3.0%/有，吸油量为13g/100g；RCL-575为Al2O3/有机物处理，吸油量为17g/100g。

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    比较两种钛白粉的粘度分散曲线，可以发现由于钛白粉R-706的表面有机物包覆处理量较大，在水中的润湿好、分散快，需分散剂的量少，亲水性比另一钛白粉要大，分别采用两种钛白粉制备漆样，从表8中数据可以看出，两种钛白在在漆膜耐水性方面没有明显差别。

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