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金邦板自动化喷涂用乳胶漆的研制,针对金邦板自动化喷涂时特殊的环境和基材对漆膜附着力的要求
2019年07月09日    阅读量:853     新闻来源:中国建材网 cnprofit.com    |  投稿

金邦板是一种集功能性、装饰性为一体的新型墙体材料,以水泥、木质纤维等为原料,不含石绵等对人体有害的物质。近年来随着社会经济的发展和人们环保意识的提高,金邦板得到越来越多客户的接受与认可。


与之相对应的车间自动化喷涂所配套的乳胶漆市场也有了较大扩展,但是普通乳胶漆用于金邦板自动化喷涂时会出现以下问题:

 ( 1) 喷涂好的金邦板相互之间会有粘连现象; 

( 2) 普通乳胶漆在金邦板基材上附着力达不到质量要求; 

( 3) 普通乳胶漆在自动化喷涂工艺中会产生裂纹,漆膜表观存在严重缺陷中国建材网cnprofit.com。因此,研制一种适合金邦板车间自动化喷涂的乳胶漆成为很重要的课题。


较常见的金邦板的涂装方式有2 种: 

( 1) 在工厂生产线上采用机械自动化喷涂乳胶漆,出厂的金邦板属于成品,可以直接挂接到所要装饰的墙面上; 

( 2) 工厂生产未涂装的素板,在挂接到所要装饰的墙面上之后再进行涂装。


后者存在的缺点有: 

( 1) 材料成本高,所用乳胶漆的量远远大于前者; 

( 2) 施工成本较高,需考虑人工成本。所以,目前多采用车间自动化喷涂的生产工艺。到目前为止,有关金邦板自动化喷涂乳胶漆的文献资料还比较少,本研究旨在开发一种专门针对金邦板车间自动化喷涂的乳胶漆,以解决普通乳胶漆在金邦板自动化喷涂施工中存在的各种问题。


1 实验部分

1. 1 主要原料及仪器设备

乳液BLJ - 641: 上海保利佳化工; 硅丙乳液KD - 8: 汉高集团国民淀粉; 苯丙乳液2010: 罗门哈斯; 分散剂CA - 2500:陶氏化学; 消泡剂NXZ 和SN - 154: 诺普科; 纤维素HBR -250: 亚跨龙; 润湿剂LCN - 407: 科莱恩; pH 调节剂AMP - 95:陶氏安格斯; 成膜助剂TEXANOL: 伊士曼; 杀菌剂K9N: 特洛伊; 增稠剂TT - 935、DR - 73、DR - 1 和ASE - 60: 罗门哈斯。QSJ 型高速分散机、STM - Ⅳ型斯托默黏度计: 上海现代环境仪器; 布氏黏度计: 布氏工程试验室; 金邦板自动涂装线:北新建材苏州分公司金邦板自动涂装线。

1. 2 底漆的制备

依次向容器中加入水、润湿剂、消泡剂,分散均匀后加入pH 调节剂,然后加入乳液,将分散机调至合适转速开始制漆,10 min 后完成制备过程。用不同的乳液分别制备2 种底漆A和B,A 用BLJ - 641( 乳液粒子粒径60 ~ 80 μm) ; B 用苯丙乳液2010( 乳液粒子粒径120 μm) 。A、B 2 种底漆制备完成后放置好待用。基础配方见表1。

表1 底漆基础配方

底漆基础配方

金邦板自动化喷涂用乳胶漆的研制,针对金邦板自动化喷涂时特殊的环境和基材对漆膜附着力的要求 中国建材网,cnprofit.com

1. 3 面漆的制备

1. 3. 1 设计思路

参考金邦板自动涂装时的特殊环境条件: 温度较高的热风烘吹干燥( 一般设定在70 ~ 80 ℃) ; 干燥时间较短( 面漆喷涂完后干燥时间为5 ~ 7 min) ,面漆漆膜极易出现裂纹[1]; 结合金邦板是机械喷涂的实际情况,对涂料流平的要求相对比较低,所以设计试验配方从3 个方面考虑: ( 1) 选用不同的乳液进行对比[2],以此来筛选出附着力达到要求的乳液; ( 2) 纤维素是否添加的对比[3]; ( 3) 调漆阶段增稠体系的对比[4]。基础实验配方见表2。

表2 面漆基础实验配方

金邦板自动化喷涂用乳胶漆的研制,针对金邦板自动化喷涂时特殊的环境和基材对漆膜附着力的要求 中国建材网,cnprofit.com

面漆基础实验配方

依照配方依次向容器中加入水、丙二醇、分散剂、润湿剂、消泡剂和增稠剂或纤维素,分散均匀,加入pH 调节剂,然后加入各种粉料,将分散机调至高速开始分散, 30 min 后调低转速加入成膜助剂、乳液和消泡剂,然后用增稠剂增稠,调整好布氏黏度,放置待用。


1. 3. 2 面漆的制备

( 1) 在基础配方相同的条件下,分别使用苯丙乳液2010和硅丙乳液KD - 8 制作乳胶漆M1 和M2,检测喷涂后的成品板,主要检测乳胶漆漆膜的附着力和抗回粘性,以及漆膜是否开裂。

( 2) 根据实验( 1) 的结果选择达到质量要求的乳液,然后再分别制作配方中添加纤维素的乳胶漆M3 和不添加纤维素的乳胶漆M4,喷涂后检测漆膜附着力,以及漆膜是否开裂。

( 3) 总结试验( 1) 和实验( 2) 的结果,优化调整配方的增稠体系,使得喷涂后的漆膜更加丰满且没有瑕疵,制作流平性比较好的面漆M5 和假塑性较好的面漆M6。

以上所有面漆均稀释好,在金邦板自动涂装线上做喷涂实验,喷涂设备的所有工作参数均调整为正常生产时所要求的数值,喷涂时配套用的底漆均采用BLJ - 641 乳液制作的底漆A。

1. 4 性能测试方法

抗回粘性: 按GB 1762—1980《漆膜回粘性测试》进行; 附着力: 按GB/T 9286—1998《色漆和清漆漆膜的划格试验》进行。


2 结果与讨论

2. 1 底漆A 与底漆B 抗粘连性与对金邦板基材附着力的性能测试与分析

将所制备的A、B 2 种底漆分别喷涂在金邦板上。喷涂时模拟金邦板车间自动涂装线的条件: 喷涂前将金邦板放在60 ℃烘箱内加热7 ~ 10 min,然后分别喷涂A、B 2 种底漆,喷涂完毕后立即放入温度为70 ~ 80 ℃的烘箱内烘3 ~ 5 min。取出样板,立即检测底漆的抗粘连性。24 h 后检测底漆对金邦板基材的附着力[5]。金邦板对抗粘连性要求达到2 级及以上,对附着力要求达到1 级以上( 包含1 级) 。试验结果见表3。

表3 底漆喷涂后检测结果

金邦板自动化喷涂用乳胶漆的研制,针对金邦板自动化喷涂时特殊的环境和基材对漆膜附着力的要求 中国建材网,cnprofit.com

底漆喷涂后检测结果

由表3 可以明显看出,选用不同类型乳液制备的底漆A、B 对基材的附着力有很大差异。采用粒径更小的BLJ - 641 制备的底漆A 对金邦板基材有更好的附着力,而粒径相对较大的苯丙乳液2010 所制备的底漆B 对金邦板基材的附着力远远低于底漆A,这说明采用粒径更小的乳液所制备的底漆有更好的渗透力,与基材的附着更加牢固。所以在自动化涂装线上进行实验时,底漆的配方确定使用BLJ - 641 乳液。

2. 2 面漆M1 ~ M6 的性能分析

实验考察了不同乳液的选用,纤维素的添加以及调漆阶段增稠体系的优化对面漆性能的影响。实验结果见表4。

表4 面漆试验结果

金邦板自动化喷涂用乳胶漆的研制,针对金邦板自动化喷涂时特殊的环境和基材对漆膜附着力的要求 中国建材网,cnprofit.com

面漆试验结果

注: ( 1) —样品M6 达到金邦板喷涂乳胶漆的质量性能要求。

从表4 试验结果可以得出如下结论: ( 1) 采用硅丙乳液KD - 8制备面漆能提高面漆的附着力,硅丙乳液成膜后的硬脆性使得面漆的抗粘连性也能达到要求; ( 2) 配方中不添加纤维素时,漆膜在快速干燥过程中开裂的可能性大大降低,因此在优化配方中均不添加纤维素。这主要是由于添加了纤维素的乳胶漆具有更好的保水性,也不利于漆膜在高温快速干燥过程中水分的快速蒸发,不利于漆膜外表面与内表面张力的基本平衡,容易出现裂纹; ( 3) 喷涂后的乳胶漆漆膜在金邦板沟槽处有细小裂纹,可能是由于乳胶漆的流平性比较好。因此,分别采用流平性较好的DR - 1,DR - 73 的增稠体系和能提供更高假塑性的ASE - 60 和TT - 935 的增稠体系进行试验对比之后[6],结果表明,具有更高假塑性的乳胶漆喷涂后效果更好。


3 结语

( 1) 粒径较小的乳液做底漆具有更好的渗透性,因而具有更强的附着力,特别适合用于非腻子基材。

( 2) 用硅丙乳液制得的乳胶漆漆膜比普通苯丙乳胶漆的漆膜更硬,能更好的抗粘连,同时有更好的附着力。

( 3) 不加纤维素的乳胶漆在高温快速干燥的条件下能很大程度避免漆膜出现裂纹的问题,在针对特殊的环境设计乳胶漆配方时应该避免陷入传统配方设计的圈子。

( 4) 假塑性更高的乳胶漆体系更能满足金邦板自动涂装的要求。


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