水性防腐涂料貯存穩(wěn)定性的研究

 隨著環(huán)保法規(guī)的日趨嚴格和人們環(huán)保意識的增強，水性涂料的發(fā)展日漸迅猛。與傳統(tǒng)的溶劑型涂料相比，水性涂料克服了溶劑型涂料有毒、有害、易燃及運輸難度大的弊端，而且水性涂料的成本也有所降低^[1]。但是與溶劑型涂料相比，水性涂料依然存在一些不足。尤其是水性防腐涂料，因配方中含有較多相對密度較大的原料，導致產(chǎn)品的貯存穩(wěn)定性降低，產(chǎn)品長期貯存后易出現(xiàn)分層、沉淀等問題，嚴重影響客戶的正常使用^[2]。

本研究從產(chǎn)品的綜合性能及原材料成本等多方面考慮，采用不同類型的觸變劑、流變助劑等，在其不同加量下綜合考察產(chǎn)品在不同環(huán)境溫度下的貯存穩(wěn)定性。

  1試驗部分

  1.1主要原料

760W潤濕分散劑，迪高；BYK-191潤濕分散劑，畢克；BD-109潤濕劑，陶氏；氣相二氧化硅，卡博特；有機膨潤土A，海名斯；有幾膨潤土B，臨安；蒸餾水，自制。

  1.2主要試驗設備

SFJ-400型砂磨機、高速分散機，上?，F(xiàn)代環(huán)境工程技術有限公司；刮板細度計（0～100um），深圳市寶安區(qū)三諾儀器儀表經(jīng)營部；斯托默粘度計，上海平軒科學儀器有限公司；溫度計。

  1.3試驗方法

    （1）漿液研磨

根據(jù)方案要求研磨漆漿，研磨過程中要通冷卻水，保持漿液溫度＜60℃，漿液細度研磨至40um即可。研磨結束后過濾漿液，靜置，待漿液溫度＜40℃后添加其他助劑，并調整樣品黏度至合格范圍后開始做貯存穩(wěn)定性試驗。

（2）樣品貯存方法

 將各樣品分成3份，每份總量不低于300g，分別標記，并于5℃、25℃、50℃的環(huán)境中貯存1個月后，對各個樣品的常規(guī)性能及貯存穩(wěn)定性進行檢測對比。

  1.4試驗配方

本研究根據(jù)水性防腐涂料產(chǎn)品的不足進一步分析問題產(chǎn)生的原因并通過試驗進行優(yōu)化，考查了不同類型的分散劑和觸變劑對產(chǎn)品貯存穩(wěn)定性的影響。所考察的各個樣品的各項指標，尤其是貯存黏度要基本一致。

  1.4.1分散劑的添加

在配方中分別加入不同類型和用量的分散劑和潤濕劑，并考察其對樣品貯存穩(wěn)定性的影響。各分散劑和潤濕劑的添加量見表1。

表1分散劑和潤濕劑在體系中的添加量

 Table 1  Added amount of dispersant and wetting agent in the system

  1.4.2觸變劑的添加

在配方中分別加入不同類型及不同加量的觸變劑，并考察其對樣品貯存穩(wěn)定性的影響。觸變劑在體系的添加量見表2。

Table 2  Added amount of thixotropic agent in the system

  2試驗結果與分析

  2.1各樣品的常規(guī)性能指標及檢測結果

為確保試驗的準確性，在各樣品貯存前首先要確保各樣品的細度和黏度基本一致。根據(jù)企業(yè)標準，將上述各個樣品的細度和黏度調整在規(guī)定范圍內，具體的檢測結果見表3。

表3 各樣品的常規(guī)性能檢測結果

Table 3  The test results of each sample^，s routine data

  2.2分散劑和觸變劑對貯存穩(wěn)定性的影響

分散劑和觸變劑對體系貯存穩(wěn)定性的影響分別見圖1和圖2。

氣相法二氧化硅是親水型產(chǎn)品，由于其粒徑很小，因此比表面積大，表面吸附力強，表面能大^[3]，分散性能好且具有很好的增稠觸變性能和抗沉降性，能有效增加體系的觸變性，防止顏料沉淀^[4];有機膨潤土A利用膨潤土中蒙脫石的層片狀結構及其能在水中溶脹分散成膠體級粘粒的特性，同樣具有良好的增稠性、觸變性、懸浮穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性。因此兩者復配使用可以有效改善水性防腐涂料的貯存穩(wěn)定性，使產(chǎn)品在不同溫度下長期貯存均具有良好的貯存狀態(tài)^[5]

  3.結語

根據(jù)上述檢測結果與分析得出，該水性防腐涂料的貯存穩(wěn)定性受不同類型的分散劑和觸變劑的影響較大，如何選擇體系中的助劑至關重要。

（1）在使用相同分散劑的情況下，采用氣相二氧化硅與有機膨潤土A復配使用效果更佳，樣品具有良好的增稠觸變性和防沉降性能，有效阻止了相對密度較大的原料在貯存中的沉降。

（2）采用氣相二氧化硅與有機膨潤土B復配，在不同溫度下體系短期內具有良好的貯存穩(wěn)定性，但是長期貯存，產(chǎn)品依然會有輕微的分層現(xiàn)象，其抗沉降性相對較差。

（3）單一采用有機膨潤土A或有機膨潤土B，雖然添加量較大，但是總體的抗沉降性.差，樣品在不同溫度下貯存1個月就出項分層和沉淀問題，嚴重影響后期的正常使用。

（4）在使用同一防沉體系的情況下，將760W分散劑和BD-109潤濕劑復配使用，對樣品的貯存穩(wěn)定效果更好。