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建筑乳胶涂料的研制及其分散、流变机理的研究

张东洋  
【摘要】:乳胶涂料是环保型水性涂料的重要品种之一,它是由多种性质不同,化学成分各异的物质组成的悬浮分散体系。体系中各组分综合起来实现涂料特定的性能,不同组分之间有着复杂的相互作用,实践中,配制符合要求的涂料常常依靠经验,需要进行大量爱迪生式(Edisonian)的研究。对涂料构成机理的研究不够,一方面使我们无法配制出综合性能优异的产品:另一方面也无法向涂料工业的相关行业提供产品研究开发的方向,提升涂料工业的技术水平。因此研究乳胶涂料的构成机理及组分间相互作用规律具有重要的意义。 本文通过对水性颜料分散机理的研究发现,体系的PH值对颜料粒子的分散有重要的影响,这种影响主要是通过改变粒子的表面电位来实现的;体系中的电解质会屏蔽粒子间的静电斥力,使分散体系有絮凝的倾向;高分子分散剂的加入会使粒子的表面电荷增加,同时其所带来的空间位阻效应会大大提高颜料分散体系的稳定性,这种颜料分散体系对电解质的存在不敏感;在评价水性分散剂的作用时,颜料分散体系上清液的浊度是一快速有效的方法;水性体系中,高分子分散剂在颜料粒子表面的吸附主要是依靠疏水基团的相互作用。 通过对乳胶涂料体系流变性能的研究发现,传统的水溶性聚合物是通过单纯对体系水相的增稠来实现的,这一手段易带来难以流平的缺点;涂料体系的粘弹性质测试结果说明,疏水改性的水溶性聚合物则同时存在水相增稠和缔合增稠两种作用,这使涂料在保证流平的同时,又具有抗流挂的优点;HEUR型的水性聚合物具有同时调节低剪切和高剪切粘度的特点,但易受体系中存在的表面活性剂的影响;体系中成膜助剂会提高体系的高剪切粘度,对中等剪切粘度的影响,则主要由与流变助剂的相互作用来决定;推动疏水改性聚合物在涂料体系中形成结构的主要作用也是疏水基团间的相互作用。 通过对建筑涂膜防霉研究发现,曲霉属、短梗霉属和帚霉属是引起华南地区建筑涂膜霉变的优势霉菌;针对这三种霉菌,通过模拟外界雨淋和紫外光照射试验,筛选出了能有效防止这三种霉菌侵蚀的防霉剂的组合;讨论了防霉剂在涂膜中的迁移;通过对涂膜耐候性的研究发现采用有机硅改性的聚合物乳液,涂膜具有较好的耐候性。


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