在不降低钛白粉颜色、细度、粒径、遮盖力等基本粉体性质和涂膜光学性质的基础上,选择一种能明显提高其耐温性的有机表面处理剂,从而改善钛白粉在粉末涂料中的适用性。
1、
在涂料生产和使用过程中,大量排放的VOC(有机挥发物)已经引起国家有关部门和社会大众的高度关注。为此,作为涂料行业的后起之秀——环保型粉末涂料的优势逐渐显现。
高光泽粉末涂料在高温烘烤过程中,由于温度过高,高温区经历时间太长,或烤炉内含有还原性气体,涂层中的聚酯、钛白粉、环氧树脂进行热老化及氧化还原反应而致使涂层变黄。
对于混合型高光泽粉末涂料,所用的白色颜填料的品质对抗黄变性是极其重要的。
2、实验
2.1 原材料和试剂
硫酸法制备的无机包膜三洗后二氧化钛滤饼,工业级,宁波新福钛白粉有限公司;
HB-110,工业级,成都拓利化工实业有限公司;
HB-120,工业级,成都拓利化工实业有限公司;
XF-501,工业级,道奇威(成都)科技有限公司;
TMP,工业级,LANXESS化学(德国朗盛)有限公司;
HX乳液,工业级,攀枝花宏源科技有限公司
2.2 不同有机表面处理钛白粉
取经无机包膜、三洗后的滤饼约1000g(固含量约65%),预先将大块的滤饼粉碎,加入1000ml三级水打浆于2000ml烧杯中。
另选择2000ml烧杯,加入1000ml去离子水,边搅拌边加入一定量或量取一定体积的包膜剂,观察有机包膜剂在水中的分散状态。
将稀释过的有机包膜剂加入二氧化钛料浆中,经充分搅拌中将料浆全部移入预先准备好的干净白色瓷盘中,并放入120℃烘箱中烘干。
通过预粉碎处理,在干净玛瑙钵中手工初步研磨,再在小型气流粉碎机中粉碎。检测各项指标并评价应用性能。
2.3 二氧化钛基本性能检测
2.3.1 细度
称量丙烯酸树脂于高速分散机内,边搅拌边加入钛白粉,制成40%颜料体积浓度水性丙烯酸涂料。然后加入一定比例的锆珠,继续研磨20min。用100微米刮刀自动制膜,待细度小于25微米即可达到要求。
2.3.2 遮盖力
将上述制备的漆样刮膜于黑色卡纸上,对比标样评判。
2.3.3 粒径
称取适量钛白粉于100ml烧杯中,加入六偏磷酸钠溶液,在超声波分散器中分散3min,用滴管滴2~3滴于激光粒度仪中测定。
2.3.4 耐温性
称取10g钛白粉平铺在直径为5cm的塑料盘中,放在烘箱中恒温一定时间,测定干粉恒温前后的L/a/b值。
3.1 粒径分析
钛白粉的粒径大小,决定涂膜的色调。粒径越小的钛白粉,偏折蓝色的程度越大,所以涂膜会表现出“蓝白”的色口。
对比样1、2、3、4的粒度分布曲线,发现“1”样品的粒径分布宽10.53nm,2#样的粒径分布宽度7.878nm相对窄一些,3#和4#样品的粒径分布宽度相近但4#样的粒径分布大含量小于20%。
耐温性分析
在白色粉末涂料配方中,其它颜料的加量很少,对光的吸收作用非常微弱,仅仅依靠钛白粉来遮盖底色,涂膜厚度应在50微米以上,Lab控制在0.5以内,基本上肉眼观察不出颜色差别。
对于白色涂层而言,L值越大,△a/△b/△L三者之间的相互影响程度越大,色差越容易为肉眼所察觉,从而显得白色粉末涂料稳定性差。从实验数据来看,HX比TMP在耐温性上有较大的优点,且HX=0.3%这个含量上较为突出。
有机改性提高了钛白粉的分散性,并且改善了钛白粉的耐温性。通过色差来评价白色粉末涂料的黄变,我们筛选出HX乳液,当其加量为二氧化钛质量的0.3%时,对提高白色粉末乳液的耐温性效果。