2024年2月27日发(作者：袭幼菱)
水性高硬度耐划伤内墙涂料的制备及性能测试陈均炽（广东嘉宝莉科技材料有限公司，广东江门529075）摘要：通过优选高硬度乳液和高硬度粉料，研究了水性高硬度耐划伤内墙涂料的制备方法，探讨了聚合物乳液、高硬度粉料、消泡剂、防冻剂对涂料性能的影响。结果表明，硅丙乳液RS-939W用量为30%、优宝微长石粉X7用量为8%，有机硅消泡剂334与B199复配添加、防冻剂乙二醇与冻融稳定剂FT100复配添加，所制备的内墙涂料硬度达H且抗划伤性能优良。关键词：内墙涂料；高硬度；耐划伤中图分类号：TU56+1.61文献标识码：A文章编号：1001-702X（2020）12-0153-04Preparationandperformancetestofwater-bornehighhardnessscratch-resistantinteriorwallcoatingsCHENJunchi（.，Jiangmen529075，China）Abstract：Inthispaper，byoptimizinghigh-hardnessemulsionandhigh-hardnesspowder，thepreparationmethodofwatultsshowedthatwhenadding30%silicone-acrylicglycolwithfreeze-thawstabilizerFT100，thehardnessofpreparedinteriorwallcoatingswereH，ighhardnessscratchresistantinteriorcoatingwasstudied，andtheinfluenceofemulsiontype，highhardnesspowder，de原emulsionRS-939W，8%eupoxiteX7，compoundaddingsiliconedefoamer334withB199，andcompoundaddingantifreezeethyleneKeywords：interiorwallcoatings，highhardness，scratchresistance0引言涂料的抗外物划伤能力强，可避免家庭日常对墙面的损伤，延缓墙面翻新时间，节约生活成本，减少反复涂装对资源的浪费，同时减少工业生产碳排放。内墙乳胶漆不断向环保型及功能型发展，环保型乳胶漆的主要方向为低VOC、低气味、不含APEO及甲醛；功能型乳胶漆主要发展方向为耐污渍、高硬度、抗划伤等。近年来，功能型涂料受到市场青睐，其中高硬度、抗划伤涂料的市场潜力巨大，因家居装修，墙面长期暴露在室内，家具移动、儿童玩耍、生活日常会对涂膜不定时的损伤，低硬度的墙面易出现凹陷、坍塌、划伤现象，高硬度的墙面漆市场需求逐年上升。本文主要研究了高硬度耐划伤内墙涂料配方研制过程中遇到的几个难题：乳液、高硬度粉料、消泡体系、防冻剂的选择，具体分析了选择方法及要求。所制备的高硬度耐划伤内墙收稿日期：2020-03-22；修改日期：2020-09-07作者简介：陈均炽，男，1984年生，工程师，从事涂料及油墨研发工作。地址：广东省江门市蓬江区杜阮镇富绵南路，E-mail：280613402@。11.11.2实实验所用原材料及生产厂家如表1所示。高速分散机：BGD740/2型；智能斯托默粘度计：BGD主要仪器设备原材料验186型；耐擦洗仪：BGD526型；流平仪BGD226/1型；涂层以上仪器均由标格达精密仪器（广州）有限公司生产。1.3产品常规性能测试：按照GB/T9756—2018《合成树脂乳硬度和抗划伤性测试：按照GB/T23999—2009《室内装饰装修用水性木器涂料》进行。晕耘宰月哉陨蕴阅陨晕郧酝粤栽耘砸陨粤蕴杂耐擦伤性测试仪：BGD536型；铅笔硬度计：BGD506/1型。性能测试方法液内墙涂料》进行。
陈均炽：水性高硬度耐划伤内墙涂料的制备及性能测试表1原材料种类及厂家原材料名称型号厂家有机硅消泡剂334海川新材料科技有限公司有机硅消泡剂B199深圳金兄弟矿物油消泡剂CF245英国布莱克本分散剂SN5040诺普科润湿剂EH-9陶氏化学纤维素250HBR亚什兰防冻剂乙二醇陶氏化学冻融稳定剂FT100索尔维pH钛值白调粉节剂AMP-95R-706安格杜斯邦化学重钙1250目广福建材（蕉岭）精化有限公司微长石粉X7（D90硅藻土Celabrite=16.2滋m）深圳优宝新美材国料赛科技力特有限公司杀菌剂AF203陶氏化学苯丙乳液1RS-939W巴德富苯丙乳液2RS-969W巴德富纯丙乳液1AC261P陶氏化学纯丙乳液2DS22陶氏化学硅丙乳液1BLJ-KD96保立佳硅丙乳液2RS-996KD巴德富流平剂RM2020陶氏化学成膜助剂COASOL290Plus陶氏化学钾长石80目随州市威龙矿业有限公司实心陶瓷微珠W210、W6103M公司1.4实表验配方2水性（见高硬表度2）耐划伤内墙涂料的基础配方原材料质量份原材料质量份分散剂硬度填料润湿剂0.5高硅藻土4消泡剂杀菌剂1.5耀12纤维素0.40.1耀0.6乳液0.2防冻剂流平剂AMP-950.90.2成膜助剂0.530钛白粉0.2耀1.3乙二醇重钙2310水0.62.521.6耀1.31.5水生产性高硬工度抗艺划伤内墙涂料的生产工艺为：（1）在罐内加入水、分散剂、消泡剂CF245、乙二醇，启动分散机，在低速500~700纤维素增r/min稠后，搅进拌入下，下一加入阶段纤；维（2素）加入，润湿钛后白再粉加、重AMP-95钙、微长，待石粉、硅藻土，调节分散机转速至2000~2500r/min，高速分散15~20min，至细度臆60滋m。（3）降低转速至1500~2000r/min，·154·新型建筑材料圆园20援12依次加入水、杀菌剂、乳液、流平剂、消泡剂B199和成膜助剂，中速分散10~15min，至细度臆60滋m，用80目滤布过滤后出料。2结果与讨论水性高硬度抗划伤内墙涂料研发的重点是选择成膜物质乳液、颜填料，同时包含体系助剂的配伍性消泡剂、防冻剂的搭配，成膜物质及颜填料为体系提供硬度、抗划伤性，消泡剂影响涂膜施工后的成膜效果，乙二醇影响配方中的VOC，下面详细分析配方中对几种重要原料的筛选要求及方法。2.1聚乳合液物乳种液类的硬度选与择乳液的玻璃化温度T种类选择有关，低Tg、交联密度、单体等问题。本g乳液使用过程中，涂膜会出现发黏、低硬度、易划伤实验选择3种不同类型的6款市售乳液进行对比，分别为苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液，测试乳液对涂膜硬度及耐划伤性能的影响，固定乳液用量为30%，粉料仅采用23%钛白粉、18%重钙、1.5%硅藻土，不添加高硬度填料微长石粉X7，以免粉料影响筛选高硬度乳液，试验结果如表3所示。表3不同类型乳液对涂膜性能的影响乳液苯丙苯丙纯丙纯丙硅丙硅丙类型乳液1乳液2乳液1乳液2乳液1乳液2乳液Tg/益223420454522乳液固含量/%49.3247.8250.6749.5247.7748.3涂膜APEO硬度淤不含不含2B+不含2B不含2B+不含抗划伤性严重2B划伤轻微划伤严重划伤轻微划伤未HB不含划伤轻微B划伤涂膜手感一般一般一般一般光滑光滑注：淤硬度测试2B+表示硬度跃2B，但约B。由表3可见：（1）6款乳液中，涂膜硬度较高的是硅丙乳液，其中硬度及抗划伤性最佳的是硅丙乳液1。硅丙乳液与丙烯酸类聚合物相比，分子链中含有Si—O，较丙烯酸有机物中C—C具有更低的表面能，制备的涂膜具有低表面能、高硬度的特点[1]。（2）乳液的玻璃化温度T纯丙、苯丙，硅丙乳液的涂膜光g接近，但硅丙乳液的硬度高于滑，表面能低。测试铅笔硬度时，涂膜阻力小，抗划伤性最佳，硬度与抗划伤性表现优。因此，本实验选用硅丙乳液1，涂膜硬度为HB，抗划伤性好。2.2试验高硬选用度几填种料的高硬选度粉择料进行对比试验，W210、W610为刚性实心氧化硅铝陶瓷微球，具有耐磨性，高莫氏硬度，可广
陈均炽：水性高硬度耐划伤内墙涂料的制备及性能测试泛应用于建筑涂料；微长石粉X7由低含量游离SiO2的长石精制而成，其颗粒坚硬有棱角，可提高涂膜的硬度、耐磨性及抗划伤性；钾长石（K2O·Al2O3·6SiO2）为铝硅酸盐矿物，其中SiO2含量70%，属于高硬度材料。试验选择添加30%硅丙乳液1、23%钛白粉、10%重钙、1.5%硅藻土，高硬度粉料用量为8%，测试不同高硬度粉料对涂膜性能的影响，结果如表4所示。表4项目细度/滋m莫氏硬度涂膜硬度抗划伤性涂膜手感1#2#重钙臆50约5HB未划伤光滑4#5#3#2.3试验选择添加30%硅丙乳液1、23%钛白粉、1.5%硅藻高硬度填料用量的选择土，测试不同重钙和微长石粉X7用量对涂膜性能的影响，结果如表5所示。表514121086微长石X7用量对涂膜性能的影响4610128FHHHF未划伤未划伤未划伤未划伤未划伤光滑光滑光滑光滑光滑编号重钙用量/%微长石粉X7用量/%涂膜硬度抗划伤性手感不同类型高硬度粉料对涂膜性能的影响陶瓷微珠陶瓷微珠微长石粉W210W610X7臆557F臆507F臆456H未划伤光滑钾长石臆507HB未划伤光滑由表5可以看出，当微长石粉X7用量从4%增加8%时，涂膜的硬度从F提高至H；随着微长石粉X7用量继续增加，涂膜的硬度无明显提高。因此，确定微长石粉X7的最佳用量为8%。2.4消泡剂用量的选择轻微划伤轻微划伤粗糙粗糙由表4可以看出，不同类型的高硬度粉料对涂膜硬度影响不同，陶瓷微珠系列粉料制备的涂膜严重影响手感，干膜手感粗糙，导致涂膜测试硬度时阻力大，易划伤，同时硬度出现下降；其中以微长石粉X7制备的涂膜硬度最高，为H，抗划伤性好，涂膜手感光滑；钾长石制备的涂膜硬度与重钙制备的硬度相同，不能明显提高涂膜的硬度。因此，本实验选用微长石粉X7作为高硬度填料。表6编号7#6#0.200.200本实验配方中乳液的用量为30%，制备的涂料中含有大量乳化剂，消泡剂选择是配方的难点，消泡剂主要影响涂膜辊涂消泡性能及生产稳定性能。消泡剂选择不当，涂膜施工后出现严重火山口，或生产过程中起泡多稳泡等问题。为此试验选择不同的消泡剂进行对比，试验结果如表6所示。消泡剂用量对涂膜性能的影响生产稳定性稳泡，内部泡多极少量微泡稳泡，内部泡多涂膜效果有火山口有火山口（50益）热储存15d后辊涂消泡性难消泡难消泡难消泡有机硅334/%矿物油CF245/%有机硅B199/%辊涂消泡性0.300.3000难消泡8#10#9#0.400.400.30011#0.400.100较难消泡易消泡易消泡内部少量微泡有极少量火山口无明显起泡无火山口无火山口较难消泡易消泡易消泡0.4000.200.30易消泡无明显起泡无火山口易消泡由表6可知，对于高乳液含量体系，辊涂消泡是配方的难点，矿物油消泡剂对体系的消泡性较低；有机硅消泡剂对体系消泡性较好，可消除生产过程中机械泡及微泡，辊涂施工涂膜无弊病。有机硅消泡剂的主要组分以在室温下能保持液态的线状聚硅氧烷（又称硅油）作为活性剂，具有破泡、脱泡和抑泡3种功能。而矿物油消泡剂主要功能为破泡与抑泡功能，生产过程中产品的微泡较难脱除，造成涂料内部稳泡，辊涂施工后涂膜出现弊病火山口。选择破泡与脱泡性能优异的有机硅334与有机硅B199复配，B199对微泡有明显脱泡效果，同时涂料热储存15d后，辊涂施工消泡性能良好，未出现消泡性B199可解决体系的消泡问题。能下降。因此，选择0.4%有机硅消泡剂334复配0.2%的2.5乳胶漆在储存运输过程中可能会遇到寒冷天气，需要具降低配方中VOC含量备一定的低温防冻性能，涂料本身的低温防冻性能有几种影响因素，包括乳液、防冻剂、分散剂及配方中的颜料体积浓度，常规配方用乙二醇作为防冻剂，既可以防冻亦可延长表干时间，减少施工过程中接边接痕问题。而乙二醇的沸点为197.2[2]益，属于挥发性有机化合物（VOC），为了降低VOC含量，选用乙二醇复配功能型表面活性剂，功能型表面活性剂不含VOC，并可提高涂料低温防冻性能。试验固定粉料用量，仅调含量，并具有-10益的冻融稳定性，试验结果如表7所示。整乙二醇与冻融稳定剂FT100的用量，以降低配方中的VOC晕耘宰月哉陨蕴阅陨晕郧酝粤栽耘砸陨粤蕴杂·155·
陈均炽：水性高硬度耐划伤内墙涂料的制备及性能测试表7乙二醇与FT100复配对涂料冻融稳定性的影响编号乙二醇用量/%FT100环）12#/%用量冻融稳定性理论VOC含量（-10益，3次循13#1.301.200（/g/L）0通通过过51.548.01514##16#1.000.900.100.10不不通过#0.90通通过41.539.01817#0.600.800.350.250.20通过通过39.0过28.034.8由表7可以看出，添加1.2%乙二醇可通过-10益冻融稳定性循环试验，理论VOC含量为48.0g/L，0.8%乙二醇复配0.25%34.8冻融稳g/LFT100定性，下降可通过-10益冻融循环试验，理论VOC含量为的13.2零VOCg/L。润湿冻融稳剂，定可剂降FT100低乙二是一醇的种用可提量，升即涂可料降低VOC含量，提高涂料的冻融稳定性；0.60%乙二醇与0.35%FT100湿剂，易复造配成生同样产可稳通泡过，-10辊涂益施工冻融循难消环泡试验，使，涂膜但产FT100生火山为润口等弊病。因此，选择0.80%乙二醇与0.25%FT100复配，配方可通过-10益冻融稳定性试验。2.6通性能过上述测试验试，确定高硬度耐划伤内墙涂料的配方如表8所示，其性能表测8试结高硬果度如耐表划伤9所内示墙。涂料的配方原材料质量份原材料质量份分散剂SN5040润湿剂EH-90.5微长石粉X7消泡剂3340.1硅藻土杀菌剂1.58纤维素乙二醇0.224.0硅丙乳液10.2流平剂冻融稳定剂FT100AMP-950.250.8消泡剂B1990.530钛白粉0.2成膜助剂0.223水21.72.5重钙10·156·新型建筑材料圆园20援12表9高硬度耐划伤内墙涂料的性能测试结果项目标准要求测试结果在容器中的状态无硬块，搅拌后无硬块，搅拌后呈均匀状态呈均匀状态施工性刷涂2道无障碍刷涂2道无障碍低温稳定性（3次循环）-5益通过-10益通过涂膜外观正常正常低温成膜性（5益）成膜无异常成膜无异常表干时间/min臆12020对比率逸0.950.96耐碱性无异常无异常耐擦洗/次逸600010000硬度BH耐划伤性未划伤未划伤VOC含量（/g/L）臆12038由表9可见，所制备的内墙水性高硬度耐划伤内墙涂料的基本性能符合GB/T9756—2018要求，硬度和耐划伤性符合GB/T23999—2009要求。3结语（1）研究了高硬度乳液、高硬度粉料及其用量、助剂中消泡剂及防冻剂对高硬度耐划伤内墙涂料性能的影响。当高硬度乳液选择Tg为35益的硅丙乳液，高硬度填料微长石粉X7用量为8%，消泡剂选择0.4%有机硅334复配0.2%B199，防冻剂选择0.80%乙二醇复配0.25%的冻融稳定剂FT100时，所制备的内墙涂料涂膜硬度达到H级，且抗划伤、易施工，涂膜性能良好。（2）本实验制备的内墙水性高硬度耐划伤内墙涂料的各项性能均符合GB/T9756—2018标准要求。参考文献：[1]熬晓娟，王炼石，李世昌，等.自交联硅丙乳液的合成及其固化涂膜性能的研究[J].合成材料老化与应用，2018，47（3）：6-12.[2]刘凤仙，牛志强.新型环境友好内墙建筑内墙水性涂料的研制[J].中国涂料，2016，31（6）：63-66.蒉
2024年2月27日发(作者：袭幼菱)
水性高硬度耐划伤内墙涂料的制备及性能测试陈均炽（广东嘉宝莉科技材料有限公司，广东江门529075）摘要：通过优选高硬度乳液和高硬度粉料，研究了水性高硬度耐划伤内墙涂料的制备方法，探讨了聚合物乳液、高硬度粉料、消泡剂、防冻剂对涂料性能的影响。结果表明，硅丙乳液RS-939W用量为30%、优宝微长石粉X7用量为8%，有机硅消泡剂334与B199复配添加、防冻剂乙二醇与冻融稳定剂FT100复配添加，所制备的内墙涂料硬度达H且抗划伤性能优良。关键词：内墙涂料；高硬度；耐划伤中图分类号：TU56+1.61文献标识码：A文章编号：1001-702X（2020）12-0153-04Preparationandperformancetestofwater-bornehighhardnessscratch-resistantinteriorwallcoatingsCHENJunchi（.，Jiangmen529075，China）Abstract：Inthispaper，byoptimizinghigh-hardnessemulsionandhigh-hardnesspowder，thepreparationmethodofwatultsshowedthatwhenadding30%silicone-acrylicglycolwithfreeze-thawstabilizerFT100，thehardnessofpreparedinteriorwallcoatingswereH，ighhardnessscratchresistantinteriorcoatingwasstudied，andtheinfluenceofemulsiontype，highhardnesspowder，de原emulsionRS-939W，8%eupoxiteX7，compoundaddingsiliconedefoamer334withB199，andcompoundaddingantifreezeethyleneKeywords：interiorwallcoatings，highhardness，scratchresistance0引言涂料的抗外物划伤能力强，可避免家庭日常对墙面的损伤，延缓墙面翻新时间，节约生活成本，减少反复涂装对资源的浪费，同时减少工业生产碳排放。内墙乳胶漆不断向环保型及功能型发展，环保型乳胶漆的主要方向为低VOC、低气味、不含APEO及甲醛；功能型乳胶漆主要发展方向为耐污渍、高硬度、抗划伤等。近年来，功能型涂料受到市场青睐，其中高硬度、抗划伤涂料的市场潜力巨大，因家居装修，墙面长期暴露在室内，家具移动、儿童玩耍、生活日常会对涂膜不定时的损伤，低硬度的墙面易出现凹陷、坍塌、划伤现象，高硬度的墙面漆市场需求逐年上升。本文主要研究了高硬度耐划伤内墙涂料配方研制过程中遇到的几个难题：乳液、高硬度粉料、消泡体系、防冻剂的选择，具体分析了选择方法及要求。所制备的高硬度耐划伤内墙收稿日期：2020-03-22；修改日期：2020-09-07作者简介：陈均炽，男，1984年生，工程师，从事涂料及油墨研发工作。地址：广东省江门市蓬江区杜阮镇富绵南路，E-mail：280613402@。11.11.2实实验所用原材料及生产厂家如表1所示。高速分散机：BGD740/2型；智能斯托默粘度计：BGD主要仪器设备原材料验186型；耐擦洗仪：BGD526型；流平仪BGD226/1型；涂层以上仪器均由标格达精密仪器（广州）有限公司生产。1.3产品常规性能测试：按照GB/T9756—2018《合成树脂乳硬度和抗划伤性测试：按照GB/T23999—2009《室内装饰装修用水性木器涂料》进行。晕耘宰月哉陨蕴阅陨晕郧酝粤栽耘砸陨粤蕴杂耐擦伤性测试仪：BGD536型；铅笔硬度计：BGD506/1型。性能测试方法液内墙涂料》进行。
陈均炽：水性高硬度耐划伤内墙涂料的制备及性能测试表1原材料种类及厂家原材料名称型号厂家有机硅消泡剂334海川新材料科技有限公司有机硅消泡剂B199深圳金兄弟矿物油消泡剂CF245英国布莱克本分散剂SN5040诺普科润湿剂EH-9陶氏化学纤维素250HBR亚什兰防冻剂乙二醇陶氏化学冻融稳定剂FT100索尔维pH钛值白调粉节剂AMP-95R-706安格杜斯邦化学重钙1250目广福建材（蕉岭）精化有限公司微长石粉X7（D90硅藻土Celabrite=16.2滋m）深圳优宝新美材国料赛科技力特有限公司杀菌剂AF203陶氏化学苯丙乳液1RS-939W巴德富苯丙乳液2RS-969W巴德富纯丙乳液1AC261P陶氏化学纯丙乳液2DS22陶氏化学硅丙乳液1BLJ-KD96保立佳硅丙乳液2RS-996KD巴德富流平剂RM2020陶氏化学成膜助剂COASOL290Plus陶氏化学钾长石80目随州市威龙矿业有限公司实心陶瓷微珠W210、W6103M公司1.4实表验配方2水性（见高硬表度2）耐划伤内墙涂料的基础配方原材料质量份原材料质量份分散剂硬度填料润湿剂0.5高硅藻土4消泡剂杀菌剂1.5耀12纤维素0.40.1耀0.6乳液0.2防冻剂流平剂AMP-950.90.2成膜助剂0.530钛白粉0.2耀1.3乙二醇重钙2310水0.62.521.6耀1.31.5水生产性高硬工度抗艺划伤内墙涂料的生产工艺为：（1）在罐内加入水、分散剂、消泡剂CF245、乙二醇，启动分散机，在低速500~700纤维素增r/min稠后，搅进拌入下，下一加入阶段纤；维（2素）加入，润湿钛后白再粉加、重AMP-95钙、微长，待石粉、硅藻土，调节分散机转速至2000~2500r/min，高速分散15~20min，至细度臆60滋m。（3）降低转速至1500~2000r/min，·154·新型建筑材料圆园20援12依次加入水、杀菌剂、乳液、流平剂、消泡剂B199和成膜助剂，中速分散10~15min，至细度臆60滋m，用80目滤布过滤后出料。2结果与讨论水性高硬度抗划伤内墙涂料研发的重点是选择成膜物质乳液、颜填料，同时包含体系助剂的配伍性消泡剂、防冻剂的搭配，成膜物质及颜填料为体系提供硬度、抗划伤性，消泡剂影响涂膜施工后的成膜效果，乙二醇影响配方中的VOC，下面详细分析配方中对几种重要原料的筛选要求及方法。2.1聚乳合液物乳种液类的硬度选与择乳液的玻璃化温度T种类选择有关，低Tg、交联密度、单体等问题。本g乳液使用过程中，涂膜会出现发黏、低硬度、易划伤实验选择3种不同类型的6款市售乳液进行对比，分别为苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液，测试乳液对涂膜硬度及耐划伤性能的影响，固定乳液用量为30%，粉料仅采用23%钛白粉、18%重钙、1.5%硅藻土，不添加高硬度填料微长石粉X7，以免粉料影响筛选高硬度乳液，试验结果如表3所示。表3不同类型乳液对涂膜性能的影响乳液苯丙苯丙纯丙纯丙硅丙硅丙类型乳液1乳液2乳液1乳液2乳液1乳液2乳液Tg/益223420454522乳液固含量/%49.3247.8250.6749.5247.7748.3涂膜APEO硬度淤不含不含2B+不含2B不含2B+不含抗划伤性严重2B划伤轻微划伤严重划伤轻微划伤未HB不含划伤轻微B划伤涂膜手感一般一般一般一般光滑光滑注：淤硬度测试2B+表示硬度跃2B，但约B。由表3可见：（1）6款乳液中，涂膜硬度较高的是硅丙乳液，其中硬度及抗划伤性最佳的是硅丙乳液1。硅丙乳液与丙烯酸类聚合物相比，分子链中含有Si—O，较丙烯酸有机物中C—C具有更低的表面能，制备的涂膜具有低表面能、高硬度的特点[1]。（2）乳液的玻璃化温度T纯丙、苯丙，硅丙乳液的涂膜光g接近，但硅丙乳液的硬度高于滑，表面能低。测试铅笔硬度时，涂膜阻力小，抗划伤性最佳，硬度与抗划伤性表现优。因此，本实验选用硅丙乳液1，涂膜硬度为HB，抗划伤性好。2.2试验高硬选用度几填种料的高硬选度粉择料进行对比试验，W210、W610为刚性实心氧化硅铝陶瓷微球，具有耐磨性，高莫氏硬度，可广
陈均炽：水性高硬度耐划伤内墙涂料的制备及性能测试泛应用于建筑涂料；微长石粉X7由低含量游离SiO2的长石精制而成，其颗粒坚硬有棱角，可提高涂膜的硬度、耐磨性及抗划伤性；钾长石（K2O·Al2O3·6SiO2）为铝硅酸盐矿物，其中SiO2含量70%，属于高硬度材料。试验选择添加30%硅丙乳液1、23%钛白粉、10%重钙、1.5%硅藻土，高硬度粉料用量为8%，测试不同高硬度粉料对涂膜性能的影响，结果如表4所示。表4项目细度/滋m莫氏硬度涂膜硬度抗划伤性涂膜手感1#2#重钙臆50约5HB未划伤光滑4#5#3#2.3试验选择添加30%硅丙乳液1、23%钛白粉、1.5%硅藻高硬度填料用量的选择土，测试不同重钙和微长石粉X7用量对涂膜性能的影响，结果如表5所示。表514121086微长石X7用量对涂膜性能的影响4610128FHHHF未划伤未划伤未划伤未划伤未划伤光滑光滑光滑光滑光滑编号重钙用量/%微长石粉X7用量/%涂膜硬度抗划伤性手感不同类型高硬度粉料对涂膜性能的影响陶瓷微珠陶瓷微珠微长石粉W210W610X7臆557F臆507F臆456H未划伤光滑钾长石臆507HB未划伤光滑由表5可以看出，当微长石粉X7用量从4%增加8%时，涂膜的硬度从F提高至H；随着微长石粉X7用量继续增加，涂膜的硬度无明显提高。因此，确定微长石粉X7的最佳用量为8%。2.4消泡剂用量的选择轻微划伤轻微划伤粗糙粗糙由表4可以看出，不同类型的高硬度粉料对涂膜硬度影响不同，陶瓷微珠系列粉料制备的涂膜严重影响手感，干膜手感粗糙，导致涂膜测试硬度时阻力大，易划伤，同时硬度出现下降；其中以微长石粉X7制备的涂膜硬度最高，为H，抗划伤性好，涂膜手感光滑；钾长石制备的涂膜硬度与重钙制备的硬度相同，不能明显提高涂膜的硬度。因此，本实验选用微长石粉X7作为高硬度填料。表6编号7#6#0.200.200本实验配方中乳液的用量为30%，制备的涂料中含有大量乳化剂，消泡剂选择是配方的难点，消泡剂主要影响涂膜辊涂消泡性能及生产稳定性能。消泡剂选择不当，涂膜施工后出现严重火山口，或生产过程中起泡多稳泡等问题。为此试验选择不同的消泡剂进行对比，试验结果如表6所示。消泡剂用量对涂膜性能的影响生产稳定性稳泡，内部泡多极少量微泡稳泡，内部泡多涂膜效果有火山口有火山口（50益）热储存15d后辊涂消泡性难消泡难消泡难消泡有机硅334/%矿物油CF245/%有机硅B199/%辊涂消泡性0.300.3000难消泡8#10#9#0.400.400.30011#0.400.100较难消泡易消泡易消泡内部少量微泡有极少量火山口无明显起泡无火山口无火山口较难消泡易消泡易消泡0.4000.200.30易消泡无明显起泡无火山口易消泡由表6可知，对于高乳液含量体系，辊涂消泡是配方的难点，矿物油消泡剂对体系的消泡性较低；有机硅消泡剂对体系消泡性较好，可消除生产过程中机械泡及微泡，辊涂施工涂膜无弊病。有机硅消泡剂的主要组分以在室温下能保持液态的线状聚硅氧烷（又称硅油）作为活性剂，具有破泡、脱泡和抑泡3种功能。而矿物油消泡剂主要功能为破泡与抑泡功能，生产过程中产品的微泡较难脱除，造成涂料内部稳泡，辊涂施工后涂膜出现弊病火山口。选择破泡与脱泡性能优异的有机硅334与有机硅B199复配，B199对微泡有明显脱泡效果，同时涂料热储存15d后，辊涂施工消泡性能良好，未出现消泡性B199可解决体系的消泡问题。能下降。因此，选择0.4%有机硅消泡剂334复配0.2%的2.5乳胶漆在储存运输过程中可能会遇到寒冷天气，需要具降低配方中VOC含量备一定的低温防冻性能，涂料本身的低温防冻性能有几种影响因素，包括乳液、防冻剂、分散剂及配方中的颜料体积浓度，常规配方用乙二醇作为防冻剂，既可以防冻亦可延长表干时间，减少施工过程中接边接痕问题。而乙二醇的沸点为197.2[2]益，属于挥发性有机化合物（VOC），为了降低VOC含量，选用乙二醇复配功能型表面活性剂，功能型表面活性剂不含VOC，并可提高涂料低温防冻性能。试验固定粉料用量，仅调含量，并具有-10益的冻融稳定性，试验结果如表7所示。整乙二醇与冻融稳定剂FT100的用量，以降低配方中的VOC晕耘宰月哉陨蕴阅陨晕郧酝粤栽耘砸陨粤蕴杂·155·
陈均炽：水性高硬度耐划伤内墙涂料的制备及性能测试表7乙二醇与FT100复配对涂料冻融稳定性的影响编号乙二醇用量/%FT100环）12#/%用量冻融稳定性理论VOC含量（-10益，3次循13#1.301.200（/g/L）0通通过过51.548.01514##16#1.000.900.100.10不不通过#0.90通通过41.539.01817#0.600.800.350.250.20通过通过39.0过28.034.8由表7可以看出，添加1.2%乙二醇可通过-10益冻融稳定性循环试验，理论VOC含量为48.0g/L，0.8%乙二醇复配0.25%34.8冻融稳g/LFT100定性，下降可通过-10益冻融循环试验，理论VOC含量为的13.2零VOCg/L。润湿冻融稳剂，定可剂降FT100低乙二是一醇的种用可提量，升即涂可料降低VOC含量，提高涂料的冻融稳定性；0.60%乙二醇与0.35%FT100湿剂，易复造配成生同样产可稳通泡过，-10辊涂益施工冻融循难消环泡试验，使，涂膜但产FT100生火山为润口等弊病。因此，选择0.80%乙二醇与0.25%FT100复配，配方可通过-10益冻融稳定性试验。2.6通性能过上述测试验试，确定高硬度耐划伤内墙涂料的配方如表8所示，其性能表测8试结高硬果度如耐表划伤9所内示墙。涂料的配方原材料质量份原材料质量份分散剂SN5040润湿剂EH-90.5微长石粉X7消泡剂3340.1硅藻土杀菌剂1.58纤维素乙二醇0.224.0硅丙乳液10.2流平剂冻融稳定剂FT100AMP-950.250.8消泡剂B1990.530钛白粉0.2成膜助剂0.223水21.72.5重钙10·156·新型建筑材料圆园20援12表9高硬度耐划伤内墙涂料的性能测试结果项目标准要求测试结果在容器中的状态无硬块，搅拌后无硬块，搅拌后呈均匀状态呈均匀状态施工性刷涂2道无障碍刷涂2道无障碍低温稳定性（3次循环）-5益通过-10益通过涂膜外观正常正常低温成膜性（5益）成膜无异常成膜无异常表干时间/min臆12020对比率逸0.950.96耐碱性无异常无异常耐擦洗/次逸600010000硬度BH耐划伤性未划伤未划伤VOC含量（/g/L）臆12038由表9可见，所制备的内墙水性高硬度耐划伤内墙涂料的基本性能符合GB/T9756—2018要求，硬度和耐划伤性符合GB/T23999—2009要求。3结语（1）研究了高硬度乳液、高硬度粉料及其用量、助剂中消泡剂及防冻剂对高硬度耐划伤内墙涂料性能的影响。当高硬度乳液选择Tg为35益的硅丙乳液，高硬度填料微长石粉X7用量为8%，消泡剂选择0.4%有机硅334复配0.2%B199，防冻剂选择0.80%乙二醇复配0.25%的冻融稳定剂FT100时，所制备的内墙涂料涂膜硬度达到H级，且抗划伤、易施工，涂膜性能良好。（2）本实验制备的内墙水性高硬度耐划伤内墙涂料的各项性能均符合GB/T9756—2018标准要求。参考文献：[1]熬晓娟，王炼石，李世昌，等.自交联硅丙乳液的合成及其固化涂膜性能的研究[J].合成材料老化与应用，2018，47（3）：6-12.[2]刘凤仙，牛志强.新型环境友好内墙建筑内墙水性涂料的研制[J].中国涂料，2016，31（6）：63-66.蒉