胡慶榮

（大慶油田慶升實業(yè)公司，黑龍江大慶 163416）

細滑石粉的分散及其在水性涂料中的應用

胡慶榮

（大慶油田慶升實業(yè)公司，黑龍江大慶 163416）

利用沉降試驗測定了不同類型的高分子分散劑在水性介質(zhì)中分散細滑石粉的分散效果，待細滑石粉分散穩(wěn)定后，將其懸浮液置于苯丙乳液中，二者融合形成了水性涂料。結果表明：分散劑FSJ-502的分散效果最好；細滑石粉加入后涂層的干性、回黏性、硬度和耐蝕性均有所提高。

細滑石粉；水性涂料；分散試驗

Abstract：the use of different types of polymer dispersant dispersed fine talc in aqueous medium were determined by sedimentation test，and the dispersion stability of fine powder suspension was added into emulsion paint made of water.The results show that the dispersing effect of dispersant FSJ-502 is the best.The addition of fine stone powder increases the drying，viscosity，hardness and corrosion resistance of the coating.

Key words：fine stone powder；waterborne coatings；dispersion test

隨著經(jīng)濟和技術的進步，細滑石粉被廣泛運用于各行各業(yè)中，例如涂料、化妝品、塑料及造紙等。將細滑石粉運用到涂料過程中，能夠達到涂料與墻面形成易刷、平整及光澤度好的效果，因此，使用了細滑石粉的涂料，具有良好的耐沖擊性、柔韌性，并且其具有硬度高的特點。在室內(nèi)裝修中，人們對涂料的環(huán)保性和安全性越來越追求，大范圍地使用水性涂料，其發(fā)展速度不斷加快，水性涂料中使用的細滑石粉越來越受重視，技術人員不斷總結經(jīng)驗，分析其優(yōu)缺點，發(fā)現(xiàn)其具有疏水性能的同時，在分散過程中穩(wěn)定性不強的缺點。下面對分散試驗及水性涂料中的應用效果進行分析。

1 試驗過程

1.1 對細滑石粉進行沉降試驗

利用10mL的量筒進行不同分散劑濃度的滑石粉懸浮液配置，其濃度為2%，容積為10mL。利用超聲分散0.5h后，將其放置10h，可通過記錄沉降層的厚度，以便進行沉降率的計算，這一計算目標需要依據(jù)實際情況進行。這一情況下，沉降率可通過分散劑分散效果來衡量，并進行效果好壞判斷，當數(shù)值越小，其效果越好。

1.2 測定分散劑吸附等溫線

第一，對分散劑溶液進行配比，配制濃度是1%，并進行波長的測量和計算，可通過紫外可見光光度的實際情況進行。第二，在試驗過程中可利用分散劑在質(zhì)量分數(shù)不同的配比關系，進行標準曲線的設計和描畫，這一過程通過λ處吸光度值來確定，不同配比分別為0.01%、0.04%、0.07%、0.1%、0.3%、0.5%和0.7%。第三，在試驗中配制2%滑石粉懸浮液，容量為10mL，并根據(jù)不同濃度分散劑進行超聲分散，放置及離心分離的方式進行上層溶液的測定，并據(jù)此將吸光度值計算在內(nèi)，通過標準曲線可測出分散劑的平衡濃度。分散劑起始濃度和平衡濃度之間差既是分散劑在滑石粉上吸附量，從而得出分散劑吸附等溫線。

1.3 制備涂層

在苯丙乳液為主要成膜物質(zhì)的水性涂料中，加入細滑石粉，這個操作中需要注意一定配比問題。其配制過程包括：第一，在質(zhì)量為20g，固含量為48.4%的苯丙乳液中，將10%的成膜助劑加入其中，放置于磁力攪拌機并進行攪拌，以達到混合均勻的目標。第二，在10mL的去離子水中，將質(zhì)量分別為0.2g、0.6g及1g的細滑石粉放入，并將分散劑加入，進行30min的超聲分散。第三，考慮以上兩個部分的混合程度可能性較大，并且將助劑加入其中，進行攪拌后均勻可得到涂料。制備好的涂料可均勻噴涂在A3的碳鋼周圍，并將其厚度控制在25±3μm，以便觀察和討論結果。

2 結果和討論

2.1 分散劑在滑石粉分散中的作用

在加入不同分散劑后，在試驗過程中進行不同分散劑細滑石粉的沉降試驗，其使用FSJ-502、DA-01、5040、S-100的分散劑，并對其進行沉降率的計算。將不同分散劑加入滑石粉進行沉降試驗后，其所呈現(xiàn)的懸浮液沉降率不一樣，具體結果為：S-100<5040

2.2 分散劑在滑石粉上的吸附等溫線

在實驗過程中，為達到更好效果，進行FSJ-502使用量對沉降率產(chǎn)生影響問題的解釋，根據(jù)其吸附等溫線所測定結果，根據(jù)其所吸收到的紫外線光譜進行其波長范圍的界定，得到當波長為300～340nm時，其可吸收光譜，并達到吸光效果良好的效果。所以，當進行吸附等溫線的測算時，將320nm作為加入量的λ。

由FSJ-502的標準曲線可知，F(xiàn)SJ-502的質(zhì)量分數(shù)與吸光度呈較好的線性關系。由FSJ-502的吸附等溫線可知，吸附量在實驗過程中是受到ce量變大的影響而加大，而ce在0.657 5g/L中，吸附量達到飽和的趨勢。進行對比實驗過程中，F(xiàn)SJ-502量加大，則吸附量也變大，而懸浮液在這個過程中其沉降率呈現(xiàn)降低的趨勢，這一現(xiàn)象表明，分散劑在顆粒表面吸附量直接影響分散效果。FSJ-502在細滑石粉的表面進行吸附時，高分子長鏈得到充分伸展，形成幾納米甚至幾十納米吸附層，吸附層產(chǎn)生后，具備足夠的空間對顆粒聚集進行組織；在加入一定量的FSJ-502，其所包含的顆粒吸附量到達飽和臨界點，這個過程中懸浮液沉降率也達到穩(wěn)定狀態(tài)。這是由于洗滑石粉在一定大小時范圍時，具備分散劑最佳相對分子質(zhì)量，當這一質(zhì)量較小時，吸附能力較弱，而當其質(zhì)量較大時，容易引發(fā)不良現(xiàn)象。

3 滑石粉影響涂層性能

在水性涂料的使用過程中，其涂層隨著細滑石粉數(shù)量的不同而呈現(xiàn)不同性能，當增加細滑石粉的使用量時，表層干能力、回黏性及硬度、耐腐蝕性能都得到提升；然而，隨著添加量的不斷增多，其透光率及吸附力受到影響而呈現(xiàn)下降趨勢，而其柔韌性及耐沖擊性未受到影響。涂層表干能力、回黏性、硬度等受到細滑石粉加入量的影響，當加入量越高時，以上三項系數(shù)就越高，并且在使用過程中，細滑石粉具有片狀結構，這一結構能夠增強涂料流平性，并緩解土層帶來的缺陷問題，并對涂層耐腐蝕性產(chǎn)生有利影響。另外，當細滑石粉加入量過多時，其透光作用降低，而滑石粉層結合力較弱，不利于附著墻面，容易脫落。細滑石粉的長徑比較高，其耐沖擊性及斷裂韌性也較好，從而具有較強的柔韌性和耐沖擊性。

4 結語

將不同類型的分散劑加入到細滑石粉懸浮液時，其分散效果也存在差別，其結果為FSJ-502>DA-01>5040>S-100，可得出在實驗過程中，分散效果最好的是FSJ-502，在實驗過程中，不難發(fā)現(xiàn)，其在懸浮液中增量越多，其分散效果逐漸變強，而當達到一定濃度時，其分散效果達到穩(wěn)定趨勢，在苯丙乳液中加入實驗后分散穩(wěn)定的細滑石粉懸浮液后，形成涂料，此時涂層在表干性能、回黏和硬度、耐腐蝕性方面性能得到提升，并且形成較為穩(wěn)定的柔韌性和耐沖擊性。

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Dispersion of Fine Stone Powder and Its Application in Water Borne Coatings

Hu Qing-rong

TQ630.4

A

1003–6490（2017）09–0051–02

2017–06–09

胡慶榮（1978—），男，江蘇姜堰人，工程師，主要從事涂料生產(chǎn)技術與管理工作。