水性涂料防霉体系研制-50%防霉剂混合悬浮体系的研制

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本文以复配防霉剂为研究对象,通过筛选润湿分散剂、增稠剂和加工工艺,实验研究了不同因素对防霉悬浮体系贮存物理稳定性的影响。该研究结果对指导防霉悬浮体系配方的设计,构建优良的防霉悬浮体系具有重要的指导作用。在借鉴国外一些成熟产品配方基础上,采用二元、三元复配防霉体系对12种霉菌进行了抑菌效果研究,结果发现在维持低成本的前提下,二元复配体系的抗菌效果不是很理想,而三元复配体系的抗菌效果良好。综合MIC实验的结果,选取对各种霉菌抑菌效果较强、成本较低、适合应用于水性涂料的BDY、B03和D05为防霉有效成分。对分散剂的流点测定结果显示,改性烷基硫酸/磺酸盐类阴离子表面活性剂的性能好于磺基琥珀酸酯盐类表面活性剂,其中阴离子表面活性剂D-1002对所测试的防霉药剂的流点值最低。对阴离子和非离子表面活性剂复配体系的性能研究结果表明,非离子/阴离子表面活性剂复配后流点都比单一表面活性剂要低,复配表面活性剂有协同增效的作用,考虑原料来源及价格等因素,选择603/D-1002作为复配润湿分散助剂。通过实验确定了增稠剂的最佳种类与量。本文的防霉悬浮体系采用三元防霉复配体系:m(BDY):m(B03):m(D05)=5:50:45;二元润湿分散复配体系:m(603):(D-1002)=1:1;三元增稠体系:m(羟乙基纤维素):m(黄原胶):m(硅酸镁铝)=8:3:5。最佳配方为:防霉剂为50wt%、润湿分散剂为6wt%,增稠剂为1.6wt%,水补足100wt%。在选定的上述助剂的基础上,研究了立式、卧式两类砂磨机和研磨时间对悬浮体系研磨效率及贮存物理稳定性的影响。结果表明,通过延长研磨时间,可以降低悬浮体系中颗粒的平均粒径和粒径分布(粒径<3μm的百分比),提高悬浮体系粘度,从而改善悬浮体系的物理稳定性。在相同条件下,卧式砂磨机的研磨效率比立式砂磨机的要高。将悬浮体系添加到内、外墙水性涂料中制成漆膜,研究漆膜的防霉性能以及样品在实际应用中的防霉效果。试验结果发现空白水性涂料样品的防霉效果较差,防霉等级为3级或4级;添加了3wt%以上的防霉悬浮体系的涂膜防霉效果优异,防霉等级均为0级。基础外墙水性涂料在室外实际自然环境中应用一年后,没有添加防霉剂的漆膜粉化现象明显,且有部分脱落,漆膜表面零星分布着霉斑;而添加了0.5wt%的防霉悬浮体系漆膜的表面没有任何霉菌斑,漆膜不发生粉化、脱落,防霉性能良好。防霉悬浮体系是一个相当复杂的体系,不同助剂的性能差异很大,在具体的防霉悬浮体系产品的研制中,仍要通过实验对有关助剂配方、工艺进行筛选。今后如果能从机对防霉悬浮剂的贮存物理稳定性有所认识,并结合开展分散助剂在防霉原药上吸附的研究以及防霉悬浮剂的流变学研究,定会有助于对防霉悬浮剂这一新型防霉剂的研制和开发。
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