淺述貴州內(nèi)外墻真石漆配方對落砂性能的影響

真石漆是一種裝飾效果酷似漢白玉、大理石、花崗巖的建筑涂料，具有天然真石的自然色澤，雍容華貴，給人以生動逼真、回歸自然的效果。它具有粘結(jié)力強，耐水、耐堿、耐污染、耐老化、不褪色等優(yōu)點，延長建筑物使用期。目前真石漆施工一般采用專用噴槍進行噴涂施工，噴涂氣壓要達到0.7Mpa以上，槍口垂直墻面，噴槍的運行要保持一定速度，距離50cm～80cm。由于施工、配方等原因，有些真石漆在噴涂時掉砂較多，嚴重時可達1／3左右。如此嚴重的掉砂，對人工和材料都造成極大的浪費，降低了施工效率，產(chǎn)生較大的經(jīng)濟損失。本文在特定的施工條件下，從配方角度研究了真石漆噴涂掉砂的影響因素。

一、實驗部分

主要原料和設(shè)備

乳液：TX-016M、TX-100，陶氏化學(xué)。彩砂：河北金源。羥乙基纖維素醚：HS30000YP2和HS100000YP2，信越。增稠劑：DR-50、DR-180、TT-935、DR-73、DR-7700，陶氏化學(xué)。殺菌劑：LXE，陶氏化學(xué)。消泡劑：NXZ，諾普科。成膜助劑：IBT，陶氏化學(xué)。

SFJ-400砂磨分散攪拌多用機，上?，F(xiàn)代環(huán)境；JJ-5型水泥膠漿攪拌機，無錫建儀；TD50002A電子天平，浙江力辰儀器；Brookfield RV 旋轉(zhuǎn)粘度計，美國博力飛；CY9511A真石漆多功能噴槍，杭州城宇；干式濾紙噴漆柜，蘭溪金途。貴州內(nèi)外墻真石漆

真石漆的制備

將乳液、水、成膜助劑、纖維素、消泡劑、殺菌劑、防凍劑和pH調(diào)節(jié)劑按配方加到分散機中攪拌均勻，制得真石漆基料。然后將基料移入行星攪拌機中，加入彩砂，調(diào)節(jié)到合適粘度，充分攪拌均勻，即得成品。

真石漆落砂率的測試方法

采用口徑6mm的真石漆噴槍，噴涂氣壓0.7Mpa，噴涂槍距60cm，用薄膜墊在真石漆試板下面收集落砂。噴涂前后分別稱量真石漆噴槍和薄膜的質(zhì)量，以計算噴涂量和落砂量。噴涂時要注意不能直接噴在薄膜上，確保薄膜上都是噴涂時的落砂。噴涂時還需要觀察是否噴涂流暢及真石漆干燥后的漆膜效果。

真石漆落砂率的公式如式（1）所示：

真石漆落砂率=真石漆落砂量/真石漆的總用量×100%   

二、結(jié)果與討論

粘度對真石漆落砂性能的影響

粘度反映了流體流動的阻力。涂料的粘度對其性能的影響至關(guān)重要，是涂料施工中一個非常重要的參數(shù)。真石漆中骨料含量多，密度大，粘度偏低時極易造成沉降。而涂料粘度過高，又會造成施工時噴涂不流暢、真石漆霧化不好、漆膜不均勻等問題，影響涂裝效果。

在其他變量不變的情況下，通過羥乙基纖維素醚添加量的變化，調(diào)節(jié)真石漆的粘度。隨著真石漆粘度的增加，真石漆的噴涂落砂率逐漸降低。本實驗中，當粘度控制在300~350pa·s時，真石漆施工具有較好的流暢性和較低的落砂率。隨著粘度的繼續(xù)增加，真石漆噴涂流暢性和霧化效果都有所降低。因此，在保證施工無困難的情況下，盡可能提高涂料的粘度，有助于掉砂問題的解決。

為了避免因真石漆粘度差異而導(dǎo)致落砂試驗結(jié)果的誤差，在本文其后的試驗中，均將真石漆粘度控制在300pa·s。

彩砂粒徑對真石漆落砂性能的影響

真石漆中骨料的顆粒級配對施工性能及涂層的表觀狀態(tài)影響非常大，如果骨料顆粒太粗，在涂料中易沉淀，噴涂時落砂也會增多，涂料的用量會增大，而且涂層的遮蓋力下降，涂層外觀較粗糙，易積灰塵而被污染；如果骨料顆粒太細，則裝飾效果欠佳。通過40~80目砂與80~120目的彩砂不同比例的搭配，試驗比較真石漆的落砂率。由于細砂的吸油量較高，隨著細砂比例的增加，逐漸減少配方中HEC的添加量，以控制真石漆粘度在300pa·s左右。

隨著80~120目細砂含量的增加，真石漆的落砂率逐漸降低。但當全部使用80~120目彩砂制作真石漆時，真石漆流動性很差，噴涂時出料不暢。因此，在滿足真石漆質(zhì)感要求與施工性的情況下，盡量增加80~120目彩砂的比例，可以有效減少真石漆的落砂。貴州內(nèi)外墻真石漆

乳液品種與添加量對真石漆落砂性能的影響

乳液是影響真石漆性能的關(guān)鍵因素之一，它的好壞直接影響真石漆膜的硬度、粘結(jié)強度、耐水、耐候等多方面的性能。目前市場上主要采用硅改性的苯丙或純丙乳液。我們分別選擇了陶氏化學(xué)的TX-016M苯丙真石漆乳液和TX-100純丙真石漆乳液，在骨料級配與真石漆粘度相同的條件下，就不同乳液加量的情況下對落砂性能的影響做了對比實驗?？梢钥闯觯儽橐号c苯丙乳液在不同乳液加量的情況下，真石漆落砂差異性不大，可以認為乳液對于真石漆落砂的影響較小。

彩砂量對真石漆落砂性能的影響

可以看出，當真石漆彩砂含量較低時，落砂率很低，這是由于彩砂表面充分包裹著一層液體基料，一方面液體基料的內(nèi)聚力抵消一部分噴涂壓力，使彩砂與基材的撞擊力減小，另一方面彩砂表面的液體基料又能緩沖彩砂對基材的撞擊力，從而大大降低真石漆的落砂率。隨著真石漆中彩砂含量的增加，液體基料對彩砂的包裹厚度減小，對噴涂壓力的抵消和緩沖減小，真石漆的落砂率也逐漸提高。當彩砂含量達到配方總質(zhì)量的80%時，由于彩砂含量太多，導(dǎo)致砂子之間的摩擦力增大，真石漆的流動性急劇下降，必須加大氣壓、更換大口徑噴嘴才能施工，導(dǎo)致落砂率明顯上升。

真石漆中彩砂含量還會影響涂料的施工效率和干燥時間。彩砂含量少，真石漆遮蓋差，需要多遍施工，且涂料中加水量大，漆膜干燥時間延長；彩砂含量多則易導(dǎo)致真石漆流動性差，會造成噴涂不暢，影響施工效率。綜合各方面的考慮，彩砂含量控制在70~75%較為合理。

不同流變性能的增稠劑對真石漆落砂性能的影響

增稠劑在水性涂料中是一種流變助劑。其作用是提高涂料的粘度，改善涂料的貯存穩(wěn)定性；施工時起到控制流變的作用，以滿足施工時噴射的粘度。低剪切粘度的流變助劑能夠保證涂料的貯存穩(wěn)定性，防止顏料沉降，并有效地控制漆液在立面作業(yè)時產(chǎn)生的流掛；中高剪切粘度的流變助劑能提高涂料的豐滿度和流平性；而高剪切粘度的流變助劑則幫助流平，防止飛濺以及提高滾涂、刷涂施工性能。

在真石漆中，增稠劑的選擇除了落砂的影響外，還要考慮到經(jīng)濟性、貯存穩(wěn)定性和耐水白等因素?？紤]到由于ASE類增稠劑對真石漆耐水白有很大影響，HEUR類增稠劑與HEC搭配易造成真石漆分水問題，因此沒有選擇這兩類增稠劑。本文選擇了HEC及其與膨潤土和HASE類增稠劑搭配，試驗比較對真石漆落砂性能的影響，具體增稠劑及特征。貴州內(nèi)外墻真石漆

HEC的選擇對落砂率的影響

纖維素醚類的增稠機理是由于氫鍵使其有很高的水合作用和分子間纏繞。當其加入到水性涂料中，能立即吸收大量水分使其本身體積大幅膨脹，同時高分子量的纖維素醚相互纏繞，產(chǎn)生增稠效果。纖維素醚的增稠效果與流變性能取決于其本身的聚合度。聚合度高，增稠效率高，具有更好的低剪切粘度和觸變性；聚合度低，增稠效率相對較低，流動性好。在實驗中，我們選擇了HS100000YP2和HS30000YP2兩種規(guī)格的增稠劑，具體結(jié)果見表3。

可以看出，這兩種不同粘度的HEC的落砂率相差不大，HS30000YP2的落砂率稍低于HS100000YP2，但由于3萬粘度的HS30000YP2增稠效率較低，加量較大，成本偏高，性價比沒有優(yōu)勢，因此選擇10萬粘度的HS100000YP2作為增稠劑。

不同流變性能的增稠劑對落砂性能的影響

真石漆中含有彩砂等重質(zhì)材料，要求真石漆具有足夠的低剪切粘度；真石漆噴涂施工時，為了避免搭接印痕，要求真石漆有一定的保水性與開放時間。羥乙基纖維素醚的低剪切粘度和保水性，可以同時滿足真石漆的貯存要求和施工要求，因此在真石漆配方設(shè)計中，將適量的纖維素醚與其他增稠劑搭配，綜合調(diào)整真石漆的粘度與流變性能。

可以看出，流平性好的增稠劑用于真石漆中，噴涂落砂率低，這是因為該類增稠劑在達到同樣的低剪切粘度時，具有更高的高剪切粘度，從而有效降低真石漆的落砂率，而且改善了真石漆的流動性，使噴涂施工更流暢。但是高剪切粘度的增稠劑對低剪切粘度貢獻較少，增稠劑的添加量相對較多，導(dǎo)致增稠劑的成本上升。因此，針對不同的要求可以有不同的選擇方案：對成本要求較高的，使用DR-50與HEC搭配，可以在保證落砂率不變的情況下比單獨使用HEC降低成本30元/t左右；對落砂要求高的，使用DR-73或DR-7700與HEC搭配，可以有效降低真石漆的落砂率，成本與單獨使用HEC相差不大。

消泡劑對真石漆落砂性能的影響

真石漆是厚漿型砂壁狀涂料，由于漆膜質(zhì)感粗糙，消泡劑對涂膜狀態(tài)的影響相對較小。但在實際生產(chǎn)和施工過程中，消泡劑對真石漆有著較大的影響。從表4中可以看出，相同配方的情況下，沒有添加消泡劑的真石漆，由于含有較多的氣泡，導(dǎo)致涂料密度降低，進而導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降，包裝成本上升。而真石漆中較多的氣泡也會導(dǎo)致真石漆粘度降低，落砂率上升，嚴重影響施工效率和施工成本。所以在真石漆配方中，必須添加適量的消泡劑。

結(jié)語

通過以上實驗可以得出，在配方設(shè)計時以下幾種方案可降低真石漆噴涂時的落砂率：

1)使用高剪切粘度的HASE增稠劑與100000mPa·s的HEC搭配，在保證施工性的前提下盡量提高真石漆粘度；

2)彩砂級配在滿足質(zhì)感要求的情況下，盡量提高80~120目的細彩砂的比例；

3)彩砂含量越高落砂率越大，為了遮蓋力和落砂率的平衡，彩砂含量在70~75%為宜；

4)添加適量的消泡劑，可以降低落砂率和提高生產(chǎn)效率。

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