建筑涂料降成本解决方案

2019-03-04 10:27:47
建筑涂料降成本解决方案

摘要: 推荐一种降低建筑涂料成本的方法,这种方法利用涂易乐分散剂分散钛白粉,发挥钛白粉的覆盖能力,添加高岭土共同分散,实现了降成本的目的。

关键字:建筑涂料,钛白粉分散,高岭土分散,涂料遮盖力。

前言

钛白粉是外墙涂料中常见的白色颜填料,具有良好的遮盖性、无毒环保、黏附力强、化学性质稳定等优点,对外墙涂料的抗紫外老化性能具有关键影响,随着钛白粉行业的整合及环境治理,导致建筑涂料所用的钛白粉市场价格大幅度上涨,由此导致建筑涂料的成本大幅上升,加之建筑市场受房地产的影响,下游市场对涂料的价格承受能力有限,致使建筑涂料企业利润大幅压缩。

本文提供一种降低建筑涂料成本的解决方案,方案中通过使用涂易乐分散剂将钛白粉分散至遮盖力较理想的粒径,然后在保证遮盖力和色度不变的情况下用高岭土替代部分钛白粉来降低建筑涂料成本。这种解决方案最大限度利用了建筑涂料企业现有生产工艺,不增加设备投资的情况下实现降低成本的目的。

1.实验器材
1.1 仪器

立式分散研磨机;涂膜仪器;遮盖力测试纸;电子天平;刮板细度计;

色差分析仪;反射率测定仪C84-Ⅲ;

1.2 原料

金红石型钛白粉R-216,中核华原钛白股份有限公司;

高岭土,山西恒源高岭土有限公司,HY-T-80;

丙烯酸乳液2033,树脂含量46%,万华化学;立邦提供丙烯酸乳液,含量47%;

BYK-190分散剂,有效含量40%,毕克化学;ADS-20分散剂,有效含量33%,天津赫普菲乐新材料有限公司;

ADS-50分散剂,有效含量40%,天津赫普菲乐新材料有限公司;润湿剂涂易乐S-180:天津赫普菲乐新材料有限公司;

2.实验过程
2.1 实验方法

按照建筑涂料配方计量往分散机中倒入水、分散剂、润湿剂,然后开启分散机待混合均匀,加入钛白粉及高岭土颜料;在3000r/min转速下分散到一定时间,达到细度要求后,加入乳液和其他组分进行调漆,涂料收集保存并用于后续进行评价。

2.2 实验配方

表1 建筑涂料实验配方

组分

质量(单位:g)
白浆(含钛白粉、高岭土)(40%)62.5
乳液
100
Toynol®S-1800.5g
醇脂12
3.75g

表2 白浆实验配方

组分
质量(单位:g)
60
分散剂ADS-50颜料的2-10%
钛白粉40-X
高岭土
X
3.表征方法
3.1 涂膜制备

将遮盖力测试纸(或黑白测试板)置于水平面上,在遮盖力测试纸上添加钛白粉浆料,利用涂膜棒制备100μm的涂膜,将涂膜于室温晾干。

3.2 遮盖力测试

采用反射率测定仪C84-Ⅲ对涂抹后的白底和黑底进行测定,记录涂膜的RB、RW。采用进行白度测试,评价树脂及分散剂高分子及高岭土的用量对漆料蓝相的影响。

4.结果与讨论
4.1 细度与遮盖力

表3 遮盖力与细度之间的关系数据表

粒径/μm

对比率/%

(以黑白陶瓷测试板测试)

对比率/%

(以黑白测试纸测试)
17.5
97.57
94.02
1697.25
94.28
1597.43
94.97
13102.6
95.06
12.5103.53
95.95
12.5103
95.42
13.5
96.78
95.26
1596.06
94.56
细度-遮盖力曲线:

图1:钛白粉粒径与遮盖率

image.png

从以上数据可知,当粒径为12.5μm左右时遮盖率最佳,接下来的实验均采用这一粒径进行实验。将其作为标准白度,测试标准白度为L=94.60,a=-0.77,b=1.53。

4.2 分散剂种类确定

表4 12.5μm时不同分散剂对遮盖力的影响


BK-190ADS-50
ADS-20
聚羧酸钠
黑白陶瓷测试版(%)
103.6
103.996.686
4.3 粉体比例确定

表5 12.5μm遮盖率、白度与粉体比例之间的关系数据表


钛白粉:高岭土

遮盖率%

(黑白陶瓷板)

遮盖率%

(黑白测试纸)

色度
黑白陶瓷板
黑白测试纸
10:0
103.9
95.15
合格合格
9:1103.694.85
合格合格
8:2102.4
93.56
合格合格
7:3102.292.70
合格合格
6:499.80
88.75
不合格合格
5:588.20
87.94
不合格合格


实验发现,从黑白陶瓷测试板测试结果可知当高岭土比例由0提升至40%时,涂料的遮盖率保持不变。而用黑白纸测试时,当遮盖率随高岭土比例的增大,遮盖率逐渐下降,当高岭土占比30%时,遮盖率依旧大于90%,白度合格,所以高岭土的比例应控制在30-40%之间。

4.4. ADS-50分散剂用量的确定

采用ADS-50(购入形式)作为分散剂,进行40%无树脂色浆分散, 1000rpm/min,铁盘分散10分钟,测量色浆的细度

图2 分散剂用量与细度的关系(10分钟)

image.png

由上图可以看出,ADS-50用量选择:3%购入形式比较合适。

4.5 成本比较

表5 不同解决方案的成本对比


组分不含高岭土配方
涂易乐分散剂方案
钛白粉100
70
高岭土0
30
分散剂(涂易乐-ADS-50)
03
价格钛白粉16.5元/kg,高岭土1.7元/kg,分散剂31元/kg
配方成本16501299
成本降低21.3%


由上表可知,使用涂易乐分散剂方案可将原配方中的钛白粉用高岭土替代后,综合成本降低达21.3%,成果显著。

5 结论

1. 推荐了一种利用涂易乐分散剂来降低建筑涂料的解决方案;

2. 涂易乐ADS-50分散剂用于建筑涂料配方,降低成本显著;


标签: 建筑漆助剂

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