黃祖煒，石小龍，祁 波 （亞士漆（上海）有限公司，上海 201717）

含砂多彩涂料作為市場上新型的仿石飾面涂料，其獨(dú)特的毛面仿石效果逼真、美觀；而具有相似凹凸面效果的真石漆質(zhì)感打底，噴涂平面水包水效果，其工藝復(fù)雜，成本較高。相比較之下，含砂多彩涂料既符合低VOC（揮發(fā)性有機(jī)化合物）含量的環(huán)保要求，在裝飾效果上又有獨(dú)特的仿石特色，在外墻涂料中的應(yīng)用越來越廣泛［1-6］。

含砂多彩涂料在水包水多彩涂料的基礎(chǔ)上開發(fā)而成，雖然有較多的借鑒經(jīng)驗(yàn)，但由于添加了相對密度較大的砂子，在粒子形態(tài)、貯存穩(wěn)定性、施工順暢性方面一直存在不少問題。本研究重點(diǎn)討論了影響含砂多彩涂料彩粒大小與形態(tài)，以及后續(xù)穩(wěn)定性的因素，如保護(hù)膠的濃度，基礎(chǔ)漆中纖維素的種類、含量，以及砂型的級配等。

0 引言

1 試驗(yàn)部分

1.1 原材料

丙烯酸酯乳液RS-2788，巴德富；丙烯酸乳液BLJ-9385，保利佳；DP-80，杜普利；羥乙基纖維素HBR250，亞什蘭；締合型乙基羥乙基纖維素EHM500，阿克蘇諾貝爾；鈦白粉R-699，龍蟒佰利聯(lián)；保護(hù)膠S-482，浙江豐虹；砂子、其他水性助劑，市售。

1.2 儀器設(shè)備

SFJ-400高速分散機(jī)、STM-V斯托默黏度計(jì)，上海現(xiàn)代環(huán)境工程技術(shù)有限公司；多彩涂料專用噴槍W(xué)-77，上海巖田實(shí)業(yè)有限公司。

1.3 含砂多彩涂料的制備

1.3.1 配方

當(dāng)HBR250與 EHM500分別占基礎(chǔ)漆的0.8%與0.2%時(shí)，含砂多彩涂料的彩粒穩(wěn)定性較佳，且具有較好的后期貯存穩(wěn)定性。

表1 含砂多彩涂料的配方Table 1 The formulation of multicolor coatings containing sand

基礎(chǔ)漆制備：按照基礎(chǔ)漆配方，在反應(yīng)釜中依次加入原材料至粉料結(jié)束，高速分散30 min；調(diào)至中速，加入剩余助劑及乳液，勻速分散10 min，加入消泡劑、增稠保護(hù)膠S-482（7%），低速分散5 min后，將基礎(chǔ)漆黏度控制在120～130 KU，加入不同粒徑砂子，分散均勻備用。

1.3.2 制備工藝

本研究選擇短鏈纖維素HBR250與長鏈纖維素EHM500搭配使用，測試結(jié)果如表3所示。

連續(xù)相乳液制備：按照配方依次加入去離子水、乳液、各種助劑，中速攪拌均勻，檢測連續(xù)相黏度至110～120 KU，放置備用。

保護(hù)膠的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，為直徑25 nm左右、厚度1 nm的圓柱狀納米結(jié)構(gòu)，在圓表面帶負(fù)電荷，柱邊緣帶正電荷。

成品漆的制備：將基礎(chǔ)漆按色點(diǎn)比例調(diào)成不同色彩，以m（調(diào)色基礎(chǔ)漆）∶m（造粒保護(hù)膠）∶m（連續(xù)相乳液）=48∶22∶30的比例將調(diào)色基礎(chǔ)漆加入造粒保護(hù)膠中，分散盤切割造粒，然后加入剩余比例的連續(xù)相乳液，制得含砂多彩涂料。

2 結(jié)果與討論

2.1 造粒保護(hù)膠濃度對含砂多彩粒子的影響

多彩保護(hù)膠是一種納米級人工合成硅酸鎂鋰，具有良好的分散穩(wěn)定性，其分子式為Na0.3+xLi0.3+yMg2.7-ySi4O10（OH）2，其中0≤x≤0.4，0≤y≤0.2。

水仙芝的心是稚嫩的，沒往深處想。在她看來，蔣海峰是班長，找她是正常的。而蔣海峰跟她談話，也是從班上的事情談起。面對蔣海峰侃侃而談，水仙芝保持沉默，偶爾微微一笑。

施工區(qū)域油層劃分為六個(gè)不同區(qū)帶，已燃區(qū)、燃燒帶、結(jié)焦帶、蒸發(fā)區(qū)、輕質(zhì)油帶、富油帶和未受影響區(qū)。物理化學(xué)反應(yīng)主要集中在蒸汽區(qū)（熱蒸餾），結(jié)焦區(qū)（高溫?zé)崃呀猓?，燃燒區(qū)（高溫氧化）。

3) 阜石路與楊莊東街交叉口：從阜石路匯入楊莊東街的車輛較多，且未同下游晉元莊路和蘋果園南路口形成協(xié)調(diào)控制，因此造成擁堵比較嚴(yán)重.

圖1 保護(hù)膠的結(jié)構(gòu)示意圖Figure 1 The structure schematic of protective colloid

本研究使用的保護(hù)膠S-482是一款有機(jī)改性的硅酸鎂鋰，其中添加了一價(jià)的陽離子，在分散過程中發(fā)生水合作用，片層的硅酸鎂鋰在大量滲透水的作用下，層與層之間的間距變大，大量的片層硅酸鎂鋰在水中游離，同時(shí)由于片層的上下層面帶有負(fù)電荷，而端面帶有正電荷，互相吸引、接搭形成新的三維立體結(jié)構(gòu)——“卡屋結(jié)構(gòu)”。水合過程如圖2所示。

圖2 保護(hù)膠水合形成“卡屋結(jié)構(gòu)”的過程Figure 2 The process of protective colloid form“House of Cards”structure

基礎(chǔ)漆在調(diào)色之后會(huì)加入部分的保護(hù)膠，起到抗?jié)B色的作用，試驗(yàn)中選用7%濃度的保護(hù)膠，一是考慮造粒保護(hù)膠與基料保護(hù)膠統(tǒng)一，便于生產(chǎn)；二是考慮基礎(chǔ)漆中保護(hù)膠與纖維素需要有一定的結(jié)合效果，設(shè)計(jì)不同基料保護(hù)膠用量，考察其對含砂多彩涂料黏度的影響，結(jié)果見圖3。由圖3可見，隨著基料保護(hù)膠用量的增加，含砂多彩成品漆在貯存過程中黏度明顯上升，這個(gè)現(xiàn)象在低溫貯存過程中更加突出，這是由于在低溫狀態(tài)下連續(xù)相乳液中的增稠劑鏈段纏繞導(dǎo)致體系黏度增大。

圖3 含砂多彩涂料黏度隨貯存時(shí)間變化的曲線（不同貯存溫度）Figure 3 The viscosity curve of multicolor coatings containing sand varied with time（different storage temperatures）

基料保護(hù)膠不同用量對含砂多彩涂料彩粒的影響見表2。

表2 基料保護(hù)膠不同用量對含砂多彩涂料彩粒的影響Table 2 The effect of different amount of base protective colloid on the color particles of multicolor coatings containing sand

由表2可見，隨著基料保護(hù)膠用量的增加，保護(hù)膠形成的“卡屋”效果增強(qiáng)，導(dǎo)致在基礎(chǔ)漆中與纖維素的結(jié)合更強(qiáng)，在粒子的周邊形成更加致密的保護(hù)膜，彩粒的抗?jié)B色能力變強(qiáng)，與此同時(shí)，由于更強(qiáng)的結(jié)合效果，導(dǎo)致含砂多彩粒子在貯存之后發(fā)生較為明顯的變化，噴涂圖案與初始留樣相比變小，這是由于當(dāng)保護(hù)膠用量過多時(shí)，在長期受熱的條件下，保護(hù)膠與纖維素及某些具有反應(yīng)性的助劑發(fā)生交聯(lián)，導(dǎo)致含砂多彩粒子內(nèi)應(yīng)力過強(qiáng)，正常的施工氣壓無法使之展開，導(dǎo)致粒子變小。

為了進(jìn)一步了解元素Mg的心部宏觀的偏析及衰退情況，對試塊表層快冷部分及心部慢冷部分取樣做化學(xué)分析，測試結(jié)果未見明顯宏觀偏析和衰退。Mg的衰退不明顯，這是由于Mg的衰退與Mg氧化有關(guān)，進(jìn)入型腔的鐵液在還原氣氛下Mg的衰退可以忽略不計(jì)，因此筆者認(rèn)為相關(guān)教科書中所述厚大球墨鑄鐵件必須采用高的殘余Mg的說法有必要進(jìn)一步論證，實(shí)際上在厚大球墨鑄鐵件上的殘余Mg控制筆者不主張高的Mg含量，控制在wMg＝0.035%～0.045%即可。Mg、RE的測試結(jié)果見表4。

2.2 纖維素對含砂多彩涂料彩粒的影響

纖維素在含砂多彩涂料彩粒成型中起關(guān)鍵性作用，主要表現(xiàn)為以下兩個(gè)方面：（1）為基礎(chǔ)漆提供較高黏度，方便制備彩色粒子；（2）與基料保護(hù)膠溶液中的硅酸鎂鋰發(fā)生“凝膠化”反應(yīng)，即對保護(hù)膠水合形成的“卡屋”結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)，纖維素與保護(hù)膠發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)（圖4），將原本“親水”的調(diào)色基礎(chǔ)漆轉(zhuǎn)化成“疏水”的，在外表面形成一層致密的不溶于水的膜。因此纖維素的種類及用量不僅通過影響基礎(chǔ)漆的黏度而影響粒子的狀態(tài)，同時(shí)對粒子的抗?jié)B色性能以及粒子后期的穩(wěn)定性也有較大影響。

圖4 纖維素與保護(hù)膠發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的過程Figure 4 The process of crosslinking reaction between cellulose and protective colloid

保護(hù)膠制備：控制去離子水水溫不低于25 ℃，投入定量的S-482，加入殺菌劑，高速分散30 min，完全溶解后放置備用。

表3 纖維素不同配比對含砂多彩涂料彩粒的影響Table 3 The effect of different ratio of cellulose on the color particles of multicolor coatings containing sand

在配方中加入EMH500后，色點(diǎn)厚度輕微變厚，干膜的凹凸感及砂感得到了一定的提升，但隨著EMH500用量的增加，熱貯存后的彩粒狀態(tài)由添加初期的“較明顯變厚”變?yōu)椤懊黠@變厚”，即熱貯存穩(wěn)定性變差，且隨著EMH500用量的增加，涂料的可施工性變差。

當(dāng)基礎(chǔ)漆保護(hù)膠用量為6%時(shí)，含砂多彩涂料的抗?jié)B色性、后期貯存穩(wěn)定性，尤其是低溫貯存穩(wěn)定性較佳。

含砂多彩涂料的配方見表1。

利用GPS定位技術(shù)，以1∶5 000地形圖和土壤圖為工作底圖，在作物收獲后采用網(wǎng)格法進(jìn)行樣品的采集，采樣路線按“S”形，采樣深度20厘米。將5點(diǎn)采集的土樣混合，采用四分法取樣品1公斤。樣品待自然風(fēng)干后去除石塊及植物根系，粉碎、過20目篩。過篩后分取50～100克樣品繼續(xù)研磨并過100目篩，裝入瓶中儲(chǔ)藏待用。

2.3 砂型級配對含砂多彩涂料彩粒的影響

關(guān)于砂感的問題，嘗試在調(diào)整后的配方中補(bǔ)入5%～15%的SA30白砂（主要粒徑在30目），按比例重新核算配方，SA30占基礎(chǔ)漆的5%～15%，觀察加入粗砂后的色點(diǎn)狀態(tài)及砂感效果（表4）。

表4 不同的砂型級配對含砂多彩涂料彩粒的影響Table 4 The effect of different grades of sand on the color particles of multicolor coatings containing sand

由表4可見，在配方中加入SA30 可以使干膜的凹凸感及砂感得到一定的提升，但隨著SA30含量的提高，基礎(chǔ)漆對其包覆能力下降，導(dǎo)致有部分粗砂裸露在外，涂料的穩(wěn)定性下降，綜上所述，砂型配比選擇w（SA30）∶w（SA80）∶w（SA120）=2∶3∶1的方案，以避免樣板粗砂過于凸顯，產(chǎn)生扎手感。

1.1.1 地理位置 秦安縣隸屬甘肅省天水市，位于甘肅省東南部，天水市北部，渭河支流葫蘆河下游；中心位置位于北緯34°51′、東經(jīng)105°40′。

政策四：7月9日，商務(wù)部印發(fā)《關(guān)于推動(dòng)高品位步行街建設(shè)的通知》，指出我國將支持有條件的城市選擇基礎(chǔ)較好、潛力較大的步行街進(jìn)行改造，力爭用2－3年時(shí)間，培育一批具有國際國內(nèi)領(lǐng)先水平的高品位步行街，搭建滿足消費(fèi)升級需要的重要平臺(tái)，培育擴(kuò)大城市消費(fèi)的有效載體，塑造代表城市形象的亮麗名片。

3 結(jié)語

（1） 研究表明：S-482作為基料保護(hù)膠其最佳濃度為7%，最佳用量為6%。

（2） 當(dāng)纖維素選擇HBR250與EHM500分別占基礎(chǔ)漆的0.8%與0.2%時(shí)，含砂多彩涂料的彩粒穩(wěn)定，貯存穩(wěn)定性較好。

（3） 砂型配比選擇w（SA30）∶w（SA80）∶w（SA120）=2∶3∶1時(shí)，制得的含砂多彩涂料外觀較佳，且凹凸感適宜。