浅述贵州真石漆配方对落砂性能的影响
贵州真石漆是一种装饰效果酷似汉白玉、大理石、花岗岩的建筑涂料，具有天然真石的自然色泽，给人以生动真实、回归自然的效果。它具有粘结力强，耐水、耐碱、耐污染、耐老化、不退色等优点，增加建筑物使用期。目前真石漆施工一般采用专用喷枪进行喷涂施工，喷涂气压要达到0.7Mpa以上，枪口垂直墙面，喷枪的运行要保持一个速度，距离50cm～80cm。由于施工、配方等原因，有些真石漆在喷涂时掉砂较多，严重时可达1／3左右。如此严重的掉砂，对人工和材料都造成了浪费，减少了施工效率，产生较大的经济损失。本文在特定的施工条件下，从配方角度研究了真石漆喷涂掉砂的影响因素。
一、实验部分
主要原料和设备
乳液：TX-016M、TX-100，陶氏化学。彩砂：河北金源。羟乙基纤维素醚：HS30000YP2和HS100000YP2，信越。增稠剂：DR-50、DR-180、TT-935、DR-73、DR-7700，陶氏化学。杀菌剂：LXE，陶氏化学。消泡剂：NXZ，诺普科。成膜助剂：IBT，陶氏化学。
SFJ-400砂磨分散搅拌多用机，上海现代环境；JJ-5型水泥胶浆搅拌机，无锡建仪；TD50002A电子天平，浙江力辰仪器；Brookfield RV 旋转粘度计，美国博力飞；CY9511A真石漆多功能喷枪，杭州城宇；干式滤纸喷漆柜，兰溪金途。贵州内外墙真石漆
真石漆的制备
将乳液、水、成膜助剂、纤维素、消泡剂、杀菌剂、防冻剂和pH调节剂按配方加到分散机中搅拌均匀，制得真石漆基料。然后将基料移入行星搅拌机中，加入彩砂，调节到适合粘度，搅拌均匀，即得成品。
真石漆落砂率的测试方法
采用口径6mm的真石漆喷枪，喷涂气压0.7Mpa，喷涂枪距60cm，用薄膜垫在真石漆试板下面收集落砂。喷涂前后分别称量真石漆喷枪和薄膜的质量，以计算喷涂量和落砂量。喷涂时要注意不能直接喷在薄膜上，确保薄膜上都是喷涂时的落砂。喷涂时还需要观察是否喷涂流畅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/真石漆的总用量×100 %
二、结果与讨论
粘度对真石漆落砂性能的影响
粘度反映了流体流动的阻力。涂料的粘度对其性能的影响大，是涂料施工中一个很重要的参数。真石漆中骨料含量多，密度大，粘度偏低时易造成沉降。而涂料粘度过高，又会造成施工时喷涂不流畅、真石漆雾化不好、漆膜不均匀等问题，影响涂装效果。
在其他变量不变的情况下，通过羟乙基纤维素醚添加量的变化，调节真石漆的粘度。随着真石漆粘度的增加，真石漆的喷涂落砂率逐渐减少。本实验中，当粘度控制在300~350pa·s时，真石漆施工具有较好的流畅性和较低的落砂率。随着粘度的继续增加，真石漆喷涂流畅性和雾化效果都有所降低。因此，在保证施工无困难的情况下，尽可能提高涂料的粘度，有助于掉砂问题的解决。
为了避免因真石漆粘度差异而导致落砂试验结果的误差，在本文其后的试验中，均将真石漆粘度控制在300pa·s。
彩砂粒径对真石漆落砂性能的影响
真石漆中骨料的颗粒级配对施工性能及涂层的表观状态影响大，如果骨料颗粒太粗，在涂料中易沉淀，喷涂时落砂也会增多，涂料的用量会增加，而且涂层的遮盖力下降，涂层外观较粗糙，易积灰尘而被污染；如果骨料颗粒太细，则装饰效果欠佳。通过40~80目砂与80~120目的彩砂不同比例的搭配，试验比较真石漆的落砂率。由于细砂的吸油量较高，随着细砂比例的增加，逐渐减少配方中HEC的添加量，以控制真石漆粘度在300pa·s左右。
随着80~120目细砂含量的增加，真石漆的落砂率逐渐降低。但当全部使用80~120目彩砂制作真石漆时，真石漆流动性很差，喷涂时出料不畅。因此，在满足真石漆质感要求与施工性的情况下，尽量增加80~120目彩砂的比例，可以减少真石漆的落砂。贵州内外墙真石漆
乳液品种与添加量对真石漆落砂性能的影响
乳液是影响真石漆性能的关键因素之一，它的好坏直接影响真石漆膜的硬度、粘结强度、耐水、耐候等多方面的性能。目前市场上主要采用硅改性的苯丙或纯丙乳液。我们分别选择了陶氏化学的TX-016M苯丙真石漆乳液和TX-100纯丙真石漆乳液，在骨料级配与真石漆粘度相同的条件下，就不同乳液加量的情况下对落砂性能的影响做了对比实验。可以看出，纯丙乳液与苯丙乳液在不同乳液加量的情况下，真石漆落砂差异性不大，可以认为乳液对于真石漆落砂的影响较小。
彩砂量对真石漆落砂性能的影响
可以看出，当贵州真石漆彩砂含量较低时，落砂率很低，这是由于彩砂表面充分包裹着一层液体基料，一方面液体基料的内聚力抵消一部分喷涂压力，使彩砂与基材的撞击力减小，另一方面彩砂表面的液体基料又能缓冲彩砂对基材的撞击力，从而大大减少真石漆的落砂率。随着真石漆中彩砂含量的增加，液体基料对彩砂的包裹厚度减小，对喷涂压力的抵消和缓冲减小，真石漆的落砂率也逐渐提高。当彩砂含量达到配方总质量的80%时，由于彩砂含量太多，导致砂子之间的摩擦力增大，真石漆的流动性急剧下降，必须加大气压、换大口径喷嘴才能施工，导致落砂率明显上升。
真石漆中彩砂含量还会影响涂料的施工效率和干燥时间。彩砂含量少，真石漆遮盖差，需要多遍施工，且涂料中加水量大，漆膜干燥时间延长；彩砂含量多则易导致真石漆流动性差，会造成喷涂不畅，影响施工效率。综合各方面的考虑，彩砂含量控制在70~75%较为合理。
不同流变性能的增稠剂对真石漆落砂性能的影响
增稠剂在水性涂料中是一种流变助剂。其作用是提高涂料的粘度，改善涂料的贮存稳定性；施工时起到控制流变的作用，以满足施工时喷射的粘度。低剪切粘度的流变助剂能够保证涂料的贮存稳定性，防止颜料沉降，并有效地控制漆液在立面作业时产生的流挂；中高剪切粘度的流变助剂能增加涂料的丰满度和流平性；而高剪切粘度的流变助剂则帮助流平，防止飞溅以及提高滚涂、刷涂施工性能。
在真石漆中，增稠剂的选择除了落砂的影响外，还要考虑到经济性、贮存稳定性和耐水白等因素。考虑到由于ASE类增稠剂对真石漆耐水白有很大影响，HEUR类增稠剂与HEC搭配易造成真石漆分水问题，因此没有选择这两类增稠剂。本文选择了HEC及其与膨润土和HASE类增稠剂搭配，试验比较对真石漆落砂性能的影响，具体增稠剂及特征。贵州内外墙真石漆
HEC的选择对落砂率的影响
纤维素醚类的增稠机理是由于氢键使其有很高的水合作用和分子间缠绕。当其加入到水性涂料中，能吸收大量水分使其本身体积大幅膨胀，同时高分子量的纤维素醚相互缠绕，产生增稠效果。纤维素醚的增稠效果与流变性能取决于其本身的聚合度。聚合度高，增稠效率高，具有好的低剪切粘度和触变性；聚合度低，增稠效率相对较低，流动性好。在实验中，我们选择了HS100000YP2和HS30000YP2两种规格的增稠剂，具体结果见表3。
可以看出，这两种不同粘度的HEC的落砂率相差不大，HS30000YP2的落砂率稍低于HS100000YP2，但由于3万粘度的HS30000YP2增稠效率较低，加量较大，成本偏高，性价比没有优势，因此选择10万粘度的HS100000YP2作为增稠剂。
不同流变性能的增稠剂对落砂性能的影响
真石漆中含有彩砂等重质材料，要求真石漆具有足够的低剪切粘度；真石漆喷涂施工时，为了避免搭接印痕，要求真石漆有一定的保水性与开放时间。羟乙基纤维素醚的低剪切粘度和保水性，可以同时满足真石漆的贮存要求和施工要求，因此在真石漆配方设计中，将适量的纤维素醚与其他增稠剂搭配，综合调整真石漆的粘度与流变性能。
可以看出，流平性好的增稠剂用于真石漆中，喷涂落砂率低，这是因为该类增稠剂在达到同样的低剪切粘度时，具有高剪切粘度，从而有效降低真石漆的落砂率，而且改善了真石漆的流动性，使喷涂施工流畅。但是高剪切粘度的增稠剂对低剪切粘度贡献较少，增稠剂的添加量相对较多，导致增稠剂的成本上升。因此，针对不同的要求可以有不同的选择方案：对成本要求较高的，使用DR-50与HEC搭配，可以在保证落砂率不变的情况下比单独使用HEC降低了成本30元/t左右；对落砂要求高的，使用DR-73或DR-7700与HEC搭配，可以有效降低真石漆的落砂率，成本与单独使用HEC相差不大。
消泡剂对真石漆落砂性能的影响
真石漆是厚浆型砂壁状涂料，由于漆膜质感粗糙，消泡剂对涂膜状态的影响相对较小。但在实际生产和施工过程中，消泡剂对真石漆有着较大的影响。从表4中可以看出，相同配方的情况下，没有添加消泡剂的真石漆，由于含有较多的气泡，导致涂料密度降低，进而导致生产效率下降，包装成本上升。而真石漆中较多的气泡也会导致真石漆粘度降低，落砂率上升，严重影响施工效率和施工成本。所以在真石漆配方中，要添加适量的消泡剂。
结语
通过以上实验可以得出，在配方设计时以下几种方案可减少真石漆喷涂时的落砂率：
1)使用高剪切粘度的HASE增稠剂与100000mPa·s的HEC搭配，在保证施工性的前提下尽量提高真石漆粘度；
2)彩砂级配在满足质感要求的情况下，尽量增加高80~120目的细彩砂的比例；
3)彩砂含量越高落砂率越大，为了遮盖力和落砂率的平衡，彩砂含量在70~75%为宜；
4)添加适量的消泡剂，可以减少落砂率和提高生产效率。
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