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谈谈秋冬季外墙乳胶漆中溶剂的使用方案

 周工解涂 2022-02-24

本文主要谈谈秋冬季外墙乳胶漆中防冻剂与成膜助剂的使用理念。 

众所周知,乳胶漆中以水为主要溶剂,涂料成膜便是水分丧失而乳胶粒子不断聚集成膜包裹粉料粒子的过程。

秋冬季温度较低,漆膜中水分丧失较慢,所以漆膜无论是表干还是实干都很慢。而秋冬季往往存在着白天温度零上时施工,晚上温度零下,这样很难保证工程施工的质量。

针对这一情况我们配方的设计理念是加快漆膜干燥时间,防止漆膜在干燥过程中受冻。选择的助剂有乙醇,乙二醇,丙二醇,乙二醇丁醚以及醇脂-12。 

乳胶漆中水分的丧失无外乎两个过程即蒸发与挥发。

蒸发是一种物理变化,液体里面的水分子作无规则运动,由液态变成气态的一个过程。蒸发在任何温度条件下均可发生,温度越高,蒸发速度越快。

而挥发也是一种物理变化,是物质分子的自由散发,自由移动,不受温度的影响,它可以是液体,也可以是固体,一般是指有机物挥发。

它们的共同点都是水分子摆脱了物质的一些束缚力从乳胶漆中逃逸的过程,此过程主要受温度,湿度影响。 

乙二醇与丙二醇挥发极慢,冰点分别是-12.6℃,-59℃,所以它们主要作为防冻慢干助剂。选择乙二醇首先是价格便宜,第二点是它有一些超越丙二醇的特性,当乙二醇的含量为40%(乳胶漆中水的比例)时,冰点可降低至-25℃,这样便满足北方地区的冬天要求,涂膜上墙后不冻,但是这样涂膜干燥太慢往往3天还无法干燥,还是无法满足工程需求,所以我推荐用乙二醇丁醚代替一部分的醇脂-12。

乙二醇丁醚与醇脂-12均为成膜助剂,可以降低乳液的最低成膜温度,但醇脂-12有最大的缺点便是挥发速率慢,干燥时间太长往往需要1—2周,而乙二醇单丁醚的优点在挥发速率较快,所以建议秋冬季用BCS替代一部分醇脂-12,添加量与醇脂-12都为为乳液量的3-4%便可。

溶剂名称
相对挥发速率 
 水 
0.36
水(相对湿度65%)
0.06
 乙醇(100%)
1.7 
乙醇(95%)
1.4 
乙二醇丁醚
0.07 

如上表格,乙醇是常用环保型溶剂,也是防冻快干的不二选择,但是乙醇的挥发速率过快,如果生产过程中添加,施工时乳胶漆中还能有多少乙醇呢?所以建议施工时按照施工粘度现场添加来开稀,保证了漆膜中的乙醇量。

许多人对上表还存在疑问,为什么乙二醇丁醚的挥发速率没有水的挥发速率高但它还能有快干作用呢?这是因为水的挥发较为复杂,空气中无时无刻不存在着气态水,即湿度,而其他溶剂呢,不可能随处可见,影响因素比较单一,一年四季挥发速率变化不大。而秋冬季呢,水的挥发蒸发速率受温度影响变得很慢,此时乙二醇单丁醚就起到了很大的作用,它的挥发带动了水的挥发,提高了漆膜的干燥速度。而夏天呢,温度较高,水的挥发蒸发速率很快,乙二醇单丁醚则不会发挥太大。 

综上所述,秋冬季乳胶漆的设计方案添加乙二醇单丁醚或乙醇可以加快干燥速度,争取在温度下降到零度时快速干燥。如果不能满足在温度下降到零度时快速干燥,就要添加乙二醇或丙二醇来防止漆膜受冻。

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