鸿志新材：改性沉淀硫酸钡M-1001A在白色亮光漆中的应用
文/卢云竹方畅方利浮
摘要：改性沉淀硫酸钡其反射率、吸油量、粘度、白度、比重等多项性能指标与钛白粉相近，因而利用其优点，按钛白粉总量的10%与之复配。通过对粘度、分散性、光泽度、遮盖力、耐候性等重要性能指标的对比数据可看出，将改性沉淀硫酸钡用于白色亮光漆中，在减少钛白粉用量的同时，也最大限度的保持了钛白粉原有的特性，促进了整个配方体系的分散性、流平性、耐候性及白度值的提升，从而达到了使用改性沉淀硫酸钡M-1001A的真正目的。
关键词：改性沉淀硫酸钡;钛白粉;遮盖力;耐候性;分散性
Abstract:Thereflectivity,oilabsorption,viscosity,whiteness,specificgravityandotherperformanceindexesofmodifiedprecipitatedbariumsulfatearesimilartothoseoftitaniumdioxide.Therefore,bytakingadvantageofitsadvantages,10%ofthetotalamountoftitaniumdioxideiscompoundedwithit.Accordingtothecomparativedataofviscosity,dispersibility,glossiness,coveringpower,weatherabilityandotherimportantperformanceindexes,itcanbeseenthattheapplicationofmodifiedprecipitatedbariumsulfateinwhitevarnishcannotonlyreducethedosageoftitaniumdioxide,butalsokeeptheoriginalcharacteristicsoftitaniumdioxidetothemaximumextent,andpromotethedispersion,leveling,weatherabilityandwhitenessofthewholeformulasystem,thusachievingtherealpurposeofusingmodifiedprecipitatedbariumsulfateM-1001A.
Keywords:modifiedprecipitatedbariumsulfate;titaniumdioxide;coveringpower;weatherresistance;dispersibility
引言
近几年来，“涨”字已成为业界议论的重要话题之一。在涂料行业中，钛白粉作为一种不可缺少的白色颜料，占据着重要地位。而它的飙涨，无疑给涂料行业带来了巨大的冲击。此时，降本增效，保持原有性能，成为了工作的重中之重。
目前，市场上有众多体质填料，而涂料行业的中高端企业逐渐选择改性沉淀硫酸钡替代部分钛白粉用于涂料配方中。这既减少钛白粉用量，降低成本，又让改性沉淀硫酸钡的各项优异性能得到展示，以获得业界人士认可。
1实验部分
1.1主要原材料
水性丙烯酸树脂：8401，市售产品；
改性沉淀硫酸钡：M-1001A，云浮鸿志新材料有限公司；
普通沉淀硫酸钡：粒径1.0μm，市售产品；
钛白粉颜料：R706，杜邦；
流平剂：BYK306，德国毕克化学；
消泡剂：TeGo904W，德国迪高；
分散剂：BYK190，德国毕克化学；
防白水：分析纯，市售工业品；
玻璃珠：1.0mm，市售工业品。
1.2产品物性表与电镜图
表1物性对比表
类别 粒径（μm） 比表面积（m2/g） 白度 改性沉淀硫酸钡M-1001A 1.0 4 99 普通沉淀硫酸钡 1.0 4 96
图1M-1001A图2普通沉淀硫酸钡
1.3主要仪器设备
高速分散机：SFU400，上海微特电机；
电子秤：JM-B-3003，0.01g，超泽衡器设备有限公司；
刮板细度计：QXD-50，天津市精科材料有限公司；
刮板细度计：QXD-100，天津市精科材料有限公司；
四面涂布器：SZQ（100-150-200-250μm），广州德满亿仪器；
数显旋转粘度计：NDJ-8T，上海防瑞仪器有限公司；
三角度测光仪：CS380，上海亮研智能科技有限公司；
氙灯耐老化试验箱：SD-Z-150A，东莞汇泰机械有限公司；
色差仪：CM-2300d，美能达。
2改性沉淀硫酸钡M-1001A用于白色亮光漆的实验方法
2.1钛白浆基础配方工艺
先将丙烯酸树脂、钛白粉、改性沉淀硫酸钡、分散剂、消泡剂、防白水用分散机以1000转分散20分钟，使浆料充分润湿。再加入玻璃珠（浆料:玻璃珠=1:1）以2000r/min高速研磨分散60分钟，检验细度达到15-20μm后待用。
表2钛白色浆基础配方
原料名称 钛白浆R706 钛白浆R706+M-1001A 钛白浆R706+普通沉淀硫酸钡 8401丙烯酸树脂 30 30 30 TEGO904W消泡剂 0.3 0.3 0.3 BYK190分散剂 0.5 0.5 0.5 钛白粉R706 50 45 45 M-1001A / 5 / 普通沉淀硫酸钡 / / 5 水 15 15 15 防白水 5 5 5 玻璃珠 100 100 100 合计 200.8 200.8 200.8
2.2白色亮光漆基础配方工艺
将以上研磨好的浆料与水性丙烯酸树脂按一定比例混合，以1200r/min搅拌均匀制成漆料待测。
表3白色亮光漆基础配方
类别 亮光漆配方1 亮光漆配方2 亮光漆配方3 8401丙烯酸树脂 40 40 40 钛白浆（R706） 50 / / 钛白浆（R706+M-1001A） / 50 / 钛白浆（R706+普通沉淀硫酸钡） / / 50 流平剂BYK306 0.2 0.2 0.2 水 5 5 5 乙醇 5 5 5 合计 100.2 100.2 100.2
2.3实验对比样板制作
将待测色漆用150μm涂布器在透明玻璃片上制备漆膜，待自然干燥30分钟后放于60℃烘箱中干燥固化60分钟，取出冷却至室温后待测。
3结果与讨论
3.1粘度对比
通过对表2钛白色浆基础配方和表3白色亮光漆基础配方制备，在同样条件下测试粘度值，测试条件（30转/3#转子/25℃），实验测试结果如表4所示。
表4粘度数据对比
类别 钛白浆（R706） 钛白浆（R706+M-1001A） 钛白浆（R706+普通沉淀硫酸钡） 粘度 1940/cps 1221/cps 1889/cps 类别 亮光漆配方1 亮光漆配方2 亮光漆配方3 粘度 1095/cps 785/cps 1077/cps
图3粘度数据对比图
从表4和图3可见，添加改性沉淀硫酸钡M-1001A与纯R706钛白粉相比，粘度有了明显的降低，可改善粘度高所带来的一些不良影响。对一些要求高固低粘的涂料应用有一定的帮助。而添加普通硫酸钡，在粘度上有些许下降，但降粘效果相比较不明显。
3.2分散性对比
通过对表2钛白色浆基础配方，以同一转速，分散不同的时间，观察分散细度的变化情况，实验结果如表5所示。
表5分散性对比
分散时间/转速/细度 钛白浆（R706） 钛白浆（R706+M-1001A） 钛白浆
（R706+普通沉淀硫酸钡） 5′/1500r/min 67μm 67μm 82.5μm 10′/1500r/min 48μm 48μm 75μm 15′/1500r/min 37.5μm 35μm 67μm 20′/1500r/min 32.5μm 28μm 55μm 25′/1500r/min 25μm 22μm 40μm 30′/1500r/min 18μm 15μm 30μm
图4分散细度对比图
从表5和图4可见，添加改性沉淀硫酸钡M-1001A与添加普通硫酸钡的钛白浆，在分散转速相同的前提下，添加M-1001A可提高浆料的分散性，缩短分散时间，提高分散效率。再留意添加普通硫酸钡的钛白浆数据，不仅没有改善，还起到反效果。
3.3光泽度对比
根据以上实验方法，对比不同硫酸钡对色漆光泽度的影响，实验结果如表6所示。
表6光泽度对比
类别 配方1 配方2 配方3 光泽度（20°） 87.5 87.3 71.2 光泽度（60°） 96.6 95.7 89.2 光泽度（85°） 102 102 100
图5光泽度效果对比图
结合表6和图5可看出，添加改性沉淀硫酸钡M-1001A的白色漆与纯R706的白色漆相比，在光泽度方面无明显差异，不仅保持了R706原有的性能，还提高了流平效果及抗划伤性。而添加普通硫酸钡的白色漆，光泽度有了小幅度下降，表面效果也不理想。
3.4遮盖力效果及数据对比
通过用色差仪对不同样板的L、a、b值与白度值进行数据分析测试，实验结果如表7所示。
表7L、a、b值与白度值结果对比
类别 配方1 配方2 配方3 L值 95.553 95.356 94.488 a值 -1.116 -1.001 -1.01 b值 -0.378 -0.6 -0.858 白度值 91.632 92.384 91.005
图6色谱曲线效果图
图7遮盖力效果对比图
结合表7数据，从图6与图7可见，添加改性沉淀硫酸钡M-1001A的白色漆与纯R706的白色漆相比，不仅对遮盖力无影响，还在一定程度上提高了白度。而添加普通硫酸钡的白色漆，遮盖力明显下降，色泽暗淡，对R706产生了一定影响。
※L、a、b值附加说明
图8L、a、b值说明
3.5耐候性结果对比
通过使用氙灯耐老化机，对不同样板进行6h耐老化测试，对比漆膜的光泽度变化，实验对比数据如表8、表9所示。
表8耐候性测试前光泽度
类别 配方1 配方2 配方3 耐候性测试前光泽度数据 光泽度（20°） 87.5 87.3 71.2 光泽度（60°） 96.6 95.7 89.2 光泽度（85°） 102 102 100
表9耐候性测试后光泽度
类别 配方1 配方2 配方3 耐候性测试后光泽度数据 光泽度（20°） 85.1 84.8 68.4 光泽度（60°） 90.2 90.1 75.1 光泽度（85°） 101 101 88.5
图9耐候性光泽度曲线对比图
图10耐候性效果对比图
结合表8、表9数据，从图9、图10可看出，在耐候性方面，添加改性沉淀硫酸钡M-1001A的白色漆与纯R706的白色漆对比相差无几。同时也体现出，两者搭配后的耐候效果极佳。而添加普通硫酸钡的白色漆，光泽度有了明显下降，表面效果变差。
4实验结论
（1）在白色亮光漆中，添加改性沉淀硫酸钡M-1001A可有效降低涂料粘度，在高固低粘的涂料应用中起到决定性辅助作用。
（2）在白色亮光漆中，添加改性沉淀硫酸钡M-1001A可促进钛白粉颜料的分散性，减少研磨时间，提高时效性。
（3）在白色亮光漆中，添加改性沉淀硫酸钡M-1001A组分后，漆膜的流平性得到改善，光泽度高，镜面效果好，同时也提高漆膜的抗划伤性。
（4）在白色亮光漆中，添加改性沉淀硫酸钡M-1001A组分后，不仅对遮盖力无影响，还在一定程度上提高了白度，色泽光亮，保光保色性好。
（5）在适当范围内使用改性沉淀硫酸钡M-1001A替代部分钛白粉颜料，不会影响原色浆和色漆的各项优异性能。且耐候性更佳，同时还可起到防浮色发花，防絮凝的效果，稳定性好。
1
|
|
