乳胶漆制备方案

建筑涂料与检测专业

乳胶漆的制备方案

乳胶漆制作方案

一、乳胶漆的 定义

乳 胶漆：Emulsion Paint. 乳胶漆又称为合成树脂乳液涂

料，是有机涂料的一种，是以合成树脂乳液为基料加入颜料、填料及各种助剂配制而成的一类水性涂料。根据生产原料的不同，乳胶漆主要有聚醋酸乙烯乳胶漆、乙丙乳胶漆、纯丙烯酸乳胶漆、苯丙乳胶漆等品种；根据产品适用环境的不同，分为内墙乳胶漆和外墙乳胶漆两种；根据装饰的光泽效果又可分为无光、哑光、半光、丝光和有光等类型。

二、 乳胶漆的市场需求

随着国民经济的快速发展，每年新建房屋建筑竣工面积持续增长，房屋的涂料涂饰率在不断提高，同时随着人民生活水平的提高，房屋维修和重新装饰的频率在加快，乳胶漆市场需求越来越大，在几年间，中国乳胶漆市场销量将从2007年的96亿元达到2017年的400亿元。2007-2010年，平均增速接近20％，2010年之后，增速放缓，也将以高于13％的速度增长。经过10多年的发展变革，我国建筑涂料市场格局已初步形成，外资（合资）企业、国有大型企业和民营企业三足鼎立之势初定。三方各具优势，展开了不同产品梯队间的激烈竞争。外资（合资）企业：以其较高的产品

质量，稳定的产品销售链，占据了中高档涂料产品的大部分市场份额。民营企业：由于建筑涂料行业门槛较低，投入少，回报快，使得早期私营企业大量涌入，有部分优秀企业在竞争中发挥特定的区域优势，并借灵活的经营模式，办得有声有色，其他大部分民营企业依旧处于自给自足、作坊式的生产状况中。国有大型企业：在外资和民营企业进入的双重压力下，形势不容乐观，市场份额不多。从品牌的知名度和认同度来看，立邦、多乐士等外资或合资企业长期的广告效应和市场耕耘，在我国占有绝对优势，占到国内乳胶漆总量的1/4强，在中高档市场甚至占据了半壁江山。消费者在乳胶漆的选择上除了立邦、多乐士之外，很难有明确的选择。从产品档次分布来看，无论是国内企业还是一线外资企业，中低产品都占据绝大部分，为85％左右，最低档的所谓内墙工程乳胶漆所占比重更大。据猜测，今后10年这种状况改变不会大。 三、乳胶漆性能与特点

乳胶漆的性能

乳胶涂料是目前最受欢迎、最为流行的一种建筑涂料，是建筑涂料的发展方向之一。由于它具有高雅、清新的装饰效果，无毒、无味的环保特点，在建筑涂料中的比重日益增加，逐渐与国际接轨。

1涂膜色彩柔和不发花。判断乳胶涂料的好坏应根据各项性能综合分析、评论，而不应只根据某项性能下结论。乳胶涂料的选择要根据消费者待装修房间的用途、朝向、大小及装修预算费用来选择不同品种、不同颜色的产品。

2．涂膜不掉粉，有脏污可用水擦洗。这要求涂膜具有一定的耐洗刷性，有的产品耐洗刷性高达2０００次涂层无变化，有的产品耐洗刷只有几次，涂层便发生破损。

3．开罐效果好，无分水、无淀粉、无锈蚀、无霉变。

4．施工效果好，无刷痕、辊痕，单位涂刷面积大，遮盖力好。遮盖力是指把涂料均匀地涂刷在墙体表面上，使其底色不再呈现的最小用量，以克/平方米表示。该数值越小越好，说明单位面积用量少。

乳胶涂料的特点：

乳胶涂料的装饰虽然比不上壁纸、木墙裙、木贴面、软包等装饰材料显得那样豪华、气派、但它更适合家居装修舒适、温馨的需求。因此乳胶涂料是居室墙体装修的理想材料。

1．装饰性好，有多种色彩、光泽（无光、亚光、半光）可以选择，装饰清新、淡雅。如近几年较为流行的丝面乳胶漆，涂膜具有

丝质亚光，手感光滑细腻如丝绸，能给居室营造出一种温馨的氛围。

2．涂膜干燥快，施工工期短。在适宜的气候条件下，有时可在当天完成涂料施工。

3．乳胶涂料以水为分散介质，不污染环境，安全、无毒，无火灾危险，属环保产品。

4．施工方便，消费者可以自己动手进行刷涂或辊涂施工，施工工具可以用水清洗干净。

5．维修方面，要想改变色彩只需在原涂层上稍作处理，即可涂刷新的乳胶漆。在欧美发达国家，自己动手涂刷乳胶漆改变住房颜色，已成为一种家庭乐趣。 四、乳胶漆的生产

1 配方

3. 工艺要点

1 颜、填料投料方面

在预混颜料浆的操作过程中，颜、填料的投料顺序对于整个乳胶漆生成工艺具有一定的影响。无论是什么样子的分散工艺，我们都希望能够十分均匀的预混浆，也就是说颜料粒子已经得到了很好的润湿，为颜料的分散提供了良好的基础。对于颜料的预混阶段，大致总结以下几点：

1）在添加颜料、填料之前，首先在搅拌釜中加入水（水应该加入一部分）、颜料分散剂和其他助剂，搅拌均匀后再投入颜料、填料；

2）如果要加入多种颜料，应该先加入难分散的颜料，再投入易分散的颜料；

3）如果要加入多种填料，按先投入密度小的、吸水量较大、粒径较细的填料的顺序进行，所以在选择填料的时候，一定要明确各个产品的相关指标；

4）投料的过程一定在搅拌的情况下进行，并且粉料加到漩涡中。投料的速度尽量和搅拌的速度一致。

在投料的过程中，我们会发现一般会引起结团和附壁，所以在每加完一个原料应该把釜壁上的残余料刮到釜内、搅拌。投料结

束，用一部分水彻底清洗釜内壁。继续搅拌一段时间，令其很好的混匀，当颜料和填料充分润湿后再去研磨分散。但对于很多中小型乳胶漆生产的厂家来说由于自身条件的原因，一般很少进行研磨分散，所以我们建议在颜料投放采用低速搅拌，投料完后提高搅拌速度，使得颜料分散均匀。

2 消泡剂的投料方面

消泡剂的添加在乳胶漆中，我们都知道采用两次投入的方式。首先在颜料的预混阶段加入一半，然后在调漆阶段加入。这两次加入的消泡剂可以是同一种，但讲究选择和复配效果采用两种，最好一种抑泡效果好，另一个消泡效果好。

抑泡效果好的在颜料浆的预混阶段加入，因为此时体系几乎没有气泡产生，它的主要作用是抑制预混阶段体系产生的气泡；在调漆阶段加入的消泡剂着重消泡性能，为的是有效除去体系中已经产生的泡沫，同时抑制调漆过程中产生的气泡。

乳胶漆体系泡沫的产生和破灭遵循着这样的规律：体系的黏度小，泡沫产生的就容易，同时泡沫的破灭也容易；反之，体系的黏度越大，泡沫的产生好消失就越困难。给予这个规律我们的投放消泡剂的时候应该注意几点：

1）由于颜料浆的黏度较大，在预混阶段事先加入抑泡型消泡剂使体系尽可能少气泡；

2）在调漆阶段，在颜料浆中加入了乳液，体系的黏度会迅速降至最低，所以在这个时候加入消泡剂最容易消除泡沫。

3）对于调漆阶段的增稠，必须在漆中泡沫基本消除后，再进行，否则增稠之后的泡沫更难以消除。

3 成膜助剂投料方面

在乳胶漆生产过程中，成膜助剂可以选择在调漆阶段，也可以在颜料浆预混阶段投入。如果聚合物乳液对成膜助剂的稳定性好，则可以在调漆阶段乳液加入之后投料，也可以在预混阶段加入颜料之前投入。如果乳液对成膜助剂的稳定性不好，容易产生絮凝、发胀，应在预混阶段加入，这样成膜助剂得到了稀释，再与乳液混合不会出现什么大问题了。但这种情况，会使得部分成膜助剂被颜料吸收，而造成成膜助剂的“损失”，这时，成膜助剂的量就会增加了。

所以成膜助剂和乳液的相容的好坏在很大程度上影响了涂料的性能和成本，所以，在使用成膜助剂时，一定注意两者的混合稳定性问题。

4 增稠剂投料方面

增稠剂在很多乳胶漆体系中，扮演者很重要的角色。生产过程中，大部分增稠剂应该在预混阶段投入，因为颜料的分散要求预混浆料具有足够高的黏度。此时加入增稠剂，尤其是粉末形态的增稠剂和对水增稠型的增稠剂，也有利于乳胶漆的均匀和稳定。

在调漆阶段加入增稠剂是为了调整乳胶漆的黏度，建议在加完其他所有原料之后加入。有些品种的增稠剂尚需要水或者丙二醇类助剂稀释后加入，以利于体系的稳定性。

下面我主要谈谈粉末状增稠剂比如纤维素衍生物、天然多糖类增稠剂。对于这类增稠剂，使用时可以直接筛入釜内，也可以做成2％左右的水溶液加入。一般情况下，配制成溶液的形式再加入体系中，可以减少直接加入粉体产生的凝块和乳胶漆黏度波动等系列问题。所以我们建议粉末状增稠剂最好采用水溶液的形式，加入到乳胶漆中。

配制粉末增稠剂的水溶液的方法如下：在溶解罐中，先加入配方量的水，启动低速搅拌在搅拌的情况下，筛入粉体，几分钟后调整体系的pH 值至偏碱性，体系黏度随即上升，这时可以提高转速（合适的转速应该使液面平稳旋转），搅拌至粉体完全溶解，溶液的黏度不再上升（约10min ）。在配制溶液时应该注意以下几点：

1）必须使用冷水来溶解增稠剂粉末，这是因为热水会造成纤维素的热降解，储存过程中会出现体系黏度降低；

2）纤维素粉末必须慢慢加入到非碱性的溶剂中（水）不使结块，待其充分分散后，再加碱性物质，调节其pH 值；

3）溶解过程中，搅拌不能停止，如果粉末尚未充分溶解就中断搅拌，就有可能造成增稠剂结块；

4）增稠剂配制成的溶液，储存期间极易变质，所以如果储存的话应加入一定量的杀菌剂。

5、乳胶漆调漆方面

从事乳胶漆生产的人都知道，乳胶漆调漆阶段在整个乳胶漆生产工程中是很重要的一个环节，它在很大程度上影响着乳胶漆的品质。乳胶漆的调漆就是在已经分散好的颜料浆内兑入乳液、相关助剂配制成乳胶漆。

在乳胶漆生产过程中，把整个体系分成制浆和配漆两个阶段进行，这是因为聚合物乳液参加高剪切力的研磨存在稳定调漆工序的成功，还取决于获得乳液和颜料分散体两者相互密切的溶合，使所有的粒子产生一种稳定和均匀分布的悬浮体。所以调漆操作必须注意乳液和颜料浆这两种分散体系的pH 值、电解质的存在、表面活

性剂的荷电性、悬浮粒子的大小、形状和分布等因素，如果这两种分散体在上述方面的相容性很好，那么整个体系就稳定。

在生产过程中我们会发现，即便是调漆操作十分小心，乳液和颜料浆也难免稍微出现浆凝。对于两者来说，保护好聚合物粒子，使之尽可能高的分散状态或许是最重要的。所以在调漆过程中，一个严格的要求就是：将聚合物乳液加入颜料分散体中。

通常情况下，在颜料浆中加入乳液后，体系的黏度会降低，所以常常加入增稠剂来来提高黏度。我们发现，具有这种功能的增稠剂会或多或少的引起乳液聚合物粒子发生絮凝，如果这种作用过度的话，就会造成乳胶漆的不稳定，造成漆膜开裂和粘合性损失等。所以在选择增稠剂时，一定选择使尽量少引起聚合物附聚的增稠体系。

当然乳胶漆的生产过程是一个复杂的过程，所以在生产工程中会出现这样或那样的问题。所以作为一个涂料生产还是开发者，除了充分了解体系特点，更重要的是明确各个原料在体系中的作用和原料本身的特点。对于这一系列的问题，只有在长期的生产过程中善于总结和分析才能从根本上解决问题。 五、主要加工设备

乳胶漆生产的设备根据工艺和规模而定，特别是颜料分散设备。一个乳胶漆生产厂应具有主要生产设备如下：

（1）混合设备 混合罐是制备颜料浆的预混合设备。在混合罐中，颜料和填料在助剂的帮助下被水充分润湿，并成为适合分散的浆状物。该设备需配搅拌器，搅拌型式最好是分散盘式，有低、中、高速，或无级变速，搅拌转速范围300–2000r/min。

溶积为1000L 以上的设备应固定安装，比较安全；容积小于1000L 的混合罐可以制成活动罐，即在罐底装置滚轮，可以用人工移动，比较灵活。

（2）分散设备 颜料分散设备有多种类类型，根据设计者的医院可任选取其中之一；高速分散机、胶体磨、砂磨机、三辊机和球磨机等。这里是团聚的颜、填料以浆状形态还原成原始粒子（颜、填料生产厂所提供的初级粒子）的场所，是乳胶漆生产最重要的设备。按生产所获得颜料浆的质量来说，依上述设备排列顺序，即球磨机为最好，按生产效率来说，则依上述设备排列顺序递减，即高速分散机为最高，球磨机为最低，颜料分散设备均为定型设备，可从涂料机械和设备制造制造工厂购得。

（3）调漆设备 将颜料浆与乳液、助剂进行调漆，以及添加色浆（或色漆）进行配色的工作是在调漆罐中完成的。调漆罐的尺寸

类似于混合罐，配制的搅拌装置两者也相仿，惟其容积应比混合罐大一些。有时，调漆罐和混合罐合并为同一台设备使用，在用高速分散工艺时，就是这样的。

（4）输送设备 对于中、小型生产线，原料一般都靠手推车运送，上下方向的运输采用轨道升降吊车，有条件的有规模的工厂，对于投料数量较多的液体原料，如水、乳液、增稠剂HEC 预溶液和颜料浆等采用管道输送方法。动力为输送泵。除了水和黏度低的助剂外，输送泵可选用隔膜泵，无气源条件的，选电动隔膜泵；有奇缘条件的，可任选气动隔膜泵或电动隔膜泵。对于颜料浆和增稠剂HEC 等预溶液，还可以选择齿轮泵和浓浆泵等。

（5）过滤设备 乳胶漆调制完成，包装前应经过过滤。过滤设备有敞开式振动筛，袋式过滤器，或密封加压袋式过滤器。加压者可加快过滤速度。滤网通常为80–150目的不锈钢或尼龙，丝绸质滤布。

（6）计量器 原材料的计量和成品包装都需要使用电子秤或磅泵。此外，在先进的大、中型涂料工厂，包装时使用自动罐装设备，水和液体物料在管道输送中通过流量计等仪表计量。 六、乳胶漆技术指标

乳胶漆检测方法及品质控制

1、容器中的状态

新开盖的原出厂涂料所呈现的状况，诸如是否出现分层、结皮、增稠、胶凝、沉底或结块等现象，以及能否重新混合成均匀状态的情况。实验方法为目测法，可参考美国联邦实验方法标准No.141中的3011容器中的状态。

2、分散细度

分散细度又称研磨细度，使体系中颜填料分散程度的一种量度，是指在规定的条件下，在标准细度计上得到的读数，该读数表示细度计某处凹槽的深度，一般以μm表示。研磨细度小，表示分散好，颜填料的利用率高，涂料的遮盖力强，涂膜外观光洁。国标GB/T1724，GB/T6753.1及国际标准ISO1542均采用刮板细度计的方法。

3、漆膜外观

乳胶漆膜干燥后目测检查，如漆膜平整、均匀，无针孔、缩孔、流挂，无明显的刷痕，颜色与标准样板差异不明显，光泽符合要求(有光、半光或无光) 即为合格。漆膜外观是涂料质量的重要衡量指标，对于颜色控制高的常用色差仪进行测试，测试方法由GB/T9754、ISO2813等。

4、pH 值

pH 值是溶液氢离子浓度的量度。涂料储存过程中，pH 值变化可表示涂料稳定性的好坏以及涂料性能的变化。

5、稠度(低剪切黏度)

是指流体流动时的内部阻力。该性能指标对涂料的施工性能和流动性很重要。GB/T9626和ASTM D 562均用斯托默粘度计测定。大多数乳胶漆的黏度约为150-300g/100r。

6、冻融稳定性

乳胶漆经受冷冻和随后的熔化过程(循环试验) 后，保持其源状态的能力，既不发生凝固、返粗或黏度过大等弊端的能力。有些乳胶漆黏度会有所增大，只要不影响其流平性和施工性是可以接受的。GB/T9628和ASTM2245均采用一500ml 灌装涂料放置于-18℃的环境中17h ，取出后置于常温下7h 使其溶解，此为一个循环，一般乳胶漆进行1-5个循环，评定性能变化为0-10级，无变化者为好。

7、干燥时间

指在规定的干燥条件下，某一厚度的液态涂膜到形成固态漆膜所需要的时间，它由涂料成分及环境条件决定。涂料干燥太慢会粘附灰尘、昆虫等而使涂膜外观变差，如在户外遇到雨水等还会导致外观不均匀。大部分乳胶漆达到指触干时间为1-2h ，低光和无光乳

胶漆通常几小时至十多小时可重复涂装，半光和有光乳胶漆重涂时间一般大于18h ，这要根据环境温度和湿度灵活掌握一次性涂覆的厚度来控制。涂料要达到最佳性能，一般要干燥几天甚至几个星期。测定方法有CB/T1728、GB/T6753.2、ISO1517、GB/T9273、GB/T9280、ISO3678以及ASTM D1640等。

8、对比率

是指涂于规定反射率的黑色和白色底材上统一涂膜的反射率之比。当对比率≥0.98时可认为该涂层已完全遮盖底材，因此用对比率来判断涂层的遮盖力可部分消除人工误差。这种办法适用于白色和浅色涂料。GB/T9270、GB/T5211.17、ISO2814、ASTM D 2805均用反射仪法来测定对比率。

9、抗流挂性

在垂直面施工的涂料，由于其黏度过稀、涂层过厚、施工不当等原因造成的抗流挂性差，涂抹在固化之前发生局部流淌，形成各种形状下边沿厚的不均匀涂层，称为流挂。GB/T9264、ASTM D 4400均可采用不同规格的多齿挂涂器(

如50-275μm、250-475μm等规格) 刮涂后旋转90°垂直放置，涂膜薄的条在上，涂膜后的条在下，视未流入下条膜的最后一条为未流挂的膜厚。

10、涂溅漆值

乳胶漆经常用辊涂法施工，辊涂溅漆值是测定辊涂法施工是涂料溅落量的评定方法。ASTM D 4707用一定规格和涂料颜色反差较大的图纸收集辊涂时溅落在图纸上涂料点的大小和密度，然后与标准图纸对比来评定。

11、耐碱性

评定涂膜对碱侵蚀的抵抗能力。乳胶漆列入耐碱性指标，主要考虑水泥等碱性物质对涂层的影响。GB/T9265采用饱和石灰水浸渍法测定，ISO 也规定了多种介质的浸渍法。

12、耐刷洗性

耐刷洗性是指在规定的条件下，涂膜用规定刷洗介质反复刷洗而保持其不损坏的能力。测定方法有GB/T9266、阿斯塔姆第2486等。