B2016063112-林晓婷－谢红璐-毕业论文

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摘要国内外涂料增稠剂的价格、性能和开发技术等方面均有受限，而海泡石成本低、对涂料pH值的适应性强，可提高产品的耐水性，有良好的环保性。本实验以海泡石替代传统有机类增稠剂，为建筑涂料增稠剂拓展一个新方向。实验采用单因素试验法，以滑石粉、钛白粉、硅丙乳液和轻质碳酸钙为涂料配方的主要原料，添加海泡石作为涂料增稠剂。实验结果表明，可通过增稠剂添加量增加、温度降低、pH升高、贮存时间延长来调节涂料黏度。当海泡石用量控制在8%，温度15℃，pH值8左右时，所得涂料易于涂刷，增稠性能、贮存稳定性良好，环保性能强。关键词：海泡石；建筑涂料；增稠性；黏度

1AbstractTheprice,performanceanddevelopmenttechnologyofpaintthickenersathomeandabroadarelimited,andthelowcostofsepioliteandtheadaptabilitytothepHvalueofpaintcouldimprovethewaterresistanceoftheproductandhavegoodenvironmentalprotection.Inthisexperiment,sepiolitewasusedtoreplacethetraditionalorganicthickenertoexpandanewdirectionforarchitecturalpaintthickener.Asinglefactortestmethodwereusedinthisexperiment,talc,titaniumdioxide,silicon-acrylicemulsionandlightcalciumcarbonateasthemainrawmaterialsofthecoatingformulaused,andsepioliteasthecoatingthickeneradded.Theexperimentalresultsshowedthattheviscosityofthecoatingcouldbeadjustedbyincreasingtheamountofthickeneradded,decreasingthetemperature,increasingthepH,andprolongingthestoragetime.Whentheamountofsepiolitewascontrolledat8%,thetemperaturewas15℃,andthepHvaluewasabout8,theresultingcoatingwaseasytopaint,hadgoodthickeningperformance,storagestability,andstrongenvironmentalprotectionperformance.Keywords:Sepiolite;Architecturalcoatings;Thickening;Viscosity

2目录1引言11.1外墙涂料的发展现状11.2建筑涂料基本内容21.2.1建筑涂料的组成21.2.2建筑涂料的分类41.3增稠剂在涂料中的应用41.3.1增稠剂的使用41.3.2增稠剂的选择51.4海泡石在涂料中的应用特性61.4.1海泡石的基础应用71.4.2海泡石的实例应用71.5本课题研究的目的和意义82实验部分82.1实验仪器及试剂82.1.1实验仪器82.1.2实验试剂82.2实验方法82.2.1涂料的配方82.2.3增稠剂用量的确定92.2.3温度的测定92.2.4pH的测定102.2.5贮存时间的测定103实验结果与讨论103.1增稠剂及其他因素对涂料黏度的影响103.1.1海泡石对轻质碳酸钙的分散性103.1.2海泡石用量对涂料的影响113.1.3温度对涂料黏度的影响123.1.4pH对涂料黏度的影响13

33.1.5贮存时间对涂料黏度的影响144结论15参考文献16致谢17

4海泡石用作建筑涂料增稠剂的研究1引言黏土矿物海泡石具有细纤维状、不连续的八面体层结构使它除了具有普通黏土的可塑性和内聚性的特性外，还具有良好的吸附、分散、pH适应性、耐高温等特性，被广泛用于化工制备、环保技术、石油钻探、农林业等领域中。在涂料范畴内，海泡石因其优异的耐水性，抗碱性以及触变性等性能，成为涂料生产过程中不可或缺的一部分。当前国内外常用的增稠剂有纤维素醚类，流平性差,且价格高；丙烯酸类增稠剂，易受pH值的影响，使用不当就会在溶液中形成絮团，从而加快粒子沉降；聚氨酯增稠流变剂,不具备良好的增稠性能；国外新开发一种铝硅酸盐无机增稠剂[1-2]，但在我国此类资源较稀少且加工技术要求高，因此，这类增稠剂在我国还未被运用。中国在海泡石的加工、提取和改良特性等方面还需加强，由于技术上的局限性，海泡石的开发与利用依旧处在初级阶段。因此，以无机材料海泡石，替代传统有机类增稠剂，为建筑涂料增稠剂拓展一个新方向，有着重要意义。在涂料的生产制备过程中，涂料的施工性能和贮存稳定性等方面往往与体系的黏度息息相关。本文主要试验在建筑涂料配方中加入海泡石后，海泡石用量、贮存时间等因素对体系增稠性能的影响，从而对比和优化海泡石的配方性能。1.1外墙涂料的发展现状为了修饰并保护建筑物的外表面，通常会在外表面涂刷涂料，这就是外墙涂料。由于是涂刷建筑物外表面的，墙面长时间接受太阳的光照，雨水的刷洗，所以，对涂料的性能有比较高的要求，良好的外墙涂料能够有效隔绝外界环境阻止建筑被破坏，避免水分渗入建筑，从而使建筑物使用时间延长。此外，在外墙涂料的选择上，质轻、安全、抗震，安全环保、无辐射、无“光污染”、无坠落安全隐患的外墙涂料是最佳选择[3]。质地轻巧，可以使墙体的承重力得到缓解，且涂料不容易脱落；良好的耐沾17

5污性，当环境污染较为严重时，大量的烟尘易附着在建筑外表面，不仅涂层颜色受到影响，有甚者还会使建筑物面目皆非，影响市容，而拥有良好耐沾性的外墙涂料不容易被烟尘等污染物质沾污，即使沾污后也能很容易的清除掉；耐候、抗老化性强，在大气环境中长时间经受风吹日晒，还有大寒天气与大旱天气的双重夹击，恶劣的室外环境容易使涂层起泡、起粉、碎裂、脱落、褪色，因此，外墙涂料在使用年限内不得出现以上现象，品质才好；耐水性能良好，防水防潮对于建筑物时十分重要的，特别是在潮湿的环境及梅雨季节，建筑外层容易受到雨水的冲刷，如果耐水性能较差，墙体易产生裂纹，渗水等现象，因此，当基层建筑墙面发生破裂时，涂层仍完好无损，则是抗渗防水的涂料；耐霉变性较好，霉菌、苔藻喜欢在湿度较高的环境中生长繁殖，因此，外墙涂料应该具备较低的吸水率提高耐霉变性能。在建筑外墙涂料运用日益广泛的今天，外墙涂料种类越来越多，性能也在不断加强。如较高的伸长率以及抗拉强度，在低温下具有良好的柔韧性与回弹性，足以支撑外界温度的热胀冷缩；环保性能，目前市场上有一些水性外墙涂料，无毒、无污染、操作简单且安全；隔离噪音；高装饰性，涂料用途越来越多，各种色彩丰富、变色珠光、镭射闪色装饰涂料随之出现。就世界外墙涂料市场而言，外墙涂料每年的增长速度为7％，高于外墙涂料行业5％的平均发展速度，我国建筑涂料原有的基础较差，经过多年的努力，通过有计划地自信研制开发和引进国外生产和技术，开始走上一条从单一品种向多品种、从低档产品向中、高档产品的发展道路，目前已形成具有一定规模、档次比较配套的工业体系[4]。但与工业发达国家相比，我国涂料在建筑外墙装饰中的应用比例仍旧较低，大约为10％-15％，在高层建筑中的应用也才刚刚开始[5]。随着涂料市场的不断发展扩大，政府对涂料推广政策的实施，涂料的应用也趋于规范化，涂料制备工艺也在不断优化中，国内涂料的总体品质有很大的提高。1.2建筑涂料基本内容1.2.1建筑涂料的组成基料，是涂料中不可或缺的主要成膜物质。在涂料配制过程中，基料的加入不仅能够形成涂膜，还能将自身与颜填料黏结在一起，使整个涂料体系在干燥的17

6施工环境下形成薄层涂膜，有效调节涂膜的各种性能。在涂料领域较为常用的基料有无机基料和有机基料两类。填料与颜料也可以称为次要成膜物质。填料是具有填充效果的体质颜料，可以增厚涂膜。优点是提高涂料的使用性能，成本低，提高经济收益。常用的填料品种有硫酸钡、轻质碳酸钙等；颜料可以使涂料呈现各种颜色，具有较强遮瑕能力、良好的抗碱性和耐候性，颜料的选择多样，可根据不同性能需求和用途认真挑选。建筑涂料中常用的颜料有钛白粉、耐晒黄、铁黄、酞菁绿、铁红等。助剂，为了改善涂料的施工性能和储运性能,涂料常用的助剂包括有机防沉剂、增稠剂、流平剂、泡沫控制剂、附着力促进剂、润湿和分散剂等[6]。（1）有机防沉剂具有较好的流变功能可以有效调控颜料的悬浮，其突出特点使可以防止涂料在制备过程中产生硬沉淀，有效阻止体系的沉降。应用在工业涂料领域，有机防尘剂的加入，体系黏度会不断增大，增强抗流挂性。有高温易溶解，低温会还原的特性。（2）增稠剂，可以增加体系黏度，改变体系流体特性。具有用量少增稠能力强的特点。纤维素类增稠剂主要通过提高乳胶涂料的中低剪切黏度、屈服值、触变性大来增加其黏度[7]。常用的非离子型羟乙基纤维素，呈现出粉末状外形且易溶于水，具有良好的增稠性、耐水性和抗碱性。但是耐霉变性能差，容易滋生霉菌而腐败。聚丙烯酸酯增稠剂，抗霉变但pH值受限，因此，在碱性条件下，会使涂料体系黏度过高成溶胀状态，在强碱条件下，会失去增稠性能在水中溶解。当前，由于聚丙烯酸酯增稠剂受pH影响，适用范围较为有限。缔合型增稠剂，缔合型增稠剂像表面活性剂一样，分子中既有亲水部分也有亲口黄洁油部分，亲水部分可水合溶胀使水相增稠，亲油端基可与乳液粒子、颜料粒子相缔合形成网络结构[8]。无机增稠剂，具有耐水性、防挂流以及良好pH适应性等优点。（3）分散剂。分散剂的作用是可以促进固体颗粒物在液体介质中均匀分散形成稳定的分散液和悬浮液。分散剂在涂料生产环节中至关重要，颜料绝大部分是以初级粒子存在的，如果不能使其分散成为更小的粒子就容易产生絮凝沉降等现象，它直接影响到涂料的贮存、施工、成膜的性能。17

71.1.1建筑涂料的分类按基料分为:有机涂料、无机涂料、有机-无机复合涂料。（1）有机基料溶剂型涂料。该涂料是以适量颜料、填料、助剂为原材料，加入有机溶剂分散而成。在涂料领域溶剂型涂料不仅光泽感、成膜性良好而且简单易操作。但是对施工环境要求较高，成膜易燃，成本高且不环保。因此，溶剂型涂料适用范围较为有限。乳液型涂料也被叫做乳胶漆,通过合成树脂乳液、颜料、填料、助剂等原材料配制而成的涂料。该涂料光泽度、透气性均较好，成本低，但施工环境局限性较大，虽然不需要干燥的基层材料，但是施工温度很高，在100℃以上，在潮湿环境中需要添加防霉剂防止霉变。水溶性涂料，成本低，安全无毒无害，对施工环境要求较低,但涂料的耐水性能和耐候性能较低，适用范围较有限，通常被用于建筑内墙。近来，一些发达国家更是提出了无公害、无污染、省资源、省能源的涂料工业发展方向，重点转向发展低污染、高性能、多功能的环保型水性涂料[9]。（2）无机涂料无机涂料是以水玻璃、硅溶胶、水泥等为基料，加入颜料、填料、助剂等，经研磨、分散而成的涂料[10]。无机涂料成本低，安全指数高且具有良好的遮瑕能力,对基础材料性能和施工环境的适应能力强，温度影响不大，其涂膜具有较高的稳定性，耐高温且涂料不易脱色。由于无机涂料的良好性能，可用作内外墙涂料。（3）有机-无机复合涂料有机-无机复合涂料优化了有机涂料和无机涂料的缺点，提高了涂料性能的同时还降低其生产成本。该涂料可用作内外墙涂料。1.2增稠剂在涂料中的应用1.3.1增稠剂的使用增稠剂就是提高体系黏度的助剂，胶凝剂、食品胶或糊料统称为增稠[11]。（1）聚丙烯酸盐类增稠剂在涂料中的使用方法17

8该类增稠剂也可以于料浆制备过程中添加，也可在调漆阶段添加。操作过程简便容易；在调漆阶段添加时应先将增稠剂稀释于两倍重量的水中，再慢慢细流状滴加入涂料中，同时充分搅拌以防增稠剂和乳液接触时增稠剂的浓度太髙导致乳液凝聚。（2）纤维素类增稠剂在涂料中的使用方法纤维素类增稠剂种类多样，特征各异。例如甲基纤维素低温易溶解高温易凝聚析，会降低涂料黏度；羟乙基纤维素遇碱易溶解，不易受温度影响，因此，羟乙基纤维素更多的应用于乳胶漆中。纤维素易受细菌和微生物的侵蚀，因而制成的水溶液应及时添加于涂料组分中或在水溶液中添加足够量的防霉变剂。（3）缔合型聚氨酯增稠剂的使用方法在调漆阶段添加缔合型聚氨酯增稠剂于涂料中。一般商品供应商建议直接添加，但作者在实际操作中发现，直接添加时并不容易分散，因而宜采取将其和两倍重量的水、两倍重量的冻融稳定剂混合均匀后再添加，这样比较容易在涂料中分散。（4）将不同品种的增稠剂搭配使用增稠剂在涂料中的应用技术会直接决定涂料的流变性能，进而决定涂膜的装饰效果和某些物理力学性能。同档次的不同商品涂料(例如国产和进口)的性能差别往往就是涂料流变性能的差别，也就是增稠剂使用技术的差别。因而，在涂料制备过程中使用一种增稠剂是很难得到理想流变性能的涂料的，高性能涂料往往都是多种增稠剂搭配使用。例如，根据对高PVC合成树脂乳液涂料中不同增稠剂复合对涂料性能影响的研究发现，纤维素搭配部分疏水改性丙烯酸类增稠剂及部分聚氨酯缔合型增稠剂能够得到所需要的涂料流变性能。这是因为纤维素增稠水相，贡献了低剪切黏度，提供较好的防沉性能，能有效防流挂。1.3.2增稠剂的选择涂料助剂广泛运用在涂料领域，添加量少就可以起到优化涂料性能的作用。常用的助剂有增稠剂、催干剂、颜料分散剂、流平剂、乳化剂、增塑剂、防霉剂等，其中增稠剂可以提高涂料贮存稳定性，改善并赋予涂料特殊功能，提高涂料品质的同时可降低成本，提高经济收益。17

9（1）水性涂料用增稠剂的分类增稠剂种类繁多，纤维素类增稠剂的使用历史较长、品种很多，pH在正常范围内的话，纤维素类增稠剂都有着良好的黏度稳定性[12]，聚丙烯酸酯增稠剂包括丙烯酸、甲基丙烯酸呈酸性，在碱性环境中才有增稠效果，因此，在使用这类增稠剂时需要加碱中和至pH=8～9。无机增稠剂，具有良好的触变性、环保性、增稠性、分散性，其中环保性能突出。（2）增稠机理纤维素类增稠剂。纤维素类增稠剂的增稠机理是疏水主链与水分子通过氢键缔合，通过增加聚合物体积减少颗粒运动空间提高体系黏度。也可以通过分子链的缠绕实现黏度的提高，表现为在静态和低剪切力下有高黏度，在高剪切力下为低黏度，这是因为在静态或低剪切力时，纤维素分子链处于无序状态而使体系呈现高黏性，而在高剪切力时，分子平行于流动方向作有序排列，易于相互滑动，所以体系黏度下降[13]。聚丙烯酸类增稠剂增稠途径有两个，一是该增稠剂在水中溶解时，羧酸根离子由于同性相斥力会将螺旋状的分子链拉伸为棒状，使体系的黏度增加了。另一途径是通过编织网络结构在乳胶粒与颜料之间形成联系，增加了体系黏度。缔合型聚氨酯类增稠剂是低分子量的齐聚物。这类增稠剂以水作为分散介质，高分子材料中引入了亲水、疏水基团，使体系具有表面活性剂的特性。在较高浓度的水溶液中会反应生成胶束，将胶束与聚合物粒子结合，形成网状架构，从而增加体系黏度。无机增稠剂膨润土加水后膨润土矿物晶层间距扩大，水分子在晶层之间游移使膨润土体积膨胀形成糊状物质，膨润土颗粒的静电引力可以增强颗粒的黏结能力，从而提高悬浮性和分散性。1.3海泡石在涂料中的应用特性海泡石是一种富镁纤维状硅酸盐黏土矿物，疏松多孔、微纤维状结构，除具备黏土的可塑性、黏结性以外，自身还有极高的耐水性、分散性、pH适应性、耐高温、增稠性等特性。广泛应用于催化、吸附、化工、环保、石油钻井、农业等众多领域[14]。在涂料领域，海泡石天然纳米结构有效吸附甲醛、苯等有害气体17

10并固化。此外，海泡石以其良好的触变性、增稠性、分散性被涂料领域视为重要的功能性助剂。1.4.1海泡石的基础应用海泡石用作悬浮剂，由于海泡石孔隙度高、微孔量多、比表面积大（250-340m2/g）等特殊结构使其拥有连续晶道，其吸附性、耐水性较强。在水中通过搅拌迅速高度分散，其悬浮体具有一定黏度和良好的稳定性。在涂料当中，海泡石对涂料的贮存稳定性和抗分层沁水性均有提高。海泡石用作增稠剂，同一类型的增稠剂还有凹凸棒土和膨润土，两者的白度都低于海泡石，因此，在选择无机类增稠剂的时候优先选用海泡石。海泡石在涂料当中优点尤为显著，可以改善体系性能，对pH值的要求较低，具有环保性。海泡石用作触变剂，分散于水中的海泡石微粒会以不同方式通过缔合作用形成三维网络结构，使分散悬浮体具有很大的表观黏度，在外界剪切力作用下，网络结构破坏，体系黏度下降，当外界剪切去除在静置状态下，网络结构重新恢复，黏度上升，充分表现出体系的触变性能，基于这一特性，将海泡石悬浮体用于乳胶漆，可防止涂料流挂，改善施工性，对于厚质乳胶漆，涂料的触变性更为重要[15]。1.4.2海泡石的实例应用在防锈乳胶漆中，由于海泡石自身良好的触变性，可以提高涂料体系的施工性能，因此，海泡石被用作防锈乳胶漆中独有的增稠剂，除了提高体系黏度外还能提高漆膜的强度，防锈化。在弹性涂料中，有机类增稠剂逐渐被无机材料海泡石所替代，主要原因使海泡石的增稠效果更为明显，在配制弹性涂料过程中可以通过海泡石的加入减少有机类增稠剂的添加量，涂料性能得到提高的同时也更加环保。要想得到有清晰纹路，质感独特的拉毛涂料，就可以通过添加海泡石发挥其触变性来实现。在建筑乳胶漆中，海泡石作为增稠流变剂，既可以提高体系耐水、分散、吸附等性能，还不会产生挥发性物质、安全环保。具有较高的pH值适应性，运用更为广泛。在水性钢结构防火涂料中，海泡石的加入可以防止涂层膨胀发花，且具有不17

11燃、耐水等特性。1.5本课题研究的目的和意义通过分析造成涂料黏度变化的原因，探讨海泡石对涂料基料的分散性能；不同温度下海泡石的加入对黏度的影响；不同pH值下体系黏度的变化情况；研究海泡石能否提高涂料的贮存稳定性。本文主要通过单因素的方法针对性的探讨海泡石用作建筑涂料增稠剂的可行性，通过海泡石的加入优化涂料使用性能以及贮存稳定性。海泡石自身拥有良好的吸附性、pH适应性、分散性、增稠性、流平性。如果可以用无机材料海泡石，替代传统有机类增稠剂，不仅可以提高涂料性能还能有效降低涂料的生产成本，还为建筑涂料增稠剂拓展一个新方向，有着重要意义。1实验部分1.1实验仪器及试剂1.1.1实验仪器涂4杯，天津永利达材料试验机有限公司；数显酸度仪，雷磁分析仪器厂；恒温加热磁力搅拌器，郑州长城科工贸有限公司。1.1.2实验试剂钛白粉，天津市福晨化学试剂厂；滑石粉，上海晶纯生化科技股份有限公司；轻质碳酸钙，西陇化工股份有限公司；硅丙乳液，福建白莲花化工有限公司；去离子水，实验室自制；海泡石；分散剂；AMP-95，广州市辰仕化工有限公司。1.2实验方法1.1.3涂料的配方建筑外墙涂料配方设计主要内容有基料类型选择、助剂匹配、溶剂确定等。实验所用的涂料配方主要是基料（钛白粉、滑石粉、轻质碳酸钙、硅丙乳液）和17

12助剂（分散剂、海泡石、AMP-95）。在分析天平上分别称取钛白粉、轻质碳酸钙、滑石粉、硅丙乳液，加入分散剂、海泡石、AMP-95，充分搅拌至混合均匀，具体用量如表2-1所示。表2-1建筑外墙涂料配方原料用量（wt%）钛白粉10滑石粉10轻质碳酸钙25硅丙乳液35分散剂0.5海泡石适量AMP-95适量去离子水适量2.2.3增稠剂用量的确定水性涂料的分散介质主要是水或者水溶性醇醚,因为自身黏度低、流平性差，不利于施工也不好贮存，需要通过添加增稠剂来改善其性能。按建筑外墙涂料配方称取一定量的原料及其他助剂于烧杯中，搅拌溶解并观察涂料在容器中的状态，将涂料导入涂4杯中，计时，测得其黏度。将测试过的涂料均匀地涂刷在底板上，自然风干，观察涂料的涂刷性并记录。不改变其他原料的用量，按梯度用量改变海泡石的添加量，测得5个不同海泡石用量的黏度，并比较它们的涂刷性，得出最佳的海泡石用量。2.2.3温度的测定根据配方,往6个烧杯中称取相同用量的原料及海泡石，搅拌溶解。然后将6个烧杯分别放在不同温度的水浴锅中，观察各个烧杯中的涂料状态，水浴加热几分钟后，倒入涂4杯中，测得黏度，再进行涂刷性的对比。17

132.2.4pH的测定根据配方，在其他原料用量不变及海泡石添加量不变的情况下,分别用酸碱调节涂料的6个不同pH值,然后倒入涂4杯中，测得其黏度,对比它们的涂刷性。2.2.5贮存时间的测定按照配方的用量，往7个烧杯中称取相同用量的原料及海泡石，搅拌溶解，然后用塑料膜密封，分别放置1、2、3、4、5、6、7天后，用涂4杯分别测得其黏度，再进行涂刷性的比较。3实验结果与讨论3.1增稠剂及其他因素对涂料黏度的影响3.1.1海泡石对轻质碳酸钙的分散性轻质碳酸钙细腻，白度较高，比重轻，吸水量大，具有一定的遮瑕能力可作为体质颜料，涂料中常常加入适量轻质碳酸钙做体质颜料从而降低钛白粉的使用成本。图3-1海泡石对轻质碳酸钙的影响17

14由于水的表面张力和介电常数较大，涂料中的常见基料轻质碳酸钙在水中几乎没有黏性,其悬浮液很不稳定，难以分散，因此在涂料填料的配方中通过使用分散剂来完成水和填料之间的有效润湿和稳定分散，其分散性能好坏直接影响产品使用价值。实验将海泡石水溶液组成按海泡石：轻质碳酸钙：去离子水=1:5:14（质量比）进行配制，通过不同沉降时间观察海泡石水溶液的析出体积，判断海泡石对轻质碳酸钙的分散性。实验结果如图3-1所示。观察曲线整体趋势，海泡石水溶液析出体积随着沉降时间的增加而增加，从0-25min析出体积急剧上升达到33v/v%，随后保持缓慢上升状态。此现象是由于海泡石在水中的高度分散和水化，减少完成分散过程所需的时间和(或)能量，使海泡石水溶液形成具有适当黏度的沉降稳定性较好的悬浮液。可见，海泡石对轻质碳酸钙有良好的分散性。3.1.2海泡石用量对涂料的影响海泡石是一种富镁纤维状硅酸盐黏土矿物，疏松多孔、微纤维状结构，除具备黏土的可塑性、黏结性以外，自身还有极高的耐水性、分散性、pH适应性、耐高温、增稠性等特性。实验通过改变海泡石的用量观察涂料黏度的变化情况，探究海泡石的增稠性能。实验结果如图3-2所示。图3-2海泡石用量对涂料黏度的影响17

15可知，涂料颜料、填料不变的情况下，涂料的黏度随海泡石用量的增加而增加，海泡石用量在2.5wt%时体系黏度可以达到60mm2/s左右，用量在6-10wt%时，体系可维持90mm2/s左右的黏度，适合涂装。这是因为海泡石的特殊纤维状结构会聚集成束状，遇水或其它极性溶液时能迅速高度分散成的较小的无规律的纤维束、单体纤维，由于搅拌的影响分散成相互咬合的网络，网络包裹液体从而产生并增加黏度，形成了具有流变性能的稳定、高黏度的悬浮液，这种悬浮体有很好的悬浮稳定性，配入涂料后，有利于提高涂料的抗分层沁水和储存稳定性。实验结果表明，海泡石在建筑涂料中具有良好的增稠作用。3.1.3温度对涂料黏度的影响通常涂料工程的施工环境宜选温度为5℃～40℃之间，如果涂料黏度对于环境温度的变化十分敏感，涂料使用条件就会受限，比如过高的温度下就可能让漆面产生龟裂，起皮等现象，而良好的涂料在常温条件下体系黏度变化幅度不大，更加适合涂装工作。为探究涂料黏度与温度的关系，实验选取5℃～35℃来测试加入海泡石后温度对黏度的影响情况。实验结果如图3-3所示。图3-3温度对体系黏度的影响由曲线趋势可知，随温度升高体系黏度缓慢降低，但总体波动范围不大，当17

16温度在5℃时，体系黏度达到峰值123mm2/s，室温下，体系黏度总体保持在80-95mm2/s，升高至35℃时，体系黏度降低到69mm2/s，随着温度不断升高，体系分子间的缔合结构被破坏，导致黏度下降，也是造成膜厚及表面质量波动的重要原因。实验结果表明，海泡石可维持体系稳定性，常温下可维持涂装作业黏度在80-95mm2/s左右，使涂料在室温情况下保持适宜的黏度。3.1.4pH对涂料黏度的影响pH调节剂是涂料制备过程中必不可少的一种助剂，很少的用量就能发挥较大的功效。实验通过HCL和KOH调节涂料pH值来测定黏度的变化情况。期间，海泡石加入量为8%，温度控制在15℃。实验结果如图3-4所示。图3-4pH对体系黏度的影响根据图3-4给出了pH值对涂料黏度的影响情况，可以看出，涂料的黏度与pH值的大小有着密切的关系，pH值的变化将引起黏度的变化，随pH值不断升高，体系黏度呈现缓慢上升的趋势,pH值在3的时候体系黏度为63mm2/s,pH值为8-9时体系黏度稳定在80-95mm2/s适宜涂装。涂料一般呈碱性，因为在酸性的条件下，易使涂料性能发生改变不能发挥很好的作用，而海泡石的加入使体系黏度免受pH影响。实验结果表明，海泡石抗酸碱能力强，在涂料中控制pH值为8-917

17并保持稳定是极其有效的，涂料稳定性和流动性都相对较好。3.1.4贮存时间对涂料黏度的影响贮存稳定性是指涂料在常温条件下，随着时间的延长，涂料的物理化学性能是否符合原先的标准，涂料在贮存过程中发生的性能变化是否符合原制作规格。良好的涂料产品贮存时间长且不发生性能的转变，但由于各种外在的不可控因素的影响，涂料不易保存，易出现物理化学性能的改变，影响涂料的正常使用。实验通过不同贮存时间是否影响涂料黏度来检验涂料配方的可行性。实验结果如图3-5所示。图3-5贮存时间对体系黏度的影响由图3-5可以看出，随着贮存时间增加，体系黏度缓慢增大，但总体变化幅度不大，黏度基本控制在95mm2/s上下。实验中所用原料钛白粉、滑石粉、轻质碳酸钙均为固体颗粒，长期放置自然环境中，会发生重力沉降，但加入海泡石增稠剂后提高配方的黏度，使体系黏度维持稳定，延缓涂料沉降，可长时间保存。实验结果表明，加入海泡石后的涂料贮存稳定性良好，该涂料配方是可行的。17

181结论（1）海泡石对轻质碳酸钙有良好的分散作用，轻质碳酸钙在涂料当中应用广泛但是不易分散，海泡石根据自身高度分散和水化的特点，使配方形成具有适当黏度的沉降稳定性较好的悬浮液。（2）海泡石在建筑涂料中有良好的增稠作用以及抗酸碱性能，海泡石用量在6-10wt%、pH值在8-9左右时，体系可维持适宜的涂装黏度。（3）海泡石可提高体系的贮存稳定性，室温条件下可维持涂装作业黏度在80-95mm2/s左右，涂料增稠效果明显且稳定。在涂料长时间放置后，体系黏度整体变化幅度较小，延缓涂料的沉降时间，达到长时间保存的效果。17

19参考文献[1]HuiwenC,ZepengZ.AnewmethodtoprepareMayaredpigmentfromsepioliteandBasicred46[J].Appliedclayscience,2019,174:38-46.[2]JohanH,eleman.OrganicThinckenersforWater-bornePaints[J].Chimia,2002,56:163-169.[3]张华洁,张培.外墙涂料推广应用背景和现状及发展趋势[J].山西建筑,2010,(09):165-167.[4]魏其新.国内建筑涂料的现状及发展[J].中国涂料,2010,(06):15-27.[5]于亚东,吴英君,郭银忠.国内外建筑涂料现状及发展趋势[J].新型建筑材料,1995,(09):21-25.[6]贾根林.多功能高弹性外墙涂料[J].新型建筑材料,2000,(11):16-18.[7]宋雪梅.建筑用乳胶漆展色性及分层影响因素的分析及改善[D].上海:复旦大学,2012.[8]徐玲.乳胶漆中缔合型增稠剂与乳液作用[J].现代涂料与涂装,2001,(05):25-27.[9]张华洁,张培.外墙涂料推广应用背景和现状及发展趋势[J].山西建筑,2010,(09):165-166.[10]周锡荣,唐绍裘,周武艺.新型无机涂料的制备及应用[J].山东陶瓷,2004,(01):17-20.[11]范珂瑞.增稠剂的制备及应用研究进展[J].纺织科技进展,2010,(03):44-49.[12]徐峰.增稠剂在乳胶漆中的应用及其发展[J].上海涂料,2005,(06):15-18.[13]李晓娥,祖庸.溶胶-凝胶法制备超细二氧化钛[J].化学新型材料,1997,(10):28-29.[14]刘琼吾.天然海泡石生产建筑涂料[J].涂料工业,1986,(01):36-40.[15]贾堤,武梦笔,林文桐.海泡石用作建筑涂料增稠流变剂的研究[J].新型建筑材料,2003,(03):10-15.17

20致谢时光匆匆如流水，转眼便是大学毕业时节，春梦秋云，聚散真容易。离校日期已日趋渐进，毕业论文的完成也随之进入了尾声。从开始进入课题到论文的顺利完成，一直都离不开老师、同学、朋友给我热情的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意！感谢我的导师谢红璐老师，他严谨细致、一丝不苟的作风一直是我学习的榜样，他循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。感谢化学与材料学院的所有老师，谢谢你们四年的辛勤栽培，谢谢你们在教学的同时更多的是传授我们做人的道理，谢谢四年里面你们孜孜不倦的教诲！感谢所有给予我支持和帮助的同学、朋友，今后各奔前程，大家珍重。17