用于无生物杀菌剂墙漆的可分散聚合物粉末| 2019-08-05 | PCI杂志

现在大多数液体墙漆都是水性的。然而，当用于油漆时，水为细菌和其他微生物提供了有利的环境。为了防止这些生物的生长，油漆通常与杀菌剂配制，以使其保持更长的时间。根据德国油漆和印刷油墨工业协会的数据，除非添加防腐剂，否则四分之一的油漆会变质。这相当于每年1100万桶，成本为4.7亿英镑。¹

然而，使用杀菌剂存在一个问题:一旦油漆涂在墙上并开始干燥，液体成分就会蒸发，导致杀菌剂逃逸到空气中。生物杀菌剂，尤其是异噻唑啉酮类，会引发某些人的过敏反应。

瓦克创造了一种生产无生物杀灭剂墙体涂料的技术。在2019年欧洲涂料展上，集团推出了一个基于喷雾干燥聚合物粘合剂的产品线，适用于生产液体或粉末形式的内墙涂料。涂料制造商可以使用聚合物粘合剂来创建单独的涂料配方，就像他们可以使用分散形式的传统粘合剂一样。

用新型粘合剂配制的涂料可以由专业和自己动手(DIY)画家使用。最初的市场反馈证实了这些涂料的高质量，特别是在隐藏力和抗湿擦洗性方面。

粉末涂料类别

粉末涂料的概念并不是全新的。粉末涂料有几类，其中一些在人类历史上已经使用了很长时间。矿物涂料，如粘土涂料，水泥粉涂料，石灰粉涂料或硅酸盐粉涂料与矿物粘合剂，如水泥，泥浆或壤土，可溶性水玻璃或熟石灰。这些油漆以透气性好而闻名。然而，与使用聚合粘合剂的涂料相比，它们有几个缺点。

例如，粘土和水泥粉末涂料很难应用，因为它们不能提供良好的涂层质量或隐藏力。此外，他们需要一个专家水平的应用技术，以避免染色形成。这也是为什么水泥粉涂料经常用于地下室，但不作为装饰涂料。硅酸盐粉末涂料具有良好的遮盖力，但一般为双组分体系。

通常，像这样的矿物粉末涂料是高碱性的，这使得它们很难与聚合物粘合剂结合起来以提高其性能。然而，聚合物粘合剂在涂料中具有一些优点，如易于应用，配方多样化，优异的遮盖力和耐湿擦洗性。此外，基于可分散聚合物粉末的粘合剂使制造商能够在需要高质量涂料的复杂装饰颜色领域以粉末形式配制涂料。

采用一体化生产工艺生产可分散高分子粉末:以醋酸和乙烯为原料生产醋酸乙烯单体VAM。在共聚过程中，VAM和乙烯转化为醋酸乙烯-乙烯，VAE。液体分散体和保护胶体通过喷雾干燥器。所述保护胶体基质将粉末颗粒中的分散颗粒彼此分离，并防止聚合物颗粒在干燥和储存过程中不可逆地形成薄膜。在加水后，可分散的聚合物粉末很容易再分散成单个的颗粒。

措辞的灵活性

可分散的聚合物粉末提供了一种非常灵活的生产装饰和高质量涂料的方法。在生产过程中，涂料制造商可以决定在哪个阶段应该向配方中添加水。

一种可能是在工艺的早期阶段加水:可分散的聚合物粉末重新分散在水中，以获得传统的液体分散体。这里的优势是:制造商可以使用他们喜欢的生物杀菌剂或添加剂，而不依赖于分散供应商添加的那些。

第二种方法是生产粉末形式的涂料，并将其直接交付给经销商，如五金店或DIY市场，在那里粉末涂料可以很容易地储存。然后可以根据客户要求添加水来混合油漆。甚至油漆的数量也可以根据客户的个人需求进行调整。

另一种可能性是生产粉末涂料并将其销售给最终用户。例如，在这种方法中，终端消费者在五金店或专业油漆店购买粉末涂料。在家里或建筑工地，他们可以加水来生产所需的特定数量的油漆——要么覆盖一个小污渍，要么粉刷一整面墙。

为了准备一个标准量，比如一桶10升的最终产品，最终用户从水开始，加入粉末，用钻孔机搅拌大约5分钟。对于少量的大约一升或更少的量，摇晃足以确保良好的混合。

耐湿擦洗性和隐藏力

密集的测试表明，用可分散的聚合物粉末生产的涂料达到了高质量的标准。涂料的一个重要标准是遮盖力。为了确定这个值，实验室技术人员取了不透明度片，称了重量，用杯形比重计测量了密度。之后，铸出两层漆膜，一层150µm，另一层225µm。浇铸后，不透明度表再次称重。然后将薄膜在23°C和50%湿度的温度下干燥24小时。干燥时间后，用专门用于测量的设备测量不透明度。在下一步，所有的结果被用来计算对比度。根据ISO 6504-3，涂料的隐藏力有四个等级，从隐藏力最高的1级(对比度≥99.5)到隐藏力最低的4级(对比度< 95)。采用分散性聚合物粉末配制的粉末涂料的对比度在98到< 99.5之间，因此在遮盖力方面达到了2级。

装饰内墙涂料性能的另一个主要标准是耐湿擦洗性。这是在WACKER实验室根据ISO 11998进行测试的。在第一步中，在300微米的PVC片材上浇铸漆膜。然后，薄片在标准大气中干燥72小时，然后在50°C下干燥24小时，再在标准大气中干燥24小时。在此之后，测量有和没有干漆的PVC片材的厚度。然后，薄片被切割成几条条纹，每条条纹都放在一个特殊的机器上，用带着羊毛垫的雪橇在涂漆的表面上滑动200次。之后，再次测量PVC样品。ISO 11998定义了五类，其中1类是200次循环后损失<5 μ m的最高，5类是40次循环后损失为>70 μ m的最低。结果表明，由可分散聚合物粉末配制的标准涂料满足2级要求(200次循环后>5 μ m至<20 μ m损耗)。

无生物杀虫剂，低voc，符合生态标签

具有分散性聚合物粉末的粉末涂料气味低，即使不添加防腐剂也保持稳定。根据制造商和客户的喜好，重新分散涂料的水直到应用前才添加，从而消除了在生产过程中添加杀菌剂的需要。基于可分散聚合物粉末的粉末涂料也比常规分散涂料具有更长的保质期。它们的配方具有非常低的挥发性有机化合物(VOC)含量(<1克/升)，并符合主要的生态标签。标准可分散聚合物粉末的规格如表1所示。

采用分散性聚合物粉末配制的涂料不需要有机溶剂、增塑剂或成膜剂，因为成膜温度约为0°C。此外，聚合物粉末支持填料和颜料的分散，从而增强了涂料的遮盖力和铺展性。

储存，运输和准备

另一个优点是粉末涂料可以按需以精确的剂量制备，从而避免了浪费产品的数量。它们也比分散涂料更容易运输和储存。与分散涂料相比，典型配方可节省40%的重量。此外，粉末涂料的包装可以不同于液体涂料:它们可以保存在袋子中，在运输和储存过程中更好地利用空间，并且在运输过程中包装损坏或泄漏的情况下，干燥形式更安全。

粉末涂料即使在恶劣的气候条件下也可以储存。与传统的墙体涂料不同，粉状涂料不会在寒冷中结冰，也不会在受热时变厚。然而，在30°C以上的温度下长期储存，包括结合压力负载、湿度或暴露在阳光下，可能会导致堵塞。为了防止粉末与水分接触，建议在包装中使用聚乙烯入口，因为它们的透湿性较低。

可分散的聚合物粉末也可以快速制备涂料。聚合物颗粒很容易在水中分散。因此，这种涂料可以在混合后立即涂上，不像其他粉末涂料在准备使用之前需要时间膨胀。

颜料的稠度可以通过水和粉的比例来调整，也就是说，画家可以根据自己的绘画项目来决定是想要更薄还是更厚的颜料。对于标准配方，我们定义了每100毫升水150克的推荐比例。