水性丙烯酸透明度和粒径的关系

许多刚刚接触水性涂料的客户常常会惊讶于水性涂料的外观。同溶剂性涂料不同,水性涂料,特别适合用水性丙烯酸为原料的涂料,往往会显得发白。一些客户因此得出水性涂料不透明的结论。

不同于普通树脂,丙烯酸乳液聚合物的分散体粒子因光散射会造成涂膜未干前的白“牛奶”外观和不透明状。光线散射程度依赖于粒径,大粒径比小粒径散射度更高,而使湿膜呈现更大的不透明度和“牛奶状”外观。

当丙烯酸乳液被用作制备色漆时,乳白状效果会被配方中的颜填料所掩盖。然而在清漆或透明配方中,这会产生微黄/浅白色不透明的罐内效果。当然配方中的其他组分(比如防腐剂、流变改性剂、透明氧化铁)也会对罐内颜色和透明度产生影响。这也就是上面所说的水性涂料的“不透明问题”。

水性丙烯酸乳液的”“牛奶状” 并不影响水性涂料成膜的透明性。但是,乳液自身的乳白状和不透明的现象是可以通过降低粒径来改善的。经验告诉我们,在聚合物粒径低干110nm时透明度改善,而90nm时的结果更是显而易见。低于90nm窄粒径分布的丙烯酸聚合物的湿膜透明性可以基本与溶剂型涂料相当。

下图显示了当某丙烯酸乳液聚合物初次滴在和刷在木质基材上(桃花心木)时,粒径对涂膜透明度的影响。从左至右聚合物粒径范围从90nm上升到120nm。很明显,施工于底材上大粒径的乳液更影响透明度;“乳白色”状态在刷涂时仍然持续。更小粒径的乳液聚合物在施工时可以模拟溶剂型树脂的涂膜外观。

在华津思公司的水性丙烯酸树脂中,HD1092HD2081HD2083MHD1093都属于外观乳白色的乳液,但这并不影响成膜的透明度。但是,如果客户对涂料自身的外观有要求,或涂料施工于底材后要马上看起来透明清澈,那可以考虑HD2535水性丙烯酸树脂。HD2535水性丙烯酸树脂颗粒尺寸在纳米范围,使得HD2535外观成为透明的液体。在性能方面,也是因为漆粒径小,HD2535水性丙烯酸树脂能够在做底漆时充分在多孔基材中充分渗透而增加填充效果减少木纹突出,在做面漆时减少树脂对光的散射而具有高光泽度。