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刘汉功，等：自干型单组分水性铝粉漆闪光效果的影响因素
（FI）小于 10 时，属于弱金属性；FI 值为 10～20 时，属 均匀，制得铝浆；然后按配方量在调漆釜依次加入配
于强金属性，弱珠光性；FI 值达到 20～30 时，则属于强 方组分（4）～（10），在 500～1 000 r/min 下分散至均匀，
珠光性，说明闪光效果最好 [5-6] 。 加入铝浆， 低速搅拌至均匀； 最后加入组分 （11）和
溶剂型铝粉漆含有大量的挥发性溶剂，若进行 （12）调整黏度和 pH 值。
水性化之后，可以使 VOC 整体下降 67%。 但是铝粉漆
1.4 闪光指数测试仪器
水性化的难度较大，因为水性铝粉漆的缓释剂是挥发
速率较慢的水， 铝粉在干燥过程中极易发生移动，造 闪光指数(FI)测试：X-Rite MA68II 多角度测试仪。
成 FI 值下降。 本文主要探讨树脂、铝粉、定向剂、成膜
助剂以及中和剂等对水性铝粉漆稳定性及闪光效果 2 结果与讨论
的影响。
2.1 成膜树脂的选择
1 实验部分 在水性铝粉漆中使用的成膜树脂类型多数为水
性羟基丙烯酸乳液、水性聚氨酯分散体、氨基树脂、水
1.1 主要原材料
性聚酯树脂、水溶性丙烯酸树脂等。 水性羟基丙烯酸
一级分散体型水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯分散 乳液分为一级分散体和二级分散体。 一级分散体是由
体、铝粉定向剂(AQUATIX 8421)：工业级，德国毕克化 各种单体在水中使用乳化剂进行乳液聚合直接制得，
学公司；防沉剂(Laponite RD)：工业级，德国毕克化学 外观呈半透明或乳白，具有相对分子质量大、快干、价
公司；中和剂(N, N-二甲基乙醇胺)：工业级，陶 氏 化 廉、耐水、耐碱性、低 VOC 等优点，但同时具有不耐低
学；成膜助剂(乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、二丙二醇单丁 温、流平性差、光泽度低、对溶剂敏感等缺点；二级分
醚)：工业级，江苏天音化工有限公司；分散剂、润湿流 散体是通过单体在合适的溶剂中反应， 再经氨中和，
平剂、水性铝粉等：市售工业品。 最后加水乳化制得。 外观呈半透明或乳白，相对分子
质量低，具有高光泽、流平性好的特点。 但在使用时一
1.2 制漆配方
般与聚氨酯固化剂配套使用，涂层的物理化学性能较
配方见表 1。 好，但价格偏高。 水性聚氨酯分散体粘结力强，具有优
表 1 水性金属闪光漆基础配方 越的弹性、耐磨性、保光性，对铝粉易于定向，但是耐
序号 原料 质量份/份 水、耐碱性差。 本文研究的自干型单组分水性铝粉漆
1 水性铝粉 5.0～8.0 以分散体型树脂为主，选择一级分散体型水性丙烯酸
2 助溶剂 5.0～8.0 树脂和水性聚氨酯分散体作为成膜树脂，结合两者的
3 分散剂 0.1～0.5
优缺点，将两种树脂搭配使用，能提供很好的漆膜性
4 水性丙烯酸一级分散体 20.0～40.0 [7]
能及优异的铝粉定向 。
5 水性聚氨酯分散体 20.0～40.0
6 中和剂 0.1～1.0 2.2 铝粉颜料的选择
7 防沉剂 0.1～1.0
铝为两性金属，可以与酸反应，也可与碱反应，而
8 铝粉定向剂 2.0～8.0
且还可以与水发生反应生成氢气。 水性铝粉颜料的生
9 成膜助剂 0.5～6.0
产是通过湿法球磨将高纯度的金属铝制成鳞片状颜
10 润湿流平剂 0.1-0.5
料，最后通过表面处理技术，开发出不同形状、色彩、
11 去离子水 5.0～15.0
性能的铝粉颜料，如银元形、抛光型、非浮性、浮性、耐
12 中和剂 0.1～0.5
酸碱性等。 铝粉颜料的粒径越大，形状越圆，反光的比
例越高，FI 值越大，即随角异色效应越好；粒径越小，
1.3 制漆工艺
金属质感越强，反射光的比例下降，散射光提高，FI 值
称取表 1 配方中（1）～（3）组分，低速搅拌分散至 变小，但遮盖能力增强。
28 分析测试 ANALYSIS AND TEST
