用于无杀菌剂墙漆的分散聚合物粉末

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一个有利的环境。为了防止这些生物的生长，油漆通常在配方中加入了杀菌剂，以延长油漆的使用寿命。根据德国涂料和印刷油墨工业协会的数据，除非添加防腐剂，否则四分之一的桶油漆会变质。这相当于每年1100万桶，成本为4.7亿英镑。¹

然而，使用生物杀菌剂有一个问题:一旦油漆涂在墙上并开始变干，液体成分就会蒸发，使生物杀菌剂逃逸到空气中。生物杀菌剂，特别是异噻唑啉酮类，会引发一些人的过敏反应。

WACKER已经创造了一种生产无杀菌剂墙漆的技术。在2019年欧洲涂料展上，该集团展示了基于喷雾干燥聚合物粘合剂的生产线，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。

用这种新型粘合剂配制的颜料可以由专业的和自己动手的画家使用。最初的市场反馈证实了这些涂料的高质量，特别是在隐藏力和耐湿擦洗方面。

粉末涂料种类

粉末涂料的概念并不是全新的。粉末涂料有好几类，其中有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。这些涂料以透气性好而闻名。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，他们需要专家水平的应用技术，以避免污渍形成。这也是为什么水泥粉漆经常用于地下室，但不作为装饰涂料。硅酸盐粉末涂料具有良好的遮盖力，但一般采用双组分体系。

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粘合剂结合以提高其性能。然而，聚合物粘合剂在涂料中有几个优点，如易于应用，配方多种多样，优良的隐藏力和耐湿擦洗性。此外，基于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色彩领域以粉末形式配制涂料。

采用乙酸和乙烯合成醋酸乙烯单体VAM的一体化生产工艺生产分散聚合物粉末。在共聚过程中，VAM和乙烯转化为醋酸乙烯。液体分散液和保护胶体通过喷雾干燥机。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期间不可逆地形成一层膜。在加水后，可分散的聚合物粉末很容易重新分散成单个的颗粒。

灵活的配方

分散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的配方中应该添加水。

一种可能是在工艺的早期阶段加水:可分散的聚合物粉末被重新分散在水中，以获得传统的液体分散。这里的优点是: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状颜料，然后直接把它们送到经销商那里，比如五金店或DIY市场，在那里粉末颜料可以很容易地储存起来。然后可以根据客户的要求加入水来混合油漆。甚至油漆的数量也可以根据个别客户的需要进行调整。

另一种可能是生产粉末涂料并出售给最终用户。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，例如。在家里或建筑工地，他们可以加水来生产他们需要的特定数量的油漆——可以覆盖一个小污点，也可以粉刷整面墙。

要准备一个标准数量的成品，比如10升桶的成品，最终用户从水开始，加入粉末，用钻孔机搅拌大约5分钟。对于大约一升或更小的量，摇晃足以确保良好的混合。

抗湿擦洗和隐藏能力

密集的测试表明，用分散聚合物粉末生产的涂料具有很高的质量标准。油漆的一个重要标准是隐藏力。为了确定这个值，实验室技术人员拿了不透明度表，称了他们的重量，并用杯形比压计测量他们的密度。随后，分别浇注了150 μ m和225 μ m的漆膜。浇铸后再次称量不透明片。然后在23°C和50%的湿度下干燥24小时。干燥时间过后，用专用设备测量不透明度。在下一步，所有的结果被用来计算对比度。根据ISO 6504-3，涂料的隐藏力分为四类，从隐藏力最高的第1类(对比度≥99.5)到隐藏力最低的第4类(对比度< 95)。用分散聚合物粉末配制的粉末涂料的对比度在98到< 99.5之间，因此达到二级遮盖力。

装饰内墙漆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。第一步，在300 μ m的PVC片上浇铸漆膜。然后在标准大气中干燥72小时，然后在50°C下干燥24小时，在标准大气中干燥24小时。之后，测量了有和没有干漆的PVC板的厚度。然后，床单被切割成几条条纹，每条条纹都被放在一台特殊的机器上，用一个带绒垫的雪橇在涂上颜料的表面滑动200次。之后，再次对PVC样品进行测量。ISO 11998定义了五种类型，第1类在200循环后损耗小于5 μ m时最高，第5类在40循环后损耗为70 μ m时最低。结果表明，采用分散聚合物粉末配制的标准涂料满足2级要求(200循环后>5µm ~ <20µm损失)。

Biocide-Free、低voc Ecolabel-Compliant

具有分散聚合物粉末的粉末涂料气味低，保持稳定，即使不添加防腐剂。根据制造商和客户的喜好，重新分散涂料的水不必在应用之前添加，从而消除了在生产过程中添加杀菌剂的需要。以分散聚合物粉末为基础的粉末涂料也比普通分散涂料具有更长的货架寿命。它们的挥发性有机化合物(VOC)含量非常低(<1克/升)，并符合主要的生态标签。标准分散聚合物粉末的规格如表1所示。

用分散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℃。此外，聚合物粉末支持填料和颜料的分散，从而提高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按精确的用量配制，避免了大量的产品浪费。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，粉末涂料可以不同于液体涂料的包装:它们可以放在袋子里，在运输和储存过程中提供更好的空间利用，而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。与传统的墙漆不同，粉状的墙漆不会在寒冷中结冰，也不会在受热时变厚。然而，在30°C以上的温度下长时间储存，包括在压力负载、湿度或暴露在阳光下，可能会导致阻塞。为了防止粉末与水分接触，建议在包装中使用聚乙烯进口，因为它们具有低的透湿性。

可分散的聚合物粉末也可快速制备涂料。聚合物颗粒容易在水中分散。因此，涂料可以在混合后立即使用，不像其他粉末涂料需要时间膨胀才可以使用。

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。