水性涂料配方组成、多彩涂料设计技巧及生产配制要点解析

一、水性涂料配方的基本组成
水性涂料以水为分散介质和稀释剂，其配方体系复杂，各成分需合理匹配以满足性能需求，基本组成包括以下 16 类物质：
水性树脂：成膜的基料，决定漆膜的主要功能。
成膜助剂：在水挥发后，促使乳液或分散体微粒形成均匀致密的膜，同时改善低温成膜性。
抑泡剂和消泡剂：抑制生产中漆液产生气泡，并使已产生的气泡逸出液面并破泡。
流平剂：改善漆的施工性能，助力形成平整、光洁的涂层。
润湿剂：提高漆液对底材的润湿性能，改进流平性，增强漆膜对底材的附着力。
分散剂：促进颜填料在漆液中的分散。
流变助剂：为漆料提供良好流动性和流平性，减少涂装过程中的弊病。
增稠剂：增加漆液黏度，提高一次涂装的湿膜厚度，对腻子和实色漆有防沉淀和防分层作用。
防腐剂：防止漆液在贮存过程中霉变。
香精：使漆液具有愉快的气味。
着色剂：针对色漆，使水性漆呈现所需颜色。其中颜料用于实色漆（不显露木纹），染料用于透明色漆（显露木纹）。
填料：主要用于腻子和实色漆，增加固体分并降低成本。
pH 调节剂：调整漆液 pH 值，保障漆液稳定。
蜡乳液或蜡粉：提高漆膜抗划伤性，改善手感。
特殊添加剂：针对特殊需求添加，如防锈剂、增硬剂、消光剂、抗划伤剂、增滑剂、抗粘连剂、交联剂、憎水剂、耐磨剂、紫外线吸收剂等。
去离子水：配方设计中常添加少量，用于制漆。


二、水性多彩涂料配方设计技巧
（一）基础色漆设计
纤维素是构成凝胶体系的关键，必须添加。
保护胶有助于形成内部 “卡屋” 结构，提高多彩粒子韧性。
基础漆粘度影响造粗形态，VS（可能指某种性能参数）影响漆膜平整度。
表面活性可有效形成 “卡屋” 结构，TSPP（三聚磷酸钠）具有降粘作用（可认为是结构性润湿）。
与保护胶相容性不良的乳液，易导致粒子膨胀、耐水性差。
（二）造粒设计
适量保护胶有助于粒子形成 “卡屋” 外壳，避免二次聚集。
过量 TSPP 会导致保护胶析出、体系粘稠、粒子再聚集。
（三）配色与造漆设计
与保护胶相容性不良的乳液，会使多彩漆出现胶化、假塑性粘稠问题。
含较强极性阳离子基团的增稠剂易引起多彩漆后期变稠。
乳液有利于提高开罐效果，且便于二次修补。
多彩漆 KU（黏度单位）通常在 90 左右，大粒子情况下可调整到 100-120。


三、水性涂料生产及配制的要点
水性涂料作为含溶剂涂料的替代品，因对生态环境无污染且在运输和使用性能上具优势，被视为高科技换代产品。其生产工艺配制要点如下：
配方材料应优先选用分散性好的颜料和超细填充料，在稳定提升产品质量的前提下，可取消研磨作业，简化生产工艺，提高生产效率。
前期分散阶段，预先投入适量 HEC（羟乙基纤维素），不仅有助于分散，还能防止或减少浆料沾壁，改善分散效果。
液体增稠剂加入前，需用 3-5 倍水调稀，在充分搅拌下缓慢加入，防止局部增稠剂浓度过高导致乳液结团或形成胶束；增稠剂可在浆料分散后投入并充分搅拌，避免上述问题。
消泡剂一半加入浆料，另一半在配漆过程中加入，以增强消泡效果；调漆时搅拌转速应控制在 200-400r/min，防止引入大量气泡影响涂料质量。