作者| 易其磊、吴伟彬，李耀昌，王墉 巴德富
摘要：本文主要探讨了多彩涂料中纤维素醚、填料、保护胶、悬浮剂、乳液等原材料以及多彩彩点大小、造粒工艺、基础漆/造粒液/连续相之比例等生产参数对多彩涂料粘度的影响。研究表明，多彩涂料粘度受到很多方面因素的影响，其中纤维素醚、填料、保护胶、乳液影响最大；适当降低纤维醚/填料添加量、对填料/保护胶/乳液型号进行筛选，可以有效提高多彩涂料的粘度稳定性；在低纤维素醚配方中，搭配RS-2866基础漆乳液，可以实现彩点韧性保持较好水平，同时多彩涂料粘度稳定性高。
关键词：多彩涂料 粘度稳定性 乳液 彩点韧性
前 言
随着仿石涂料的不断更新换代，多彩涂料作为近年兴起的仿石涂料新品类，以其逼真的仿石效果得到了市场的认可。多彩涂料除了仿石效果之外，涂料的储存稳定性、耐水性、生产便利性也一直是涂料企业一直追求的性能要点。本篇文章，将从多彩涂料的配方出发，逐个分析配方中各个成分对多彩涂料粘度的影响，并给出多彩粘度稳定性优化建议。
实验与分析
1、测试项目与方法：
①初始粘度：加入连续相后，搅拌2分钟，测试KU粘度。
②4h粘度：多彩涂料配制完毕后，在标准环境放置4小时，到时间后搅拌30秒，测试KU粘度，记为4h粘度。测试此时的粘度，是为了对应多彩涂料生产完毕、确认最终效果后，涂料开始包装时的粘度;
③储存粘度：多彩涂料放置隔夜后，在55℃环境放置14天，到时间后在标准环境冷却至23℃，搅拌30秒，测试KU粘度，记为储存粘度。
2、测试配方
多彩涂料的基础配方如下：
3、分析维度
按照下表所列内容，从配方中各类型成分出发，分析各类型成分对多彩涂料粘度的影响：
3.1 基础漆中纤维素醚对多彩涂料粘度的影响
基础漆中纤维素醚主要作用是与乳液/保护胶形成多彩彩点。随着市场对多彩涂料质感的不断追求，基础漆中纤维素醚添加量呈现上升趋势。本小节设计如下实验，分析基础漆中纤维素醚对多彩涂料粘度的影响：
本小节实验结果为：
根据本节测试结果，可总结出：
①基础漆中纤维素醚添加量升高，多彩涂料的初始粘度/4h粘度/储存粘度随之升高，粘度变化值增大;
②将低粘度纤维素醚替换为高粘度纤维素醚，多彩涂料的初始粘度也会出现轻微升高。
因此，针对多彩涂料的储存粘度稳定性而言，合理降低基础漆纤维素醚添加量，有利于多彩涂料的储存稳定性。当然，应同时应注意基础漆中纤维素醚添加量降低可能会导致的多彩涂料初始粘度偏低、彩点韧性下降、渗色渗乳等问题。
3.2 基础漆中填料对多彩涂料粘度的影响
基础漆中填料主要提供多彩彩点的遮盖、质感效果。当前主流细填料为钛白粉、煅烧高岭土，主流粗填料为天然砂。由于主要填料天然砂的比重较大、单价较低，提高天然砂的添加量可降低多彩涂料的配方成本；由于天然砂难以控制批次之间颜色一致性，也有使用烧结砂进行调色，降低调色难度的做法。本小节设计如下实验，分析基础漆中填料对多彩涂料粘度的影响：
本小节实验结果为：
根据本节测试结果，可总结出：
①基础漆中细填料添加量升高，多彩涂料的初始粘度/4h粘度/储存粘度随之升高，粘度变化值增大;
②将天然砂替换为烧结砂，多彩涂料的初始粘度/4h粘度/储存粘度升高，粘度变化值大。
因此，针对多彩涂料的储存粘度稳定性而言，合理降低填料添加量，有利于多彩涂料的储存稳定性；使用碱性强、离子浓度大的填料，则对多彩涂料的储存稳定性有明显负面影响。
3.3 基础漆中乳液对多彩涂料粘度的影响
多彩涂料中所使用的乳液，是多种单体、乳化剂、引发剂、pH调节剂、杀菌剂、消泡剂等原料经过一系列物理、化学变化后形成的复杂的混合物。由于乳液的复杂性，乳液的类型有各种各样的划分方式，比如：以是否含有苯乙烯，来划分苯丙、纯丙乳液；以乳液的玻璃化温度，来划分弹性、刚性乳液；以乳液的使用场景，来划分内墙乳液、外墙乳液……当我们以乳液和多彩保护胶（主要成分为锂皂石）反应剧烈程度作为划分依据，可以将各种类型的乳液划分为——无反应乳液、弱反应乳液、中反应乳液、强反应乳液。
本小节设计如下实验，分析基础漆中填料对多彩涂料粘度的影响：
本小节实验结果为：
根据本节测试结果，可总结出：
①当前配方下，基础漆中乳液的反应性对多彩涂料的粘度影响较小，随着乳液反应性提高，粘度有轻微升高趋势；
②在当前配方下，基础漆中乳液的添加量对多彩涂料的粘度影响较小，随着乳液添加量提高，粘度有轻微升高趋势。
3.4 基础漆中保护胶对多彩涂料粘度的影响
随着多彩涂料技术的不断发展，当今主流的多彩彩点形成机理已经逐渐定型为：锂皂石+活性羟基→形成沉淀作为彩点骨架和保护层。
基于此机理的各种型号多彩保护胶，虽然主要成分都是锂皂石，但是生产原料、工艺、改性手段、降粘剂种类等存在差异，不同型号之间的保护胶性能不尽相同，但是都朝着彩点韧性更强、涂料稳定性更好的方向发展。若按照保护胶与活性羟基反应的剧烈程度进行保护胶种类的划分，可分为：中反应保护胶、强反应保护胶。
本小节设计如下实验，分析基础漆中保护胶对多彩涂料粘度的影响：
本小节实验结果为：
根据本节测试结果，可总结出：①保护胶的反应性与多彩涂料的初始粘度/4h粘度/储存粘度并未出现明显的相关性；②基础漆中保护胶添加量越高，初始粘度反而越低，储存粘度稳定性升高。
3.5 彩点大小与造粒方式对多彩涂料粘度的影响
多彩彩点大小，既要根据石材/色卡进行调整，还会受多彩配方、彩点生产工艺的影响。当前主流造粒工艺，主要有批次稳定性较高的造粒机造粒法和彩点形态较为自然的分散盘造粒法。为了探究多彩彩点大小与造粒方式对多彩涂料粘度的影响，设计多彩彩点大小为大彩点、中彩点、小彩点，并对比造粒机造粒方法和分散盘造粒方法，得到的实验结果为：
根据本节测试结果，可总结出：
①彩点越小，初始粘度/4h粘度/储存粘度越高；
②使用分散盘造粒方法的多彩涂料，初始粘度/4h粘度/储存粘度越高也呈现变高现象。
3.6 造粒液中悬浮剂对多彩涂料粘度的影响
造粒液中悬浮剂主要起到防止造粒过程中彩点沉降、减少渗色渗乳等作用，常见的防沉剂有黄原胶、纤维素醚、膨润土等。设计对比实验如下：
本小节实验结果为：
根据本节测试结果，可认为防沉剂对多彩涂料的粘度影响不明显。
3.7 造粒液中保护胶用量对多彩涂料粘度的影响
造粒液中的保护胶主要作用为与基础漆中纤维素、乳液形成彩点保护层，随着行业的不断发展，造粒液中保护胶浓度呈现下降趋势。本次设计实验为降低或者提高造粒液保护胶用量，分析造粒液保护胶用量对多彩涂料粘度的影响：
本小节实验结果为：
根据本节测试结果，可认为：实验范围内，造粒液中保护胶添加量对多彩涂料的粘度影响不明显。但需要指出的是，低保护胶浓度的多彩涂料出现彩点韧性下降的问题。
3.8 连续相中乳液对多彩涂料粘度的影响
由于多彩彩点外层的保护作用，连续相中乳液不会与基础漆中纤维素醚发生反应，因此在多彩涂料粘度方面，我们只需要重点关注连续相乳液与保护胶反应性即可。设计实验为：稳定型连续相乳液与反应型连续相乳液对多彩涂料粘度的影响：
本小节实验结果为：
根据本节测试结果，可以看到反应型连续相乳液会提供相当多的粘度，导致完全采用反应型连续相乳液时，多彩涂料的粘度过高；若采用稳定型反应型复配的方法，可以获得比较理想的多彩涂料粘度，但是仍然存在初期粘度涨幅偏高的问题。
采用反应型乳液可以带来减少增稠剂使用、耐水白性能提升、防沉效果提升等好处，也会带来初始粘度涨幅高、彩点韧性下降等坏处，同时还需要注意反应型乳液和不同保护胶型号的适配性。因此，反应型乳液需要积累大量实验和生产经验后再大面积使用。
3.9 连续相中增稠剂对多彩涂料粘度的影响
由于多彩体系中保护胶的存在，连续相中往往不采用纤维素醚类增稠剂，而采用碱溶胀（缔合）类增稠剂、膨润土类增稠剂居多。众所周知，增稠剂添加量越高，涂料粘度越高；缔合型增稠剂与乳液的反应性越强，涂料粘度越高；增稠剂与体系相容性不佳，则容易出现后增稠、降粘等问题。
3.10 基础漆/造粒液/连续相之比例对多彩涂料粘度的影响
在经典的多彩配方中，基础漆：造粒液：连续相的比例为6：2：2。但随着技术进步，配方开发者会出于成本、生产便捷性等考虑，改变基础漆/造粒液/连续相之比例。本轮实验中，在保证涂料内增稠剂保持一致的前提下，调整基础漆/造粒液/连续相之比例，设计实验与结果为：
根据以上测试结果，可以总结：
①基础漆比例提高同时连续相比例降低，初始粘度有升高趋势；
②造粒液比例升高同时连续相比例降低，初始粘度有下降趋势。
结论与优化建议
综合上述实验现象，可以看出多彩涂料粘度受到很多方面因素的影响，其中影响最大的几个因素当属：①基础漆中纤维素醚、②基础漆中填料、③保护胶、④乳液。若能够对纤维素、填料、保护胶和乳液进行科学地选择和添加量控制，多彩涂料的粘度稳定性势必会得到显著的提升。
根据上述对粘度稳定性的分析，可以形成具体的优化建议为：①基础漆中纤维素醚添加量偏低为宜；②基础漆中填料应选取离子含量较低的型号，并适当降低添加量；③保护胶选取稳定性较高的型号，并适当提高添加量；④若追求粘度稳定性，则应选择稳定型连续相乳液，搭配合适的连续相增稠剂使用。然而，万事万物均有两面性，上述优化建议固然对多彩涂料粘度稳定性有帮助，但是建议①、②、③都会对多彩质感带来负面影响，这显然是配方开发者不愿意接受的。
针对上述矛盾点，巴德富开发了RS-2866基础漆乳液。该乳液采用“分子设计”技术，保证活性基团都均匀分布在乳胶粒子表面，使其快速与保护胶以及疏水改性纤维素缔合，形成网状三维结构将其应用于多彩基础漆，在彩点表面快速反应，更快形成致密的保护膜，从而使多彩涂料具有优异的彩点韧性、不同环境下彩点抗形变能力及冻融稳定性。
RS-2866的引入，使得多彩涂料在偏低的纤维素醚和保护胶条件下，仍然具有满足要求的彩点韧性，达到了粘度稳定性和彩点韧性兼得的效果；此外，RS-2866还具有低碳特性，基础漆配方中无需添加成膜助剂，有利于基础漆的快速干燥成膜，值得各位配方开发者尝试！
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