Page 60 - 涂层与防护2019-02

于国玲，等：助剂在水性涂料中的应用

水性涂料中常用的润湿分散剂可分为： ①传统 其他能够改善底材润湿能力的物质。
型，如聚丙烯酸盐类、聚羧酸盐类等。 这类分散剂具有 底材润湿剂可分为有机氟、 有机硅和炔二醇类。
优异的降黏效果和贮存稳定性；②阴离子型，包括磺 有机氟和有机硅可以强烈降低静态表面张力，对于难
酸盐类、硫酸酯类、油酸丁基酯等；③非离子型，包括 润湿的基材如塑料有很好的润湿效果。 树脂在涂覆的
乙二醇聚氧乙烯烷基酯、烷基醇聚氧乙烯醚、烷基酚 过程中，处于应力的作用下，这时动态表面张力越低，
聚氧乙烯醚、炔二醇等，特点是价格便宜，但添加量较 越有利于润湿。 炔二醇及其衍生物的动态表面张力较
大，且对其他组分的性能影响较大，主要用于低端水 低，润湿速度快。 有机硅类分为三硅氧烷结构和非三
性涂料；④聚合物型，对有机和无机颜料及炭黑的分 硅氧烷结构，前者的表面张力可降至 21，但 pH 超出
散效果好，降黏效果优异、贮存稳定性和的耐化学性 6~8 易发生异构化反应而失效； 后者的表面张力一般
好。 适用于水性工业涂料及工业用水性色浆；⑤复合 可以降至 23~24，且 pH 范围较广。
型表面活性剂，兼具润湿和分散的效果，具有优异的 基材润湿剂的选择依据：① 在低添加量下大幅降
展色性、通用性与贮存稳定性。 低表面张力；② 对漆膜的耐水性没有不良影响；③ 即
颜填料润湿分散剂的选择标准：降低表面张力效 使在非常快速的施工条件下也能保持低的动态表面
率高，低气泡，不稳泡，与体系其它组分相容性好，用 张力；④ 增加对底材的润湿性和渗透性，促进层间的
量小，对水的敏感性低，不会引起重涂和附着力下降 附着力；⑤容易添加；⑥出色的性价比。
的问题。
1.4 消泡剂
1.2 成膜助剂
水性涂料比溶剂性涂料更易产生气泡。 水性涂料
成膜助剂的作用是为成膜提供场地，是高沸点溶 泡沫产生的原因：基料本身易起泡，各类助剂的相容
剂。 在高固体份涂料中， 成膜助剂的用量加大会使胶 性及相互作用对泡沫的产生及稳定有很大影响，生产
粒溶胀，造成黏度上升， 甚至破乳，报废。 和施工带入气泡，增稠剂的使用等。
成膜助剂可分为 : ①醇酯类（如醇酯-12）；②醇 消泡剂的作用机理：渗透到由表面活性物质所形
类（如苯甲醇、乙二醇、丙二醇等）；③醇醚酯类(如 3- 成的薄层中，通过降低表面张力，破坏薄层的稳定性，
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乙氧基丙酸乙酯、 己二醇丁醚醋酸酯等) ； ④醇醚类 从而达到消泡的目的 。
（乙二醇丁醚、丙二醇醚、丙二醇苯醚等）。 水性漆中使用的消泡剂有：①金属皂、矿物油蜡
成膜助剂优劣的判定方法是测定乳液的最低成 类：主要应用于高 PVC 体系的工业底漆中。 在光泽要
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膜温度 。 求很高的涂料中，影响透明性；②复合型消泡剂：矿物
成膜助剂的选择依据： 首先是聚合物的强溶剂, 油/疏水粒子/ 有机硅，优点是相容性好，漆膜缺陷少；
对水性树脂相容性好，成膜效率高；对乳液的稳定性 ③有机硅类消泡剂： 聚硅氧烷和聚醚改性有机硅类。
无不利影响； 气味低、加量少、具有一定的挥发性；便 特点是抑泡能力强与热稳定性好， 与体系相容性好，
于施工；能降低水性树脂的最低成膜温度；不影响漆 漆膜缺陷少， 不影响重涂； ④聚醚嵌段型消泡剂。 特
膜的外观和光泽；水解稳定性好；在水中的溶解度小； 点是相容性好，漆膜缺陷少，不影响光泽，但抑泡性能
挥发速度应低于水和乙醇；有优良的聚结性能，能吸 较弱，主要用于清漆和高光体系。
附在乳胶粒子表面； 在成膜前保留在涂料涂层中，成 评估消泡剂的方法：鼓泡法、比重法、辊涂法和摇
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膜后可完全挥发，不影响涂膜性能。 泡法 ，在色漆中主要用比重法来测定消泡抑泡能力。
消泡能力的检测方法：高速搅拌法。 固定转速、搅拌时
1.3 基材润湿剂
间、用量、黏度、等参数，然后比较泡沫的高度及消除
基材润湿是指基材表面的空气被液体涂料所取 的时间。 消泡剂应根据树脂种类、其它助剂和配方体
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代的过程 ，要实现良好的润湿、铺展效果，必须选择 系，结合生产工艺和施工方式，通过实验进行筛选。 总
适当的基材润湿剂，保证液体涂料的表面张力小于基 体的原则是①消泡能力强；②稳定性好；③不影响光
材的临界面张力。 通常是氟碳或者氟碳改性的物质和 泽；④无重涂障碍。

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