Page 13 - 2025水性涂料虚拟专辑

刘木林：基材润湿剂在水性涂料中的应用研究

wetting agent. The wetting agents with different structure of silicon substrate indicated different
degree of hydrolytic stability problems，while the star polyether substrate wetting agents with
anti-hydrolytic stability maintain higher wetting effect and stability. The bubble inhibition of
substrate wetting agent aqueous solution with different structure would show great difference，
but the difference was not obvious in water-borne coatings.
Key words：ubstrate wetting agent；water-borne coatings；ow surface energy substrate；
s
l
hydrolytic stability；bubble inhibition

由于水的表面张力高，以水作为主要载体的水 润湿剂水溶液的抑泡性方面进行评估 。这些评估
[8]
性涂料的表面张力往往也比较高 。工业涂装中大 能够判断不同类型基材润湿剂在水溶液中的性能和
[1]
多数工业基材的表面 布斯自由能（简称表面自由 在水性涂料中的初期润湿效果，但容易造成基材润
能）相对较低，水性涂料在木器及工业基材表面涂 湿剂在水性涂料应用时出现性能不稳定的现象。因
装中容易因涂料润湿效果不佳出现缩边、缩孔及涂 此需要拓展至对不同类型基材润湿剂添加至水性涂
覆不均等表面涂层缺陷而造成防护性能及装饰效 料中降低涂料表面张力及基材润湿效果的影响因
果下降 [2-3] 。基材表面润湿效果是木器涂料及工业 素、热贮存稳定性及在水性涂料中的抑泡性方面的
涂料施工必须考虑的重要指标之一。基材表面润 研究。本研究选用市场常用的 5 种硅类和非硅类不
湿是指工业基材表面吸附的气体被水或水溶液等 同化学结构的基材润湿剂，分别将其制成水溶液及
液体所取代，即原来的气/固界面消失，形成新的 水性涂料，分析探讨其水溶液以及应用在水性涂料
中的水解稳定性、表面张力、初始基材表面润湿效
固/液界面，因此润湿作用实质上是一种工业基材
果、热贮存后的基材润湿效果及抑泡性等。
表面变化过程。通常润湿分为沾湿、浸湿、铺展 3
种方式。铺展是润湿的最高等级，效果最好，其次 1 实验部分
是浸湿，沾湿等级要求最低 。为实现高等级的基
[4]
材润湿，添加合适的基材润湿剂是水性工业涂料配 1. 1 主要原料及仪器
方的关键技术。 线型聚醚有机硅Siloxane 1（硅氧烷与亲水基聚醚
基材润湿剂是指一类能够对工业基材表面润湿 以硅碳键连接）、线型聚醚有机硅Siloxane 2（硅氧烷与
性进行调控的表面活性剂，主要由亲油的疏水链连
亲水基聚醚以硅氧碳连接）、双子有机硅聚醚 Twin
接亲水链（可以是非离子链或离子基团例如亲水聚 Siloxane 3（双硅氧烷与亲水基聚醚分别以硅碳键连
醚）构成，具有因分子结构不对称而产生的自组织行 接）、星型聚醚Polystar 4（枝型疏水聚合物连接一个亲
为和降低水溶液表面张力的能力。基材润湿剂按化 水基）、双子 二醇聚醚Gemini 5（疏水基 二醇与亲水
学成分通常分为硅类和非硅类，硅类有聚醚硅氧烷、 基聚醚相连接）：市售。具体结构示意图如图1所示。
双子有机硅聚醚，非硅类有双子 二醇聚醚、星型聚 水性单组分聚氨酯分散体（PU114，固含量为
醚等 [5-7] 。在水性涂料选择基材润湿剂时，研究人员 30%、表面张力为 42 mN/m）：合 安科精细化工有限
主要是基于对不同类型基材润湿剂水溶液的表面张 公司；钛白粉（R2195）：山东道 钛白粉有限公司；滑
力（ ）、基材润湿剂对水性涂料基材润湿效果及基材 石粉（1 250目）：海城市 矿业有限公司；聚醚有机
lg

图1 不同基材 剂的结构示意图
Fig. 1 Structure diagram of different substrate wetting agents
010