|
【涂學(xué)會(huì)資訊】助劑在水性涂料中的應(yīng)用推廣!
近年來,國家不斷號(hào)召節(jié)能、環(huán)保政策,對各個(gè)行業(yè)提出了更高的要求。水包水型水性涂料由于其較好的環(huán)保性能具有較好的發(fā)展前景。助劑作為生產(chǎn)涂料必不可少的原材料之一,其使用量隨著水性涂料的廣泛使用持續(xù)增長。此外,助劑的性能也直接影響水性涂料的環(huán)保性能。也就是說助劑的質(zhì)量在一定程度上決定水性涂料產(chǎn)品的質(zhì)量。因此,加強(qiáng)對水性涂料助劑的研究對提升其質(zhì)量及效果是有益的。 水性涂料可以分為油包油、油包水、水包油以及水包水四種類型。由于水包水型水性涂料的環(huán)保性能最佳,其使用范圍最廣,且油包油、油包水、水包油等水性料已逐步被市場所淘汰。水包水型又稱為水分散的水性涂料,根據(jù)涂料中顆粒直徑的大小又分為膠體分散和乳液分散兩種。目前,應(yīng)用于水性涂料助劑可以分為生產(chǎn)和施工,主要包括有生產(chǎn)過程中添加的助劑、施工過程中添加的助劑、改善成膜性能的助劑以及其他一些功能助劑。其中,生產(chǎn)過程中助劑主要包括:乳化劑、消泡劑、潤濕劑以及分散劑;施工過程中的助劑主要包括有成膜劑、流平劑、附著力促進(jìn)劑;其他功能性助劑主要包括有:防霉劑、殺菌劑、防污染劑等。
生產(chǎn)過程中的助劑主要包括:乳化劑、消泡劑、潤濕劑以及分散劑。(1) 乳化劑乳化劑的主要功能是在制備水性涂料時(shí)為涂料的聚合提供膠束狀顆粒,是確保聚合物穩(wěn)定的重要原材料。但是,乳化劑直接加入水性涂料中會(huì)導(dǎo)致涂料在涂裝后在其表面容易出現(xiàn)小空隙的相分離狀態(tài),從而導(dǎo)致水分滲入涂料所形成的膜中。為了解決傳統(tǒng)乳化劑提供了膠束狀顆粒有利于水向涂膜滲透的問題,高分子乳化劑和反應(yīng)性乳化劑將成為未來乳化劑的發(fā)展方向。 (2)潤濕劑和分散劑潤濕劑和分散劑的主要功能是減少涂料生產(chǎn)過程中分散工序所需的時(shí)間和能量,進(jìn)而確保涂料的分散體更加穩(wěn)定。其中,潤濕劑能有效降低固體和液體之間的界面張力,使得固體能夠更高效的被液體所潤濕。在水性涂料的實(shí)際生產(chǎn)過程中,潤濕劑與乳化劑類似均為表面活性劑,而且常用的表面活性劑類型為陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑。在以往水性涂料制備過程中,常采用的表面活性劑為烷基酚聚氧乙烯醚類非離子表面活性劑。但是該物質(zhì)會(huì)影響人體的內(nèi)分泌系統(tǒng),因此逐漸被取代。分散劑能夠確保被潤濕劑潤化后的顏填料顆粒保持相對穩(wěn)定,確保顏填料不會(huì)出現(xiàn)結(jié)塊、絮凝的情況。目前,應(yīng)用于市面上的分散劑可分為無機(jī)分散劑和有機(jī)分散劑。其中,無機(jī)分散劑主要包括磷酸鹽和硅酸鹽;有機(jī)分散劑主要包括有機(jī)丙烯酸鹽和聚異丁烯順丁二酸鹽等。烯經(jīng)實(shí)踐表明,將無機(jī)分散劑和有機(jī)分散劑混合使用能夠得到效果最佳的分散劑。
(3)消泡劑為了確保水性涂料的性能和質(zhì)量,在其各個(gè)環(huán)節(jié)均需加入一定量的表面活性劑。因此,在其生產(chǎn)、使用等環(huán)節(jié)均會(huì)產(chǎn)生一定量的泡沫。顧名思義,消泡劑的主要功能是抑制并消除涂料在生產(chǎn)過程中或者成膜過程中的泡沫。目前,應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)和成膜中的消泡劑類型為有機(jī)改性聚硅氧烷消泡劑。 施工過程中的助劑主要包括有:增稠劑、固化劑以及催干劑。 (1) 增稠劑增稠劑在水性涂料施工過程中的應(yīng)用,施工人員可以根據(jù)施工地點(diǎn)、對象的不同添加對應(yīng)量的增稠劑,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對水性涂料粘度及其流變性的調(diào)節(jié)。避免在工程施工中出現(xiàn)滴流、流掛的現(xiàn)象。 (2)固化劑固化劑能夠確保涂料在施工完成并且成膜的親水性能降低或消除成膜后的親水團(tuán)。目前,應(yīng)用于水性涂料施工過程中固化劑類型有水溶性三聚氰胺甲醛樹脂、苯代三聚氰胺甲醛樹脂以及脲醛樹脂,且應(yīng)用最為廣泛的固化劑為水溶性六甲氧甲基三聚氰胺。 改善成膜質(zhì)量的助劑主要包括成膜劑、流平劑、附著力促進(jìn)劑。 (1) 成膜劑 水性涂料中高聚物的成膜一般要求在其成膜溫度以上才能實(shí)現(xiàn),且其成膜效果最佳。一般情況下,高聚物的成膜溫度均高于室溫。成膜劑的主要功能是將高聚物粒子變形,進(jìn)而降低高聚物的成膜溫度,確保高聚物成膜的實(shí)現(xiàn),提升其成膜質(zhì)量。由于成膜劑在高聚物成膜完成后揮發(fā)至空氣中,因此要求成膜劑是無毒、環(huán)保的。成膜劑主要可以分為疏水性烴類、親水性兩類。其中,疏水性烴類成膜劑價(jià)格低廉,但其改善高聚物的成膜效果較差,且還會(huì)增大涂料的氣味。親水性成膜助劑常與防凍劑配合使用,主要用于改善乳膠的凍融穩(wěn)定性和涂刷性。目前,DPOA成膜劑具有在室溫成膜且無揮發(fā),不會(huì)污染空氣,能夠改善水性涂料的硬度和亮度等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用。(2) 流平劑流平劑能夠有效調(diào)節(jié)水性涂料成膜工藝的失水速率,進(jìn)而保證水性涂料具有較佳的流平性。流平劑在水性涂料成膜完成后能夠自行揮發(fā),不會(huì)對涂料最終的使用效果造成影響。此外,流平劑還能夠作為防凍劑使用,實(shí)現(xiàn)對涂料施工最低溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。(3) 附著力促進(jìn)劑顧名思義,附著力促進(jìn)劑的主要功能是確保水性涂料能夠有效附著于施工對象上,避免水性涂料的脫落和掉漆現(xiàn)象的發(fā)展。附著力促進(jìn)劑的主要機(jī)理是其能夠與施工對象表面形成共價(jià)鍵,進(jìn)而提升水性涂料的附著力。此外,附著力促進(jìn)劑還能夠改善水性涂料的水溶性和潤濕性,進(jìn)而提高涂料的耐損傷性和耐腐蝕性。
功能助劑 應(yīng)用于水性涂料中的功能助劑主要有防霉劑、殺菌劑。殺菌劑和防霉劑的主要功能是抑制微生物在涂料中繁殖或殺死涂料中的微生物,以防止水性涂料被微生物所污染,進(jìn)而降低涂料的性能和應(yīng)用效果。防霉劑和殺菌劑選用的首要原則為對人體無害,其次才考慮殺菌效果。此外,還需定期對涂料中的殺菌防霉劑的產(chǎn)物進(jìn)行清理,避免其產(chǎn)物對環(huán)境造成污染、降低后續(xù)的殺菌效果。 助劑作為水性涂料的主要原料之一,在不同環(huán)節(jié)所添加不同的助劑能夠有效提升水性材料的性能和質(zhì)量、施工效果、成膜性能等。因此,在水性涂料生產(chǎn)、施工等工藝中可根據(jù)應(yīng)用對象和環(huán)境添加最為恰當(dāng)?shù)闹鷦�,以提高水性涂料的性能和施工效果;在水性成膜和貯存中根據(jù)需求添加相應(yīng)的助劑以改善其成膜性能和延長其貯存時(shí)間。
|






