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涂料分散劑的分類
顏料分散過程比較復(fù)雜,但有三個作用是很主要的,即潤濕作用、解聚集作用和穩(wěn)定化作用,只有當(dāng)潤濕、解聚集和穩(wěn)定化這三者能協(xié)同作用,顏料才能均勻、穩(wěn)定地分散于涂料中。使用適宜的潤濕分散劑可同時提供顏料潤濕、解聚集和穩(wěn)定化的作用,不僅可縮短研磨分散的時間,降低研磨體系的粘度,提高顏料的著色力和遮蓋力,而且能防止顏料的絮凝、返粗、沉淀,提高涂料貯存穩(wěn)定性,保證顏料始終處于良好的分散狀態(tài),保持顏色的均勻性。顏料分散劑大多數(shù)既具有潤濕功能又具有分散穩(wěn)定作用。
成膜助劑
作用原理溶解性,又能夠和水相互混溶的溶劑。成膜助劑在乳液粒子的融合和結(jié)膜階段起著溶劑的作用,使聚合物顆粒表面溶脹、變軟,使其在成膜過程中更容易變形。在成膜助劑的作用下,乳液粒子之間的界面消失,形成連續(xù)均勻的膜。這就增大了低溫成膜的可能性,較低成膜溫度隨成膜助劑的增加而下降。用量繼續(xù)增大后,降低MFT的作用減少,再增大用量就看不出有多大效果了。而成膜助劑會從涂膜中逸出,是涂料中VOC的主要來源,不宜多加,控制在涂料配方量的1%~2.5%為宜(與乳液用量和乳液的玻璃化溫度顯著相關(guān))。大多數(shù)配方體系中,使用一種成膜助劑即可,但有時也需用幾種成膜助劑來起增溶作用,以調(diào)節(jié)揮發(fā)速度。Tg高的硬聚合物乳液應(yīng)選揮發(fā)速度慢和增溶作用大的成膜助劑。
成膜助劑對涂料的作用及影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面
1、降低乳膠漆很低成膜溫度。乳膠漆中高聚物為熱塑性,只有在一定的溫度下才能融合成膜,我們把能形成連續(xù)涂膜的很低溫度稱為該乳液的很低成膜溫度(MFFT),若施工溫度小于此溫度,則水分揮發(fā)后不能融合成連續(xù)涂膜,呈粉狀或開裂狀的不連續(xù)膜。因此添加成膜助劑降低成膜溫度對于很低成膜溫度較高的乳液是不可少的。
2、對粘度變化及凍融穩(wěn)定性的影響。水溶性的成膜助劑隨用量的增大而是乳液粘度增大,成膜助劑用量過高,對乳膠漆的凍融穩(wěn)定性不利,如十二碳醇酯用量超過10%,凍融后就有膠凍產(chǎn)生。
3、對濕膜性能的影響。很多成膜助劑都能夠使乳膠漆具有優(yōu)良的流平性及流掛性能,使?jié)衲ぞ哂幸恢露鶆虻纳珴伞?
4、干膜性能的影響。乳膠漆的干膜性能如耐擦洗性、耐沾污性能與其臨界體積濃度(CPVC)有關(guān),其數(shù)值大,則乳膠結(jié)合顏料能力大,干膜的耐擦性提高。成膜助劑加入可以提高CPVC,但過量的成膜助劑反而使CPVC降低,而不利于耐擦洗性。
成膜助劑對MFT的影響
成膜助劑又稱凝聚劑、聚結(jié)劑,通過降低聚合物表面積,降低表面能,控制水的蒸發(fā)以促進聚合物成膜。一旦乳液成膜過程完成,成膜助劑會從涂膜中揮發(fā),從而使聚合物玻璃化溫度恢復(fù)至初始值。實驗證明,成膜助劑的水溶性、相容性和揮發(fā)性影響著成膜助劑在涂料中的存在狀態(tài)、運動行為和使用效果。
成膜助劑在乳液粒子的融合和成膜階段起著溶劑的作用。在成膜助劑的作用下乳液粒子之間的界面消失,形成連續(xù)均勻的膜。增大了低溫成膜的可能性,很低成膜溫度隨成膜助劑的增加而下降。然而用量增加到一定程度,其效果不明顯反而會增加成本。