涂料分散劑

分散劑又稱(chēng)濕潤(rùn)分散劑，它除具有濕潤(rùn)作用外，其活性基團(tuán)一端能吸附在粉碎成細(xì)小微粒的顏料表面，另一端溶劑化進(jìn)入漆基形成吸附層(吸附基越多，鏈節(jié)越長(zhǎng)，吸附層越厚)。

產(chǎn)生電荷斥力(水性涂料)或熵斥力(溶劑型涂料)，使顏料粒子長(zhǎng)期分散懸浮于漆基中，避免再次絮凝，因而保證制成的色漆體系的貯存穩(wěn)定。

分散劑有很多種，初步估算，現(xiàn)存世界上有1000多種物質(zhì)具有分散作用。

水性分散劑的用量與趨勢(shì)

2017年中國(guó)涂料產(chǎn)量達(dá)到2041萬(wàn)噸，初次突破2000萬(wàn)噸大關(guān)。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年，中國(guó)水性涂料產(chǎn)量約為190萬(wàn)噸，占涂料總產(chǎn)量的10%；經(jīng)測(cè)算2017年，中國(guó)水性涂料產(chǎn)量約為232萬(wàn)噸，同比增速達(dá)到22.1%。水性涂料的增加較為明顯，低VOC和光固化涂料的增長(zhǎng)也相對(duì)比較快。近年來(lái)，我國(guó)水性分散劑的用量有日益上升的趨勢(shì)。

涂料分散劑的作用機(jī)理

無(wú)機(jī)顏料表面有較高的極性，故低分子量的顏料分散劑較易吸附上去，且能較持久地吸附在顏料表面;而有機(jī)顏料表面基本上無(wú)極性，因此低分子量的顏料分散劑難以持久地吸附著，需使用較高分子量的分散劑或含錨定基團(tuán)的聚合物分散劑。高分子量分散劑在顏料表面的吸附是通過(guò)官能團(tuán)和聚合物錨定鏈吸附在顏料粒子表面上的。同時(shí)吸附形態(tài)與顏料表面的特性、形態(tài)、電荷分布，高分子化合物的結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)，分散介質(zhì)中溶劑的種類(lèi)、對(duì)高分子聚合物的溶解性等諸多方面有關(guān)。高分子分散劑是人們根據(jù)顏料性質(zhì)所要求達(dá)到的分散目的而特殊設(shè)計(jì)的化合物。

與單錨固基團(tuán)的小分子分散劑相比，高分子分散劑含多個(gè)錨固點(diǎn)，可更有效地吸附于分散粒子表面，吸附量大。一般來(lái)說(shuō)，均聚物不是良好的分散劑，因其是較好的溶劑化鏈或是較好的錨固基團(tuán)，而良好的斥力穩(wěn)定作用需二者兼具，能滿(mǎn)足這種要求的多為共聚物，如作為水性體系顏料分散劑的聚合物通常是二者兼具的無(wú)規(guī)共聚物、接枝共聚物或嵌段共聚物。

成膜助劑

成膜助劑又稱(chēng)聚結(jié)助劑，在涂料中有廣泛的應(yīng)用。是一種易消失的增塑劑。常用的為醚醇類(lèi)高聚物的強(qiáng)溶劑，如丙二醇丁醚等。目前的研究主要集中在以下兩點(diǎn)

( 1) 增塑作用

在成膜過(guò)程中通過(guò)降低聚合物的Tg 來(lái)達(dá)到改善其成膜性能的作用，李效玉等、穆元春等通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)由于成膜助劑的添加，大大降低了的外層Tg，在成膜過(guò)程中能夠使乳膠粒子經(jīng)過(guò)緊密堆積實(shí)現(xiàn)粒子邊界的融合并成膜。而沒(méi)有添加成膜助劑的對(duì)比實(shí)驗(yàn)組則不能實(shí)現(xiàn)粒子邊界的融合。

( 2) 增加自由體積

在玻璃態(tài)下鏈段的自由體積處于被凍結(jié)的狀態(tài)，不能為分子鏈的擴(kuò)散和構(gòu)像調(diào)整提供足夠的空間，而隨著成膜助劑的添加，降低了其Tg，為聚合物粒子變形及分子鏈段擴(kuò)散提供了足夠的自由體積，從而能使其完成纏繞融合成連續(xù)膜。