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涂料分散劑
分散劑又稱濕潤分散劑,它除具有濕潤作用外,其活性基團一端能吸附在粉碎成細小微粒的顏料表面,另一端溶劑化進入漆基形成吸附層(吸附基越多,鏈節(jié)越長,吸附層越厚)。
產生電荷斥力(水性涂料)或熵斥力(溶劑型涂料),使顏料粒子長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多種物質具有分散作用。
涂料分散劑作用原理
1、以機械方式,在介質中分散顏料的目的是把顏料在制造過程中經(jīng)過干燥而導致的親油凝聚顆粒分散開來。當顆粒細度變小,其暴露的表面積增加而提升了顏料的光學性能,如:著色性能、光澤、亮度、遮蓋力或透明度。
2、在一般的分散劑研磨體系中,例如油墨、涂料,樹脂是配方中的組分之一,可是,樹脂與分散劑在顏料中會互相競爭。分散劑在顏料表面吸附能力,也會受到樹脂的影響,樹脂與分散劑會互相競爭吸附于顏料表面。但分散劑與樹脂之間的區(qū)別在于分散劑吸附顏料表面的牢度,分散劑不僅對顏料有極強的吸附力,并且對溶劑有很好的親和力。
樹脂在顏料表面,實際只起到潤濕作用,它并不長久的沾在顏料表面,時間久了,樹脂將慢慢離開顏料表面而導致絮凝,雖然如此,但樹脂的存在還是阻礙了分散劑在顏料表面的錨固。
因此,在選擇樹脂時,應考率樹脂帶來的成膜功能,而并不需要選擇另外很好的潤濕或研磨樹脂,除此之外,還要考慮研磨基料中的樹脂含量,是否足夠維持配方的穩(wěn)定性。
3、分散劑在研磨基料中的使用,與傳統(tǒng)的研磨基料相比,其配方的調整較為關鍵的是樹脂溶液的濃度。傳統(tǒng)研磨介質中樹脂濃度較高,顏料可裝填料量較少。雖然降低樹脂濃度可使分散介質本身的黏度降低,顏料填充量可以提高,但這樣的分散體系并不穩(wěn)定,不能用于實際生產。
助劑的分類和應用
水性涂料有水分散型和水溶型兩種,其中以水分散涂料的應用較為廣泛,水分散的水性涂料中按粒徑大小與外觀又可分為膠體分散和乳液分散兩種。水性涂料用助劑的種類較多,主要有乳化劑、成膜助劑、增稠劑及潤濕劑、分散劑、消泡劑、防凍劑、流平劑、防霉劑及防腐劑、pH調節(jié)劑等。助劑雖然在乳膠涂料中所占的質量分數(shù)不大,但其與涂料的各個環(huán)節(jié)密切相關。
成膜助劑
成膜助劑又稱聚結助劑,在涂料中有廣泛的應用。是一種易消失的增塑劑。常用的為醚醇類高聚物的強溶劑,如丙二醇丁醚等。目前的研究主要集中在以下兩點
( 1) 增塑作用
在成膜過程中通過降低聚合物的Tg 來達到改善其成膜性能的作用,李效玉等、穆元春等通過研究發(fā)現(xiàn)由于成膜助劑的添加,大大降低了的外層Tg,在成膜過程中能夠使乳膠粒子經(jīng)過緊密堆積實現(xiàn)粒子邊界的融合并成膜。而沒有添加成膜助劑的對比實驗組則不能實現(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的狀態(tài),不能為分子鏈的擴散和構像調整提供足夠的空間,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。