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水性涂料用助剂的选用
于国玲1，王学克2
（1.南阳农业职业学院，河南南阳473000；2.南阳卧龙漆业有限公司，河南南阳473000）
0 引言
随着全球推行涂料水性化，各国法规对VO C 排放都有明确限制，政策压力及社会责任感驱使着涂料行业的水性化革命，水性树脂的研发、应用也获得了很大的突破，各类助剂的应用对水性涂料的研究和发展非常重要。
水性涂料常用的助剂有：润湿分散剂、成膜助剂、增稠剂、基材润湿剂、消泡剂、消光剂、表面控制剂、防腐防霉剂、消光剂、腐蚀抑制剂等。水性涂料助剂行业的发展对水性涂料行业的发展有很大的制约作用。助剂在水性涂料中的用量不多，但对涂料产品的性能起着关键的作用。
1 水性助剂及选用
1 . 1 润湿分散剂
在润湿过程中，出现润湿缓慢的原因有：扩散压力小；颜料粒子的间隙较小；涂料黏度高。水性涂料用润湿分散剂的种类及特点见表1 所列。
润湿分散剂的选择依据：能有效降低表面张力；用量小；与其他组分相容性好；不稳泡；无重涂障碍。
1 . 2 基材润湿剂
水性涂料用基材润湿剂的种类及特点见表2 所列。
基材润湿剂的选择依据：添加量小；对耐水性无不良影响；可以快速施工；对层间附着力没有不良影响；好添加；性价比高。
1 . 3 成膜助剂
成膜助剂为乳胶分子链段缠绕、扩散、融合成膜提供场地，通常是高沸点溶剂。但在高固体分涂料中，成膜助剂易使胶粒溶胀，黏度上升，甚至破乳胶化，导致涂料报废。成膜助剂的种类及性能见表3 所列。
成膜助剂优劣的判定方法是测定乳液的最低成膜温度。
成膜助剂的选择依据：必须是聚合物的强溶剂；成膜效率高；对乳液的稳定性无不利影响；气味小；加量少；能降低水性树脂的最低成膜温度；成膜后完全挥发，不影响涂膜的外观及其光泽；水解稳定性好；在水中的溶解度小；挥发速度应低于水和乙醇；能吸附在乳胶粒子表面，有优良的聚结性能；与水性树脂的相容性好。
1 . 4 增稠剂
增稠剂的种类及特点见表4 所列。
1 . 5 消泡剂
水性涂料比溶剂型涂料更易产生气泡。水性涂料产生气泡的原因是：水性涂料在搅拌分散和施工过程中，因体系自由能的改变产生气泡；乳化剂、润湿分散剂的使用，致使表面张力下降，有助于泡沫的产生及稳定；增稠剂的加入使气泡壁增厚，不易消除。另外，基料本身的起泡倾向、各类助剂的相容性、助剂的品种及用量都对泡沫的产生及稳定有很大影响。水性涂料中使用的消泡剂种类及特点见表5 所列。
评估消泡剂的方法：鼓泡法、辊涂法、摇泡法、比重法，在色漆中主要用比重法。
消泡能力的检测方法：高速搅拌法。
根据树脂、配方体系、施工方式、生产工艺和其他助剂，通过试验进行消泡剂的选择。总体的原则是：消泡能力强；不影响其他性能；没有重涂障碍；稳定性好。在低黏度乳胶漆或水溶性涂料中，消泡剂用量为0 . 0 1 % ~ 0 . 2 0 % ，在高黏度乳胶漆中，消泡剂用量为0 . 0 3 % ~ 1 . 0 0 % ，在其他水性涂料中，消泡剂用量约为0 . 1 0 % 。
消泡剂一般需在黏度较高时加入，并分散均匀。用量一般在0 . 5 % ~ 1 . 0 % 之间，通常分散阶段加1 / 3 ~ 1 / 2 ，涂料调配阶段加1 / 2 ~ 2 / 3 。
选择消泡剂的关键：如果相容性太差，可能引起表面缺陷（如缩孔），如果消泡剂与涂料完全相容，那么消泡效果就不理想。
1 . 6 消光剂
水性涂料用消光剂的选择标准：折射率为1 . 4 ~1 . 6 ；具有耐磨、抗划痕性；分散性能好。
水性涂料消光以超细二氧化硅为主，折射率为1 . 4 6 。消光粉的粒径和孔隙率与消光效果有直接关系，常用的消光粉粒径范围为3 ~ 7 μ m ，5 μ m 左右最好，孔隙率在1 . 2 ~ 2 . 0 m L / g 之间。
消光效果的影响因素见表6 所列。
1 . 7 表面控制剂
水性涂料用表面控制剂可以对表面平滑性、抗划伤性、抗黏连性、防流挂性、防水性、光泽等进行控制。水性涂料用表面控制剂的种类及特点见表7 所列。
2 助剂的选用技巧
水性助剂选用时应考虑分散介质的性质、颜料表面的状态与特性、助剂间的相互作用、助剂在水性涂料各组分间的相互作用与制约以及外界条件的影响，把助剂的负面作用降至最低。根据涂料制造、贮运及涂装要求，针对不同涂料品种，选择适宜的助剂品种。在限定的条件下，通过试验比较，确定助剂的品种及添加量，按合理的加入方式，才能发挥助剂的正效应。合理确定涂料及涂膜性能与助剂品种及用量的关系，找到性能与助剂用量间的最佳平衡。
选用助剂时应克服对现有助剂的依赖性，主动发掘利用新型助剂、匹配助剂及环境友好型助剂。充分发挥匹配助剂体系的正效应，同时保证匹配助剂体系的稳定性。
3 水性助剂的发展方向
水性助剂将朝着性能复合化的方向发展，在保障一种性能的同时，还能改善其他性能，从而降低配方的综合成本。加强硅改性及氟改性润湿剂的开发及其他表面活性剂的应用，多用途、高效、长效、环保、安全、低成本、易施工将是水性助剂未来的发展方向。合理地选用，准确、适量地使用助剂，对水性涂料行业的发展尤为重要。
4 结语
根据涂料制造、贮运及涂装要求，针对不同涂料品种，综合考虑分散介质的性质和颜料表面的状态、特性、助剂间的相互作用、助剂与水性涂料各组分间的相互作用与制约，通过试验比较确定适宜的助剂品种及添加量，利用助剂的凸显效应、协同效应和特性叠加效应等特性，选配适宜的匹配助剂体系，是选用助剂的关键技术。发挥匹配助剂的本质特性和保证涂料体系的稳定性是助剂选用的前提。
