特好散CA-2500分散剂在外墙涂料体系中应用的优势

文:钱亦萍，杨卫僵，黄新辉，吕菡，袁骅(陶氏涂料材料技术部)

引言

涂料因为色彩多样、施工简便、成本低，因此被广泛应用于建筑内外墙工程中。然而在实际工程尤其是外墙工程中常会出现一些质量问题。特别是在施工后短时间内，有些建筑墙面容易出现水痕、起泡、发花的现象，这些问题不仅影响了建筑外墙的美观，而且也成为摆在各个涂料生产商面前亟待解决的问题。作为涂料原材料供应商，我们希望能够最大限度地帮助涂料生产商解决这些问题，我们也一直在朝着这个方向努力。对于前文提到的水痕问题，我们做了深入的研究和分析。

外墙涂料水痕问题成因分析及解决方案

外墙涂料的耐水痕问题，究其原因，主要分为以下三个方面。

第一，由于基材泛碱盐析所引起的水痕。由于基材中含有许多可溶性的盐和碱.当漆膜遭遇渗水或者没有完全干透，随着水分的挥发，这些可溶性的盐和碱容易被慢慢析出，在漆膜的表面形成白色的析出物，形成水痕。一般来说,如果基材泛碱盐析到一定时间后能够基本停止的话，那么产生的水痕可以用高压水枪冲洗干净。但如果基材处理不当，持续泛碱盐析，则该问题将难以根除。

第二，由外界酸雨所导致的水痕。酸雨容易与CaC03类型的填料发生反应，形成不溶的析出物而沉积在漆膜的表面。由酸雨所导致的水痕会随着酸雨侵蚀而不断产生，通常很难除去。

第三，由水溶性物质析出所导致的水痕。大家都知道，涂料配方中含有许多的水溶性物质(具体见图1)，涂料配方中的一些无机分散剂，小分子类的分散剂，乳液中的乳化剂，配方中的润湿剂.色浆中的表面活性剂和分散剂等都是水溶性物质的直接来源。当涂料成膜后，这些水溶性的物质会仍然保留在漆膜中，当遭遇外界下雨或漆膜没有充着水分的挥发，水溶性物质会在漆膜表面富集。富集的水溶性物质在漆膜表面干燥后变成高光泽的浅色斑点。
涂料中水溶性物质的来源

那如何解决因水溶性物质析出而导致的水痕现象呢?除了尽量避免在极端天气下的施工.还应该尽可能减少配方中水溶性物质的使用，具体有以下几方面考虑。

首先，在乳液方面，现在有在研究的方向有很多.比如说一些无皂乳液聚合，使用可聚合的乳化剂.加入一些具有特殊功能单体的乳液等，但目前市面上比较常见外墙乳液体系的耐水痕差异性相对较小。

其次，降低颜料体积浓度(PVC).增加乳液用量，增加漆膜的致密性，是改善耐水痕的一大途径。但是前提是所设计的涂料PVC要小于CPVC，如果原涂料PVC大于CPVC的话，降低PVC(如果不降至CPVC以下)不会明显改善水痕。

再次，从表面活性剂角度，涂料配方中的大多数表面活性剂主要由色浆带入，真正在配方中的加入量并不多，所以在这方面我们可以做的工作相对比较少。

最后，主要从分散剂的的角度，使用疏水性的分散剂能够增加漆膜抗水痕的效果。原因主要有两个方面:一方面疏水性的分散剂能使漆膜更加疏水，可以将水屏蔽在外，另一方面漆膜中疏水性的分散剂能阻止表面活性剂的迁移。

特好散CA-2500分散剂是一支超疏水改性共聚铵盐型分散剂，跟其他同类型疏水性分散剂相比它的使用可以大大减少水痕的产生。如图2所示， 40%PVC某市场纯丙乳液配方.制漆后刮膜，湿膜厚度:100um，干燥一天后，垂直漆膜表面滴水.可以发现，相比使用均聚型的分散剂产品，使用特好散CA-2500分散剂的漆膜耐水痕性能要明显优异。
特好散 CA-2500优异的耐水痕性能

同时我们还发现，当使用特好散CA-2500分散剂搭配聚氨酯类型的增稠剂对耐水痕效果会有更明显的改善.从搭配疏水改性碱溶胀HASE增稠剂的2分提高至8分。但当使用均聚型分散剂时，增稠剂的选择对耐水痕效果影响不大。具体见表1。
分散剂和增稠剂搭配对漆膜耐水痕的影响

3特好散CA-2500分散剂在外墙中其它优异表现

3.1特好散CA-2500分散剂在外墙底漆中优异的抗泛碱盐析性能

在底漆配方中，当使用特好散CA-2500分散剂搭配聚氨酯类型的增稠剂对底漆的抗泛碱盐析性能也有比较大的改善。表2是具体的配方，结果如图3所示。

3.2特好散CA-2500分散剂在弹性涂料中优异的早期抗起泡性

外墙涂料在涂刷后，往往存在着被雨淋的风险，被雨淋后的涂料表面，尤其是没有完全千透的漆膜被雨淋的时候，通常容易出现起泡、雨痕、发花等问题。在40%PVC某市场弹性乳液的配方中，分别添加合适的分散剂用量，制漆后刮膜(湿膜厚度:120um+80um)，干燥一天后，在喷雾箱中1小时。结果显示:与市场同类产品相比，特好散CA-2500分散剂由干其特殊的疏水共聚物结构和分子中铵根中和离子，可以赋予涂料优异的早期抗起泡性能，具体见图4。
特好散优异的展色性及早期耐水性