添加剂在乳胶漆中的应用

乳胶漆与溶剂漆的不同之处在于:粘结料和颜填料构成分散相,以水做连续相;而溶剂漆则只有颜料是分散相。由于水的粘度低,表面张力高及成膜物质在成膜前为分散相,导致乳胶漆中必须加入各种添加…

乳胶漆与溶剂漆的不同之处在于:粘结料和颜填料构成分散相,以水做连续相;而溶剂漆则只有颜料是分散相。由于水的粘度低,表面张力高及成膜物质在成膜前为分散相,导致乳胶漆中必须加入各种添加剂。

    (一)润湿分散剂在乳胶漆中的作用
    润湿剂降低体系表面张力,使颜、填料表面易于被连续相亲合,导致颜、填料颗粒的分散.    分散剂吸附于颜、填料表面,通过双电层屏蔽作用,使其分散并保持不重新凝聚。一个理想的分散剂应有足够的润湿性,这样可免去辅助润湿剂。分散剂可使颜料及填料的二次颖粒分散成初级颗粒,并使其保持稳定。
    SN  DISPERSANT 5040和5034这两个牌号均为聚丙烯酸盐类的分散剂,固含量均为40%.    特点是润湿好,泡沫低,分散效果好,展色性好,并有良好的防沉效果.
    SN5040适用于钛白和重钙,或纯钛白配方体系.SN5034适用于钛白轻钙,及高填料配方体系.    聚丙烯酸盐类可作为多种助剂。只有保持一种特定的分子量分布才能起到分散剂的作用。如何保证较窄的分子量分布,较高的固体分,较低的粘度,是制造分散剂的KNOW HOW(技术诀窍)。根据不同颜、填料添加分散剂后的粘度曲线变化可测得最佳分散剂加入量。但这个值仅是制备单一色浆的理论值,事实是,乳胶漆的色浆是将各种颜、填料混配后分散成浆的。故很难设定一个固定值;另外,色浆最终要在乳胶漆的制备时加入,这时介质变化了,为保持最佳的电位值,分散剂的实际添加量应为理论值的1.5倍。具体要视配方情况而定,使用一种分子量较宽的、低固含量的分散剂,在过量加入时会导致色浆粘度过高,泡沫多,耐擦洗性变差,成本升高,而SN5040, SN5034的L型的粘度曲线,使配方设计者在设定用量时有足够的余地。    Nopco Colornoersel88A是有机颜料良好的分散展色剂,可与PE100非离子润湿剂一起使用,改善有机颜料的亲水亲油平衡值。并能有效地控制浮色。

    (二)消泡剂
    乳胶漆中由于添加有各种表面活性剂,如乳化剂、分散剂、润湿剂,因此极易产生泡沫,泡沫阻碍了颜、填料的分散,降低了设备利用率,更严重的是给涂膜带来许多缺陷,所以消泡剂是乳胶漆制备,贮存、施工所依赖的重要助剂.    消泡剂通常由载体、活性物质和表面活性齐;构成。分散性太好,消泡效力不持久,但不会造成编孔和鱼眼。分散性不太好,消泡效力持久,但容易导致缩孔和鱼眼。所以选择合适的消泡剂是很重要的。 
   一般认为消泡可分为以下四个过程:
    1.消泡剂扩散到泡膜的表面;
    2.消泡剂渗透进泡膜表面,
    3.消泡剂在泡膜表面上扩散;
    4.泡膜张力不平衡一破泡。
    消泡剂的选择
    (1)高光涂料:
    SN8034L,一般可使高光乳胶漆的光泽达到80,且不易产生鱼眼和缩孔。DEHYDRAN1620,消泡效果好,不影响光泽,但成本较高。
    (2)高粘度涂料:
    SN154,适合较高粘度的乳胶漆,但对光泽有影响。SN325,适用于弹性涂料。
    (3) PVC较高的涂料一般选用NOPCO NXZ,NOPCO NDW, FOAMASTER111,NOPCO309A,FOAMASTER SA-3
(4)表面活性剂含量较低的配方体系,及只有高速分散,无研磨工艺,宜选用NOPCONXZ,FOA-MASTER111, NOPCO3O9A
    (5)醋丙配方体系使用NOPCO NDW效果良好。

    (三)增稠剂
    由水性乳液和颜、填料构成的体系粘度太低,在涂料制备、贮存和施工方面不能满足需要,因此在乳胶漆中必须添加增稠剂,以改善涂料的流变性能。乳胶漆中常用的增稠剂为HEC,丙烯酸类共聚物和缔合型聚氨酷增稠剂。
    在低成本,高含水量的配方中,HEC由于其较高的低剪切和中剪切枯度,有利于贮存,避免分层,但明显的缺点是高剪切粘度太低,丰满度低,易霉变,流平差,失光,一般应与缔合型增稠剂合用,旨在改善流平性。SN612与HEC搭配使用,效果良好。 
   缔合型增稠剂,适用于低PVC的配方体系,制备的涂料有良好的丰满度、流平性、防飞派性及耐霉变性。通常用两种不同剪切粘度的缔合型增稠剂搭配使用,旨在获得最佳的性能。
    丙烯酸共聚物类型增稠剂,适用于中低档涂料,一般与缔合型增稠剂搭配使用。MODICOLVDS就是这类产品,它的触变性较小,耐霉变性好,与SN612搭配效果良好。汉高公司的SN612,DSX1514是一类通用缔合型聚氨醋类增稠剂,具有适中的中剪切粘度和高剪切粘度,在低PVC乳胶漆中,单独用作流变改性剂,可获得较高的粘度和良好的流平性。
    DSX 155。的中剪切和高剪切粘度较低,故适合作为流平剂,与HEC或聚丙烯酸钠类增稠剂合用。  
  DSX200。是一种非聚氨醋类缔合型增稠剂,可单独用在低PVC乳胶漆中,价格适中,也可与其他缔合型增稠剂拼用。
    在国际市场上,随着对乳胶漆性能要求的逐步提高,缔合型增稠剂得到了广泛的应用,但缔合型增稠剂的使用效果很大程度取决于乳液的种类。一般说来,疏水性较强的乳液有利于缔合的稳定,避免分层,提高粘度。配方中的乳化剂和溶剂的使用量,对缔合的稳定性产生负面效应。以下示意图概括了配方中影响流变的因素。

    (四)防腐、杀菌和防霉剂
    乳胶漆的某些组分如纤维素衍生物及某些消泡剂等很容易受到细菌和霉菌的侵袭,使涂料粘度下降,颜料沉淀,发生奥味、胀峨等现象,这些现象可通过添加防腐杀菌剂解决。
    汉高公司的SN215是一种罐内防腐剂,可防止涂料在贮存过程中发生腐败,该产品在pH> 7时有效。SN135则是酸性体系的防腐剂,该产品在pH<8时有效。Nopcocide N-96是一种水不溶型长效防霉剂,与氧化锌一起使用可降低用量。N-96是固体,必须在研磨阶段加入,无研磨工艺的可选用N-54-D水分散液。

    (五)G-cryl 5000和5003
    这是一种水溶性固体丙烯酸树脂,可作为有机颜料色浆的研磨树脂和载体,与展色剂Nopco Col-orsperse 188A和润湿剂PE100合用,可制备有机颜料调色浆。该树脂与丙烯酸乳液有良好的相容性。   
汉高集团是德国第四大化学公司,汉高公司有大量适用于水性涂料的助剂,上述介绍的是在中国广泛使用的各类助剂,旨在使乳胶行业的同仁们对汉高的产品加深了解,能达到配方中各类助剂的最佳平衡。

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