APEO简介及法规
*APEO 是什么?
欧盟,加拿大和美国正限制和逐步禁止APEO的使用(欧盟法令:2003/53/EC)
随着法律法规逐步严格,很多漆厂都在着手开展替换APEO这类表面活性剂在涂料中的工作。
DuPont™ Zonyl® FSWET-1010
是一种新型的水性氟碳非离子表面活性剂,不含APEO, 具有卓越的降低液体表面张力能力和优异的润湿性。
优势与应用:
性能评价(以建筑涂料为例)
振荡起泡体积
未添加消泡剂时分散浆料密度
分散前后粘度比较
分散浆料的稳定性
展色性
遮盖力
热储稳定性
1. 水中表面张力
首先是在水中的表面张力。
众所周知,水的表面张力为72达因,因此在水性漆中,由于体系的表面张力很高,润湿和流平等性能容易出现问题,尤其是对于一些木器漆、金属漆、塑料漆,或者是一些基材表面有污染有油渍的情况,这种情况尤为突出,所以水性漆非常需要使用强效的表面活性剂来降低表面张力的能力。
可以看到,传统的碳氢表面活性剂的表面张力极限在于30-35达因,硅类表面活性剂的表面张力极限为25达因,而由于氟元素特殊的化学性质,可以在很小用量下就使水的表面张力轻松降低到20达因以下。
在图中我们可以看出,在同样的基材上,随着体系的表面张力下降,润湿性能明显增加。
结论:Zonyl® FSWET-1010 具有卓越的降低表面张力能力。
2. 起泡性
第二个部分为起泡性。
我们从两个方面来衡量起泡性。
首先是在水中的起泡实验。分别使用APEO的碳氢表面活性剂和氟表面活性剂,使用其推荐用量,手摇瓶5s,然后在15s和30分钟后拍照,可以看到APEO碳氢表面活性剂的发泡很严重,泡沫体积比起1010产品要多很多倍,在实际配漆的过程中,如果是使用APEO碳氢表面活性剂,我们不得不添加很多消泡剂在消泡,这不仅有成本上的问题,而且消泡剂越多越容易引起体系的不稳定。
所以,FSWET-1010在水中是不容易发泡的。
未添加消泡剂时分散浆料密度
分散浆料密度越高起泡性越低
另外一个方面是在不使用消泡剂的情况下,测试分散浆料的密度,
可以看出FSWET-1010所在的配方密度最大,说明浆料越饱满,微泡少,起泡性最低。
因此总上两个实验说明,添加Zonyl® FSWET-1010的配方发泡最低。
在这种情况下,有可能减掉少许消泡剂的用量来规避消泡剂所带来的一些副作用,即使是不做任何减少,也可以把发泡的可能性降到最低。
结论:添加Zonyl® FSWET-1010的配方发泡最低。
3. 颜料润湿
分散前后粘度比较
第三个部分是颜料润湿性能。
使用Brookfield粘度仪来测定粘度,条件为6转每分,同样是使用市面上经常使用的APEO碳氢表面活性剂,添加量均为正常的推荐添加量。
从分散前后粘度的对比来看,比起碳氢表面活性剂,杜邦氟表面活性剂可以使分散后的粘度降到更低,说明颜料润湿的效果非常好。
结论:Zonyl® FSWET-1010降粘性好,显示出较好的颜料润湿能力。
分散浆料的稳定性
添加Zonyl® FSWET-1010,PVC为58%的分散浆料放置两周后无硬质沉淀。
在与分散剂的配合来看,在PVC58%的分散浆料中使用1010,放置两周后,没有出现硬质沉淀,从图中可以看出瓶内的浆料上下均一稳定,说明1010有很好的分散稳定性。
因此,Zonyl® FSWET-1010与分散剂及增稠剂具有很好的相容性。
展色性
0.1% Zonyl® FSWET-1010在58%PVC配方中的指研实验
在展色方面,我们使用酞青蓝、铁红、铁黄这些不容易润湿的色浆,和紫色这种家装常用的色浆,进行指研实验,以此来表征FSWET-1010的展色性,可以看出,指研处和非指研处色差均小于0.5,指研区也没有浮色、发花等现象,在遮盖率上,使用FSWET-1010的遮盖率可以达到99.77%。因此添加0.1%FSWET-1010的配方具有优异的展色性和遮盖率。
结论:添加0.1% Zonyl® FSWET-1010的配方具有优异的展色性和遮盖率。
热储稳定性
50˚C恒温箱放置两周
添加0.1% Zonyl® FSWET-1010的配方(58% PVC)粘度变化小于10%,无分水起泡,无硬质沉淀,具有良好的外观
另外,在50˚C恒温箱内将PVC58%浆料放置两周,从图中可以看出,即使是很常用的APEO碳氢表面活性剂A的配方上次也有少量水析出,而1010所在的配方粘度变化小于10%,无分水起泡,无硬质沉淀,具有良好的外观,说明有很好的热储稳定性。
结论:添加0.1%Zonyl® FSWET-1010的配方具有很好的热储稳定性。
配方设计举例
PVC 58%
这里是一份比较通用的涂料配方。
建议在研磨和低速分散时均添加本产品
添加量比例约为研磨时添加量:低速分散时添加量 = 2:1
总结
1. Zonyl® FSWET-1010作为润湿剂可推荐使用在各种水性涂料体系。
2. Zonyl® FSWET-1010添加量低并具有如下功效:
- 降低液体表面张力
- 发泡低
- 出色的颜料润湿性
3. Zonyl® FSWET-1010不含APEO, 更环保。