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水性涂料常用的助剂
发布日期:2019-4-11 15:37:29     已有  阅读过本文

水性涂料常用的助剂(水性涂料第三篇)

成膜助剂


水性涂料的成膜助剂一般为醇醚类型的溶剂,最为常用的是二乙醇醚类、丙

二醇醚类以及N-甲基吡咯烷酮等成膜助剂,并具有高低沸点之分。

目的:降低产品的最低成膜温度使乳液粒子很好地融合成为均匀的漆膜。

缺点:多数成膜助剂是涂料有机挥发物(VOC)的重要组成部分,对voc要求比较严格的时候,收到使用限制。

用量:成膜助剂的量取决于配方中乳液或水分散体的用量和玻璃化温度配方设计时,首先考虑成膜助剂大约占乳液的或水分散体的3%-5%,或占乳液或分散体固体分的5 %~15%。但是,对Tg 超过35℃的聚合物乳液可能要提高成膜助剂的用量才能保证低温成膜的可靠性。成膜助剂的用量达乳液或分散体的15%或者更高是不可取的,应考虑更换其他成膜助剂再试

其他优点:改善工性能,增加漆的流平性,延长开放时间,提高漆的贮存稳定,特别是低温防冻性。

水性涂料在夏季施工时,水分挥发较快,即表干相对过快,有部分水分可能会在未干透之前封闭在涂膜内,导致涂膜发白或是流平不好的弊端。可通过添加少量适当而合适的高沸点溶剂来延缓涂膜的干燥速度,延长涂膜的开放时间,改善其施工性能和涂膜外观。

在冬季里,由于气温较低,水性涂料的干燥速度较慢,也即水的挥发较慢,但成膜助剂相对比水挥发快一些,或许部分不水一起蒸发,使水性涂料不能形成致密的涂层,导致水性涂料的涂膜存在发白和开裂的现象。所以添加成膜助剂时,一定要考虑克服水性涂料在不同季节的施工性,同时还要考虑其尽可能干燥速度快一些,这也是水性涂料最难的技术要点,尤其是Tg 较高的丙烯酸分散体更是难解决的问题。因此,多种成膜助剂来搭配是最好的选择。

成膜助剂有一个不树脂体系的相容性问题,在一个体系中很好的成膜助剂在另一种水性木器漆中可能造成体系不稳定,或者起严重,或者重涂性不良。配方设计时要充分考虑到这一点,并且过试验选取最佳成膜助剂及其用量。



消泡剂和抑泡剂




消泡剂是水性涂料中最难控制消泡不流平达到平衡的助剂之一。漆液在涂装中因搅动会产生气泡。存在于漆液中的气泡如不及时消除,漆膜干后,形成不可接受的瑕疵。漆液在生产过程中、泵送和灌装时也会产生气泡。

一般来说,消泡剂分为抑泡剂和破泡剂两种,抑泡剂的作用是抑制水性涂料在外力的作用下泡沫产生,而破泡剂主要是在已生成泡沫膜的表面迅速散布,破坏气泡的弹性膜,使之破裂,但常常两种搭配使用效果比较好,否则至少要选择一种有效的消泡剂。多数消泡剂,特别是机硅消泡剂,在用量过大时会使湿漆膜产生缩孔,因而消泡剂的用量以能基本消除气泡为原则,不可过度追求消泡效果,以免出现缩孔等副作用。对于水性木器漆,矿物油类消泡剂比有机硅消泡剂的宽容性大,添加稍多不容易出现严重的缩孔,可以优先考虑选用。

目前市场上已有很多消泡剂,其选择要非常谨慎,可以从几个方面加以注意:

1. 受控相容性,即是要达到消泡和表面效果的平衡,既要消泡,又要防止缩孔、流平性差等缺陷。

2. 根据施工条件和方法进行消泡,例如刷涂、喷涂以及辊涂面临不同的起泡程度,也意味着不同的消泡剂选择。

3. 抑泡和破泡的平衡,可根据不同加工和施工方式,合理搭配。

4. 长效消泡性能。许多消泡剂在漆液贮存过程中会逐渐减弱其消泡性能,在设计配方时应使漆中的消泡剂含量偏高一些。

消泡剂的用量占整个配方的0.05%~0.5%,最好在0.1%左右,如果所用的消泡剂添加量超过0.5%才有好的消泡效果的话,应考虑更换消泡剂。不同的树脂体系对消泡剂的敏感程度不同。 水性消泡剂选定的类型和用量必须根据不同的体系,通过实验来确定。


润湿流平剂



润湿流平剂能有效地降低体系的表面张力,显著改善水性木器漆的施工效果。加入润湿流平剂后漆对底材的润湿性能和渗透性增加,漆液的流平性得到改善,有时还能克服缩边 (镜框效应) 问题。更重要的是流平剂能解决常见的缩孔问题,特别是过度使用消泡剂后引起的缩孔。过量的流平剂会抵消消泡剂的消泡作用,使得漆液在施工时产生气泡,有的还有明显的稳泡作用,所以应尽量选用流平性好、起泡性低、稳泡性小的润湿流平剂。流平剂不消泡剂的配合,包括品种的选择和用量的控制,是水性木器漆配方研究的重点.

理想的润湿剂应当包含以下几个方面:

1. 有效降低体系的表面张力能力,改善其对基材的润湿性和渗透性。

2. 尽可能低起泡性、稳泡。

3. 尽可能低的水敏感性。

4. 不影响层间附着力。

5. 良好的表面张力平衡,既能提高基材润湿,又不因过度降低表面张力而影响流平或产生缺陷。

流平剂一般用量在0.1%~1.0%,最好控制在0.3%左右,当消泡剂超量时,为了克服缩孔,流平剂的用量甚至会超过1%。腻子配方中可不用流平剂。


流变助剂



流变助剂提供低剪切条件下的流平效果,使涂刷后的漆液能尽快流平,减少刷痕,避免飞溅,但是随着干燥时间的推移这种流平作用减弱,漆膜固定,又可避免漆液在垂直面上产生流挂。

流变助剂从性能上可分为高、中、低三种剪切黏度的类型:低剪切黏度的流变助剂能够提供罐内黏度,防止颜料沉降,并有效的控制漆液在立面作业时产生的流挂;提供中高剪黏度的流变助剂能很好的提高水性涂料的丰满度和流平性,而与用提高高剪切黏度的流变助剂则帮助流平、防止飞溅以及提高辊、刷涂施工性能。所以,流变助剂的种类和用量必须根据施工的要求及体系来选定,一般根据施工方法的不同来选定流变助剂类型,往往通过三种剪切黏度的流变助剂来搭配才能达到所需施工效果。

聚氨酯缔合型增稠剂是目前在水性涂料中应用最广泛的,但是该类增稠剂在水性涂料体系中的选定不配方中其他成分有密切的联系。如增稠效果不水性涂料中的聚合物颗粒大小和疏水性以及助溶剂有很大的关系,如果水性涂料中的聚合物颗粒越小,越疏水,以及助溶剂在聚合物中的分配系数越高,其增稠效率就高,否则该类增稠剂添加很大量都没达到所需的黏度。同时,建议用水稀释后,在合理的剪切力下加入,否则也有可能不体系发生絮凝,产生颗粒。


表面控住助剂




表面控制助剂的种类和作用包括:

1. 改善流动和流平;

2. 降低摩擦系数,增滑;

3. 增强抗划伤能力;

4. 抗粘连;

5. 增强哑粉等的排列;

6. 特殊手感,如柔感等;

7. 其他,如改善涂膜的耐水性、耐污性等。

它们一方面通过均衡干燥过程的表面张力,实现均匀干燥和流动,降低表面粗糙;另一方面在干燥过程中集中在表面,形成光滑涂膜,增加滑度和其他特殊性能。

这类助剂主要有两种:

1. 有机硅:这类表面控制助剂,添加量很少就能征有效的提高涂膜的抗刮耐磨性等性能,一般与体系的相容性差,如果选择不当,往往会影响涂膜的光泽度及涂膜层间的附着力。

2. 蜡乳液,例如棕榈蜡和聚乙烯蜡:一定程度影响涂膜的光泽度,这不其的粒径大小及分布有关。蜡乳液要加