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润湿分散剂的分类特性与应用

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      润湿与分散是涂料制备的重要工艺过程。由于涂料品种繁多。所用的相关分散助剂也多种多样。众多供应商提供的各具特色的助剂令人眼花缭乱。由于涂料助剂大多价格不菲,取舍之间更有着经济上的意义。对助剂的选择作深入探讨.具有实用意义

      润湿分散剂的分类特性,宜从应用范围(主要是相容性)、极性、离子性以及相对分子质量特征等方面进行考察。按应用领域分为水性、溶剂型以及通用型分散剂。功能上分为润湿剂和分散剂

水性润湿分散剂

      润湿剂

      润湿剂都是一些低相对分子质量(≤1500)的界面活性剂。其主要作用是降低体系的界面张力。一般可在窒温下将水溶液的表面张力从0.72× lo-3n/cm降至o.4x10-3n/cm以下,从而有利于分散剂对颜料的作用。微观上.润湿剂可促进颜料的可润湿性,使分散剂易于在颜料表面铺展而结合,形成所谓的锚固关系。另一方面,润湿剂这种降低体系表面张力的作用,还是涂料施工必不可少的性能。斟为,高表面张力的涂料不易在基底上涂覆,容易出现流_半不良等缺陷。涂料配方中所用的润湿剂,有别于乳液合成用的表面活性剂。后者以离子型居多,而前者主要是非离子型的酚基或烷基聚氧乙烯类

      润湿剂的亲水亲油平衡值(hlb)高,则水溶性好;反之,则活性大。过高的hlb值,容易导致涂料对色浆的接受性变差,易于出现浮色、发花等缺陷。色浆与基础涂料之间的hlb值差距过太,可能是水性涂料凋色故障的主要原因。另外,泡沫的产生对涂料牛产也是个棘手的问题。理论上,可以计算已知结构表面活性剂的hlb值。合适的hlb值应该在20以下,但有必要指出的是,钠盐或钾盐型分散剂的hlb值町能超过30。要准确测定助剂的hib值足相当困难的。简单测定助剂hlb值的方法列于表l。将少最助剂与水相混,观察产牛的现象,大致评价出hlb值的范围

      据报道,广泛使用的烷基酚类聚氧乙烯醚(ae0)表面活性剂由于会产生牛殖器官损伤毒性而被列入应淘汰化学品。必须引起同仁关注

      分散剂

      市面上广泛使用的水件分散剂经历了一个逐渐升级换代的过程。目前,曾广泛使用的卵磷脂类和无机磷酸盐/酯类,如:ktpp(三聚磷酸钾)、tkpp(焦磷酸四钾)等聚电解质类分散剂,由于其生物性缺陷(促进微牛物滋生)以及高电解质浓度的副作片用,止在被淘汰。新一代的水性分散剂大致可分为以下5类:

      水溶性高分子聚电解质类,以聚丙烯酸的盐(钠,钾,铰)类为代表,属强离子性。商品形式大多为20%~30%的水溶液;有的制成固体粉末。它大部分易溶于水,无味,依靠在颜料表面产生电位的静电斥力作用使颜料分散;聚合度在12一18之间,具有优良的分散能力,主要用于无机颜料的分散。由于离子浓度大,分散体的稳定性并不好,且hlb值偏高,初期对颜料的润湿性差,需配用润湿剂。涂料的色浆接受性差,易于出现调色障碍,但其价格便宜,用于白漆制备,添加量低。不适合基础色漆的制备

      亲水性丙烯酸酯共聚物,其离子浓度大大降低。研磨料既有适宜的剪切力,又形成粘度稳定的分散体,对分散无机颜料非常适合。其结构多含有聚氧乙烯、磺酸基等接枝单元,除具静电斥力稳定机制外,尚依赖空问位阻使分散体得以稳定。由于hlb值适中,配漆性能良好

      线型大分子离子型或非离子型化台物,大部分为聚氧乙烯类活性剂.由于其相对分子质量低,聚集态易于流动。一端具有高密度活性基团结构的品种。用于无机颜料的分散,性能优良;一端具有平面大π键环结构或亲颜料基团的品种,用于有机颜料和炭黑,此类助剂的hlb值与wⅱ类相似,但具有水溶性,可能会从涂膜中游离,有损涂层的理化性能。此类助剂也有疏水性的品种

      疏水性共聚物分散剂。此类分散剂大部分也是丙烯酸类,但基本不呈现离子性。有的含有胺类接枝单元等。以空间位阻和有效锚固基团作用稳定颜料。其h1b值低,制备颜料浆时提供适宜的剪切力,既适宜分散无机颜料,又可分散有机颜料和炭黑,是水性分散剂的开发方向,虽然其用量为离子型助剂的数倍,但同时作为载体树脂,所得颜料浆具有优良的展色性和稳定性。它不可逆的水溶性且相对分子质量高,可用作成膜物,不会产生副作用

      用于阴极电泳涂料的阳离子型共聚物分散剂,如丙烯酸共聚物接枝pu,主要用于工业在线涂料,不宜与阴离子助剂复配

      将助剂在50一70℃烘干,再用水试验其溶解性.结果会出现溶解、乳浊、不溶3种情况。分别代表:水溶性、亲水性、疏水性

      水性分散剂除具有上述的一般特性外,尚需关注它们在涂料组分中的混溶性。除前述的基础涂料对色浆的接受性外,还应考察它们对增稠系统的影响。已经证实,分散剂的高电解质浓度对增稠过程和涂料光泽是不利的.而亲水的或疏水的高分子共聚物类分散剂有利于增强和稳定增稠系统的作用,并且改善涂料的光泽另外,wⅱ、wjv分散剖无需润湿剂配合

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