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發布時間:2021-09-09 18:09  
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分散劑在涂料中的作用
涂料中所用的顏料絕大多數是以初級粒子的附聚體和凝聚體混合形式存在的,如果不能將這些大小不一的顏料粒子分散為更細小的粒子或初級粒子,并使其成為不再聚集或絮凝的穩定分散體系,則會產生絮凝、返粗、沉淀、浮色發花、光澤度降低、著色力及遮蓋力下降等缺陷。
分散劑就是能夠提高顏料分散體系穩定性的界面活性物質,添加在液體介質中的分散劑能吸附在粉碎成細小微粒的顏料表面構成吸附層,產生電荷斥力和空間位阻效應,防止分散了的顏料粒子再度形成有害的絮凝,可保持分散體系處于穩定的懸浮狀態。
涂料成膜助劑選擇標準
理想的成膜助劑應具有下列特性:(一)、成膜助劑必須是聚合物的強溶劑, 對多種水性樹脂都有很佳的成膜效率,并具有很好的相容性,較好降低水性樹脂的較低成膜溫度,不會會影響漆膜的外觀及其光澤;(二)、氣味低、加量少、效果優異、環保性佳、具有一定的揮發性,有效調節干燥速率,以便于施工;(三)、優異的水解穩定性,在水中的溶解度小,其揮發速度應低于水和乙醇,在成膜前保留在涂料涂層中,成膜后須完全揮發,不影響涂膜性能;(四)、加人乳膠體系后吸附在乳膠粒子表面,能為乳膠粒吸附而具有優良的聚結性能,充分溶解和溶脹水性樹脂不影響乳膠粒子的穩定性。
成膜助劑在涂料中的作用
涂料成膜助劑又稱聚結助劑,能促進乳膠粒子塑性流動和彈性變形,改善聚結性能,使涂料能在較廣泛施工溫度范圍內成膜,是一種易消失的增塑劑。
要探討成膜助劑,我們首先需要了解乳膠漆涂料的成膜過程,乳膠漆涂料成膜過程較溶劑型涂料復雜,大致分為3個階段:
1、充填過程 乳膠漆施工后,水分揮發,當乳膠微粒占膜層的74%(體積)時,微粒相互靠近達到密集的充填狀態。組分中的乳化劑及其它水溶性助劑留在微粒間隙的水中。
2、融合過程 水分繼續揮發,高聚物微粒表面吸附的保護層破壞,外露的微粒相互接觸,其間隙愈來愈小,至毛細管徑大小時,由于毛細管作用,其毛細管壓力高于聚合物微粒的抗變形力,微粒變形,然后凝聚、融合成連續的涂膜
3、擴散過程 殘留在水中的助劑逐漸向涂膜擴散,并使高聚物分子長鏈相互擴散,涂膜均勻而具有良好的性能。
乳膠顆粒的凝結成膜是一個相當長的過程。研究干燥2h、4h、1d、3d、5d下乳膠粒子凝結情況,可知粒子凝結是個逐步過程,直到21天后顆粒才逐漸消失而成為連續均勻的涂膜,但完全成膜還需要經過鏈段互相滲透的過程。一般錯誤地認為乳膠漆在較短時間就能完全成膜,忽略了各個成膜階段的溫度控制,特別是外用乳膠漆在施工后的溫度變化較大,而使形成涂膜不理想,表現為各種涂膜缺陷,如光澤下降、附著力差、耐擦洗差、耐沾污性不良、耐候性不理想等。因而有效添加成膜助劑,較大幅度地降低成膜溫度,是改善乳膠漆低溫施工性能的有效措施。
成膜助劑與有機揮發物含量 VOC
有機揮發物含量 (VOC )是涂料界較為關心的問題之一。 各國對VOC的定義各不相同,因而,同一涂料按不同國家的法規判定的VOC會有差別。
例如:沸點在250℃或更高的成膜助劑按美國環保局(EPA)的法規可能屬于VOC之列,但是按中國和澳大利亞的法規顯然不能視為VOC。
助溶劑或成膜助劑在水性樹脂合成時常常用來降低水化前的樹脂黏度,施工時起到改進水性涂料的流變性能以及改善開放時間的作用,成膜過程中能促進高質量涂膜的形成,在水性涂料中起著相當重要的作用,特別對高玻璃化溫度和很低成膜溫度高的樹脂體系,其用量相當大,可占到樹脂固含量的10%-100%,有時甚至更高。絕大多數常用成膜助劑的沸點在250℃以下,屬于VOC必須考慮之列。