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常用涂料分散劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)主要有
①低分子量的羧酸酰胺鹽及電中性的長鏈羧酸多氨基鹽,擁有較多吸附基,可在顏料表面形成牢固的吸附層,提高了顏料分散的穩(wěn)定性,起到防止浮色發(fā)花作用;
②高分子量羧酸酯類聚合物,通過帶高分子鏈的基團(tuán)吸附在顏料表面而形成空間位阻控制,防止顏料絮凝,保持顏料分散體系的穩(wěn)定性;
③含錨定基團(tuán)的高分子聚合物或嵌段共聚物,錨定基能牢牢固定在顏料表面,而較高分子量的溶劑化鏈可有效地分散在漆料中,增加吸附層的厚度,提高分散穩(wěn)定性;
④多價(jià)羧酸聚合物,含較多羧基,極性很強(qiáng),可使涂料形成觸變性流體,使顏料形成可控絮凝分散狀態(tài),對防止浮色發(fā)花很有效。
成膜助劑
作用原理溶解性,又能夠和水相互混溶的溶劑。成膜助劑在乳液粒子的融合和結(jié)膜階段起著溶劑的作用,使聚合物顆粒表面溶脹、變軟,使其在成膜過程中更容易變形。在成膜助劑的作用下,乳液粒子之間的界面消失,形成連續(xù)均勻的膜。這就增大了低溫成膜的可能性,較低成膜溫度隨成膜助劑的增加而下降。用量繼續(xù)增大后,降低MFT的作用減少,再增大用量就看不出有多大效果了。而成膜助劑會從涂膜中逸出,是涂料中VOC的主要來源,不宜多加,控制在涂料配方量的1%~2.5%為宜(與乳液用量和乳液的玻璃化溫度顯著相關(guān))。大多數(shù)配方體系中,使用一種成膜助劑即可,但有時(shí)也需用幾種成膜助劑來起增溶作用,以調(diào)節(jié)揮發(fā)速度。Tg高的硬聚合物乳液應(yīng)選揮發(fā)速度慢和增溶作用大的成膜助劑。
成膜助劑的性能要求
為了能夠有效降低很低成膜溫度,要求成膜助劑具有以下性能。
①水不溶性當(dāng)乳液涂料涂覆到多孔底材表面時(shí),其中的部分水分會吸入到底材中。因此,會有部分水溶性成膜助劑不能有助于聚合物在這類底材表面上成膜。這就意味著達(dá)到同樣結(jié)果時(shí),水溶性成膜助劑用量應(yīng)比水不溶性成膜助劑大。
②揮發(fā)速率在水分揮發(fā)后,成膜助劑會使樹脂顆粒變軟,但成膜助劑不能殘留在于涂膜中。由于成膜助劑與其能溶解的樹脂具有較好的相容性,然后的微量成膜助劑揮發(fā)得很慢。因此,實(shí)際涂膜要經(jīng)歷幾周才能變硬。
③低凝固點(diǎn)乳液涂料冬季室外貯存時(shí),要求凝固點(diǎn)低。有些溶劑,是好的乳液涂料用成膜助劑,但在10℃以上就凝固,可以想象,在冬季使用凝固的液態(tài)成膜助劑會到某些限制。
④水解穩(wěn)定性有些乳液pH值在9左右,如果成膜助劑用在這類乳液中就會發(fā)生水解,降低其使用效果。乙二醇醚酯就是一種會水解的成膜助劑。盡管這些醇醚酯類在降低乳液MFT上效果顯著,但會水解還原成乙醇醚原始化合物。