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乳膠漆助劑基本知識(shí)
一、 消泡劑
泡沫的穩(wěn)定因素
4.消泡劑及組成
消泡劑組成:
(1) 活性成分
(2)代表物:動(dòng)植物油、疏水二氧化硅、高級(jí)醇等擴(kuò)散劑
(3) 截體
5、消泡劑與脫氣劑的區(qū)別
6、消泡劑的評(píng)價(jià)
7、消泡劑的篩選
8、消泡劑副作用的處理措施(表面缺陷有縮孔、針眼、魚眼、橘皮等)
乳膠漆助劑基本知識(shí)(增稠劑)
二、增稠劑乳膠漆原材料以產(chǎn)品性能影響,助劑中只有增稠劑影響較廣,影響乳膠漆制造、儲(chǔ)運(yùn)、施工、以及涂膜性能。 1、乳膠漆流變特性乳膠漆的黏度對(duì)剪切力和時(shí)間都有依耐性,隨著剪切力的增加或剪切時(shí)間的拉長(zhǎng),乳膠漆的黏度將發(fā)生變化,這種現(xiàn)象即是乳膠漆的流變性。乳膠漆的黏度對(duì)漆的沉降性、涂刷性、膜豐滿性、流平性以及在垂直表面上的流掛性都有影響。涂料從儲(chǔ)存到應(yīng)用過(guò)程中的不同流變物性曲線,乳膠漆在儲(chǔ)存與施工過(guò)程都要經(jīng)歷這樣的流變過(guò)程,這個(gè)過(guò)程黏度的控制多依靠不同類型的增稠劑搭配而進(jìn)行控制。保證乳膠漆的儲(chǔ)存與施工,需控制三種不同剪切速率下的粘度:低剪粘度多采用高分子類增稠劑(纖維素、堿溶/堿溶脹型)或無(wú)機(jī)增稠劑(膨潤(rùn)土)等來(lái)控制,測(cè)試儀器—旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)試,粘度范圍為105~106mPa.s; 中剪粘度Stormer粘度,可以使用增稠流變展改性劑來(lái)控制,粘度范圍為75~100KU;高剪粘度:即ICI粘度,由乳液、顏填料以及流變改性劑用量來(lái)決定,粘度范圍為2~3P。不同類型增稠劑增稠后的涂料其屈服值不一樣,高分之類增稠劑增稠的涂料屈服值大,流動(dòng)性差,防沉降性好,而締合型增稠劑增稠的涂料屈服值小,流動(dòng)性好。屈服值也是乳膠漆體系的重要參數(shù)之一;涂料靜止?fàn)顟B(tài),屈服值>10dyn/cm2,保證涂膜流平性好;涂料施工后,要求屈服值快速回升,屈服值>2.5dyn/cm2,保證涂膜流平性好;涂料施工后,要求屈服值快速回升,屈服值>5dyn/cm2,施工后保證無(wú)流掛現(xiàn)象。 2、增稠劑種類增稠劑分類可按不同形式進(jìn)行,如按增稠劑的來(lái)源、組成、離子性、溶解性能以及增稠機(jī)理等;具體如下: ■ 有機(jī)—無(wú)機(jī) ■ 天然—全合成 ■ 非離子—陰離子(堿溶) ■ 溶解—溶漲 ■ 協(xié)合—非協(xié)合性乳膠漆常用增稠劑種類如下:無(wú)機(jī):膨潤(rùn)土。有機(jī):纖維素(非締合HEC、締合HMEC)、堿溶/漲(非締合ASE,締合HASE)、EO聚胺酯等。其中纖維素與堿溶/堿溶脹類增稠劑分子量相對(duì)EO聚胺酯類增稠劑高。 3、增稠劑增稠機(jī)理與增稠特性高分子增稠劑分為非離子、陰離子兩種類型,該類高分子增稠劑分子量大,對(duì)涂料低剪、中剪黏度提高快,而高剪黏度(ICI)黏度增加很?。桓叻肿宇愒龀韯┰龀砗蟮钠針酉到y(tǒng)均勻性欠佳,漆的屈服值大,流動(dòng)性差,涂膜光澤低;該類增稠劑中非離子增稠劑對(duì)配方敏感性小,堿溶漲增稠劑對(duì)配方酸堿度敏感。。 EO-聚胺酯類增稠劑增稠機(jī)理與增稠特性:該類增稠劑分子具有疏水基團(tuán)與親水鏈,因而具有表面活性,其在體系中象表面活性劑一樣可以形成膠束,其疏水基團(tuán)可以與乳液粒子、顏填料粒子進(jìn)行締合,形成增稠網(wǎng)絡(luò)。該類增稠劑對(duì)配方組成敏感,乳液的種類與用量、助溶劑的種類與用量、表面活性劑種類與用量、以及分散劑種類均會(huì)影響到EO-聚胺酯類增稠劑增稠效率。 4、增稠劑評(píng)價(jià)增稠劑評(píng)價(jià)項(xiàng)目有以下:增稠效率,流平性TI值、溫感性(2℃/40℃)、調(diào)色性。增稠劑其作用是用來(lái)增稠,提供乳膠漆儲(chǔ)存、施工、流平或定性的,增稠效果與流平性是主要評(píng)價(jià)項(xiàng)。 5、增稠劑選配不當(dāng)帶來(lái)的漆病增稠劑選配失當(dāng)時(shí),乳膠漆在施工與儲(chǔ)運(yùn)會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的問(wèn)題:乳膠漆在儲(chǔ)運(yùn)會(huì)出現(xiàn)沉降分層,出現(xiàn)分乳液等情況,施工有流平性差,或定性能力差,造型困難。這些病弊可以通過(guò)增稠劑的選配解決。
乳膠漆助劑基本知識(shí)(潤(rùn)濕分散劑)
三.潤(rùn)濕分散劑潤(rùn)濕分散劑能降低被潤(rùn)濕物質(zhì)的表面張力或界面張力,其添加在涂料中能改進(jìn)顏填料與液體料的摻合,顏填料的良好分散決定了涂膜的光學(xué)性能和遮蓋力,良好的顏填料分散需要顏料不僅在剛制造時(shí)而且在儲(chǔ)存及應(yīng)用中有均一的分布。顏料粒子0.05—0.5um范圍內(nèi)可產(chǎn)生最適當(dāng)?shù)纳珡?qiáng)、光澤、遮蓋力及耐候性,商品顏料粒子的粒徑在此范圍內(nèi)。顏料粒子的形狀有規(guī)則多面體(TiO2)、片狀(云母)、結(jié)節(jié)狀(ZnO2)。顏料粒子的存在形式有四種:初級(jí)粒子—從晶片或蔟片狀結(jié)晶形狀存在;共聚體—初級(jí)粒子面面接觸形成較大的粒子;附聚體—初級(jí)粒子和共聚體靠較弱的范德華力結(jié)合成更大的粒子;絮凝體—顏料粒子被連接或分散添加劑包圍后而相互吸附在一起。其中共聚體及初級(jí)粒子在顏料制造過(guò)程中就存在,附聚體因?yàn)榱W哟?,在涂料制造過(guò)程中是不希望存在的,當(dāng)然,有些涂料為了得到均一的色彩,希望控制得到可控絮凝體,以防止涂料的浮色。顏填料的分散是碾磨液體料取代顏填料表面的空氣,遵循相似相容原理,疏水的有機(jī)顏料分散在水基型涂料中,或親水的極性表面顏填料分散在溶劑型涂料中,要借助于潤(rùn)濕添加劑來(lái)完成。在有機(jī)、無(wú)機(jī)的顏填料分散中,潤(rùn)濕分散劑分散能力的高低取決于潤(rùn)濕分散劑分子在顏填料表面吸附能力,不同類型的潤(rùn)濕分散劑在有機(jī)、無(wú)機(jī)顏填料粒子表面穩(wěn)定吸附的能力不一樣,在配方設(shè)計(jì)中要改性顏填料粒子表面性質(zhì),尤其要注意這點(diǎn)。不同HLB值的潤(rùn)濕分散劑在有機(jī)、無(wú)機(jī)顏填料表面吸附無(wú)機(jī)顏料/鈦白/填料mg/m2 有機(jī)顏料mg/m2 單體—油?;?FONT face="Times New Roman">—嵌段共聚物(低HLB) 2 2 單體—油酰基—烯化氧—嵌段共聚物(中HLB) 0 1.5 單體—油?;?FONT face="Times New Roman">—烯化氧—嵌段共聚物(高HLB) 0 1.0 離子化—單體—油酰基—烯化氧—嵌段共聚物 - 0.8 二油?;?FONT face="Times New Roman">—烯化氧—嵌段共聚物 2.5 0.5 三油?;?FONT face="Times New Roman">—烯化氧—嵌段共聚物 0.3 0.8 齊聚—有機(jī)磷酸鹽 0.3 0 聚丙烯酸 0.2 0 多官能團(tuán) 0.8 0.8 顏填料使用時(shí)所涉及到的問(wèn)題有:難潤(rùn)濕粒子的摻合、高黏度的碾磨料、顏料取向不好、顏料下沉、顏料分離出現(xiàn)浮色發(fā)花、涂膜光澤不均勻、遮蓋力差、顏色的色深不適當(dāng)、顏色難以重復(fù)等,這些問(wèn)題均可以使用適當(dāng)?shù)臐?rùn)濕分散劑來(lái)解決。 1、潤(rùn)濕分散劑的功用:使用潤(rùn)濕分散劑可以減少完成分散過(guò)程所需的時(shí)間、節(jié)省分散所耗的能量,并且穩(wěn)定所制得的顏料分散體,防止分散體系出現(xiàn)絮凝、沉降等現(xiàn)象。減少完成分散過(guò)程所需的時(shí)間和能量,并使顏料分散體體系穩(wěn)定,主要表現(xiàn)在以下七個(gè)方面。 ■ 縮短分散時(shí)間 ■ 提高光澤 ■ 提高著色力和遮蓋力 ■ 改善展色性及調(diào)色能力 ■ 防止涂料浮色發(fā)花 ■ 防止顏料絮凝 ■ 防止顏填料沉淀 2、潤(rùn)濕分散劑的種類在分散過(guò)程中溶劑可取代顏填料表面的空氣,但不穩(wěn)定,潤(rùn)濕分散劑含有酸根適合于無(wú)機(jī)顏料和填料通過(guò)極性力而穩(wěn)定;潤(rùn)濕分散劑含有氨基適合于有機(jī)顏料通過(guò)范德華力而穩(wěn)定;空間位阻型潤(rùn)濕分散劑常含有與溶劑相容的長(zhǎng)鏈如聚酯、聚醚、聚丙烯酸鏈。按分子類型分:酸型—在疏水鏈上含有許多羧基;鹽型—元酸或多元酸用長(zhǎng)鏈胺中和而得;含氨基和溶劑可溶的長(zhǎng)鏈非離子聚合物。按照應(yīng)用類型非有:抗絮凝分散劑,共絮凝分散劑。涂料生產(chǎn)使用的潤(rùn)濕分散劑按電性和吸附官能力團(tuán)分有五大類:陰離子型、陽(yáng)離子型、電中型、多官能團(tuán)、非離子類。前四類潤(rùn)濕分散劑分散顏填料,不是因?yàn)槠浔砻鎻埩Φ?,而是它們的親水端有與顏料表面、棱邊、余角形成物理化學(xué)健的能力以及選擇性的吸附,不致在涂膜中、空氣中或底材界面游離聚集,而表面活性劑卻能聚集、并影響分散相(顏/填料)和連續(xù)相之間的界面張力,非離子表面活性劑也含有親水端基,但不與顏料邊面形成物理化學(xué)鍵,卻能和顏料表面的吸附水結(jié)合在一起,結(jié)合脆弱,易解吸,而解明的表面活性劑是游離的,其副作用是體系耐水性下降。潤(rùn)濕分散劑分子在顏填料表面的吸附形態(tài)3、潤(rùn)濕分散劑分散穩(wěn)定功能:靜電穩(wěn)定:固體粒子帶有相同電荷,顏填料體系的分散穩(wěn)定通過(guò)吸附在顏填料粒子表面的電子云來(lái)實(shí)現(xiàn),粒子表面的Zeta電位值越低,表明添加劑在顏填料表面吸附力越強(qiáng),穩(wěn)定性越高。這種靜電穩(wěn)定保護(hù)容易破壞,如相反離子的加入、PH的變化、低溫的凍融等。靜電穩(wěn)定需要添加劑量小??臻g位阻穩(wěn)定,靠分子量較大的潤(rùn)濕分散劑黏附于顏料表面形成保護(hù)層,保護(hù)層需要一定的厚度(0.01—0.1um)和密度,需要添加劑的較大。潤(rùn)濕分散劑吸附在顏填料粒子表面,改性顏填料粒子表面性質(zhì),控制粒子的運(yùn)動(dòng)能力。適當(dāng)選用不同類型的潤(rùn)濕分散劑,均衡涂料中各種粒子的運(yùn)動(dòng)能力,最終可控制涂膜的浮色發(fā)花缺陷。潤(rùn)濕分散劑保護(hù)顏填料粒子兩種保護(hù)層—靜電排斥和空間位阻見(jiàn)。乳膠漆涂料中的顏填料粒子、乳膠粒子等靠靜電排斥而避免粒子相互接近并聚,使整個(gè)體系保持穩(wěn)定。 4、潤(rùn)濕分散劑的評(píng)價(jià)涂料生產(chǎn)使用的顏填料都是原始初級(jí)粒子的附聚體,顏填料吸附濕氣,通過(guò)水層和吸附空氣的作用而黏附在一起,初級(jí)粒子通過(guò)點(diǎn)棱結(jié)合成附聚體—即二級(jí)粒子,二級(jí)粒子松散的結(jié)合為絮凝體,而初級(jí)粒子通過(guò)面面結(jié)合稱為聚集體,聚集體是很難打開的。顏料有三個(gè)主要性質(zhì):顏填料的化學(xué)結(jié)構(gòu)/晶體結(jié)構(gòu),決定了顏料的色相、色強(qiáng)、耐光、耐曬、耐化學(xué)性能等;顏填料的幾何結(jié)構(gòu)給出該粒子的比表面積,從而在粒子的吸油量、懸浮性等方面表面表面出區(qū)別于其他類粒子的性能;顏填料的表面處理,決定其分散性。潤(rùn)濕分散劑、溶劑、樹脂等所有的物質(zhì)均可吸附在顏填料粒子表面,如果溶劑等非潤(rùn)濕分散劑優(yōu)先吸附在粒子表面,會(huì)影響顏填料的分散,為防止?jié)櫇駝┡c溶劑、聚合物競(jìng)爭(zhēng),潤(rùn)濕劑應(yīng)在調(diào)漆前階段加入,吸附在顏填料表面,漆制備好后添加助劑用量要在得多。分散良好的顏填料分散體和最佳涂料性能是同義語(yǔ),二者密切相關(guān),涂料的著色力、透明度、遮蓋力、表面光澤和流動(dòng)性常常被用來(lái)估計(jì)顏填料的分散程度;以下三點(diǎn)用評(píng)價(jià)分散劑的分散能力性能。 ■ 降低體系粘度 ■ 提高體系展色性 ■ 改善光澤
乳膠漆助劑基本知識(shí)(其他助劑)
四、 其他助劑
其他助劑包括防腐防霉劑、成膜助劑、PH調(diào)整劑,以及部分功能助劑,如防靜電劑、疏水增滑劑、防銹劑等,按照對(duì)乳膠膝制造、儲(chǔ)運(yùn)、施工、涂膜的初始長(zhǎng)久性能的影響來(lái)說(shuō),影響面較單一,配方比較簡(jiǎn)單。
防防腐、霉劑:涂料在儲(chǔ)存過(guò)程中防止因微生物和酶的作用變質(zhì)使用防腐防霉劑。品種有五氯酚鈉、四氯間苯二甲氰、苯甲酸鈉等。
成膜助劑:成膜助劑為乳液聚合物溶劑,可降低成膜物質(zhì)的玻璃化溫度和最低成膜溫度,增加涂料的流動(dòng)性,促進(jìn)涂膜的完整性、流平性、附著性、耐洗刷性,減慢涂膜干燥時(shí)水分的蒸發(fā)速度,使涂膜邊緣保持較長(zhǎng)時(shí)間的潤(rùn)濕,消除涂料施工時(shí)涂刷接頭。種類有苯甲醇、乙二醇、丙二醇、乙二醇乙醚、松節(jié)油、醇酯-12等,其中醇酯-12單獨(dú)使用最為廣泛。
防凍劑:生產(chǎn)好的涂料在儲(chǔ)運(yùn)中,有時(shí)會(huì)經(jīng)受高低溫的變化,尤其在北方。添加防凍劑提高涂料的搞凍性,添加方法:一是加入成膜助劑中的某些物質(zhì),并適當(dāng)?shù)丶哟笃溆昧浚ㄒ话銥槿橐毫康?FONT face="">3-8%)以降低水的冰點(diǎn);二是使用某些離子性表面活性劑,或添加某些非離子表面活性劑,使乳液微粒帶電或增大其水全半徑,以電荷的相互排斥能力或空間位阻低制二醇乙醚、乙二醇丁醚醋酸酯等。
PH調(diào)整劑調(diào)整乳膠漆酸堿度的物質(zhì)分為三類:不干性堿一氫氧化納(NaOH)、碳酸氫納(NaHCO3)、快干性堿有氨水(NH3H2O)、有機(jī)堿,AMP-95(氨基-甲基丙醇)使用最為廣泛,干性適中。
向掌柜 熊先生 提問(wèn):