建筑涂料所用助剂

建筑涂料用助剂
1 乳液型建筑涂料用助剂
在乳液涂料制备中，助剂对涂料的质量及其施工性能均有着举足轻重的作用。

有业内人士戏称，现在建筑涂料质量的竞争，事实上已成了助剂的竞争。

就看你把握了多少助剂的信息，看你是不是会用助剂。

这话尽管不很全面，但多少说明了助剂在建筑涂料工业中的作用和地位。

本节较详细介绍各类助剂的作用原理和选用原那么。

(1)增稠剂乳液涂料中加入增稠剂能增加乳液涂料的稠度，减慢颜料的沉淀速度，而且沉淀物松散，易搅拌均匀，保证涂料的贮存稳固性。

有些增稠剂加入乳胶涂料中，可给予乳液涂料触变性，使乳液涂料施工时涂刷省力，又可减少流挂，保证涂层的外观和质量。

增稠剂的类型和品种繁多，选择增稠剂往往较复杂。

对现代乳液涂料有重要意义的增稠剂主若是纤维素水性衍生物、聚羧酸盐类和含官能团的共聚物乳液。

应用较普遍的水溶性纤维素有羟乙基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维索，另外还有羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丁基甲基纤维素、羟乙基丙基纤维素等品种。

上述品种中除羧甲基纤维素为阴离子型外，其余均属非离子型。

各类纤维素衍生物都能够制备成不同聚合度的一系列品种，相对分子质量转变于104〜105之间，因此它们的水溶液黏度表现出专门大的不同。

中高相对分子质量的纤维素衍生物适用于用作乳液涂料的
增稠剂。

纤维素类增稠剂与聚合物乳液的相容性一样并非好，因此常引发乳液涂料的失光，如羧甲基纤维素对乳液涂料的消光作用专门明显，因此不宜用于有光乳液涂料中。

另外，纤维素类增稠剂容易被微生物降解和发霉。

鉴于上述缺点，纤维素类增稠剂在乳液涂料生产中已慢慢淡出。

聚羧酸盐是又一类重要的增稠剂。

要紧包括聚丙烯酸盐和聚甲基丙烯酸盐。

聚丙烯酸盐和聚甲基丙烯酸盐在乳液涂料生产中有专门大作用。

当其相对分子质量较小时（小于103)可用作分散剂，而相对分子质量大于103时可作为增稠剂。

这种增稠剂在碱性条件下对乳液的增稠作用明显。

聚丙烯酸盐和聚甲基丙烯酸盐的最大优势是与丙烯酸酯类乳液相容性好，所增稠的乳液容易成膜，涂膜平整而且可不能被消光，适合有光乳液涂料的制备。

另外这种增稠剂有不易被微生物降解的优势。

乳液型增稠剂又称缔合型增稠剂。

此类增稠剂的要紧品种为聚丙烯酸型、聚甲基丙烯酸型和聚氨酯型。

与上面提到的聚丙烯酸盐和聚甲基丙烯酸盐不同，它们是通过乳液聚合制备的交联型产物。

这种增稠剂在碱性条件下能够被乳液粒子所吸附，并相互聚集使乳液黏度增力口。

但这种聚集是不稳固的，一旦对它施加压力，聚集即被破坏，黏度下降。

而假设应力排除，颗粒又从头聚集，黏度又上升。

因此涂料具有良好的触变性。

缔合型增稠剂能够使有光乳液涂料的光泽度达到80%以上，远比聚丙烯酸盐增稠剂好。

它一样可不能发生微生物
降解作用，因此是一种较为理想的增稠剂。

(2)颜料分散剂商品颜料和填料往往是低级颗粒的聚集体。

在乳胶涂料制造中，颜、填料必需被充分润湿和分散，才能恢复到低级粒子的细度，达到最正确的分散状态。

只有充分分散的颜料才具有最正确的遮盖力和着色力，才能使涂料具有应有的稳固性。

细小的颜、填料颗粒表面具有专门大的表面能，颗粒间有专门大的内聚吸引力，因此有凝集成更大颗粒的偏向。

而乳液涂料以水为分散介质，水分子间的内聚能密度更大，因此加倍重了这种偏向。

为了克服颜、填料的聚集现象，在乳液涂料生产中往往需借助分散剂的作用，才能使颜料被润湿和分散。

分散剂的品种较多，具体可分为有无机类、有机类及高分子类三大类。

无机类分散剂主要品种有聚磷酸盐，如焦磷酸盐、磷酸三钠、六偏磷酸钠等。

有机类分散剂包括阴离子型、阳离子型及非离子型表面活性剂。

如烷基芳基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、二烷基磺基琥珀酸盐等为阴离子型；三甲基硬脂酰胺氯化物等为阳离子型；烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯蓖麻油、山梨糖醇烷基化物等为非离子型。

上述两类分散剂由于对涂料的耐水性、光泽有必然阻碍，现已慢慢被高分子型分散剂所取代。

高分子型分散剂目前要紧有三种类型：低相对分子质量聚丙烯酸盐和聚甲基丙烯酸盐、苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物、丙烯酸共聚物碱溶树脂。

其中以低相对分子质量聚丙烯酸盐和聚甲基丙烯酸盐利用最普遍。

这种分散剂对有机颜料和无机颜料分散性均良好，展色性优
异，还有助于涂料光泽的提高。

有时将无机分散剂与高分子分散剂匹配利用，可取得更为理想的成效。

分散剂的用量对涂料的质量有专门大阻碍。

当分散剂用量过量时，涂料的黏度往往会有大幅度下降，会产生失光、附着力下降及耐水性降低等弊病。

在颜基比确信的情形下，分散剂的用量有一个最正确点。

据实验结果以为，以颜、填料量为基础，利用%的无机分散剂和%的高分子分散剂，综合成效一样较好。

(3)消泡剂乳液涂料中含有许多表面活性剂，如乳液中的乳化剂、增稠剂、润湿剂、分散剂等。

它们都有起泡的偏向。

在乳液涂料制备和施工进程中，泡沫都将干扰生产和施工的正常进行，有时还会阻碍涂膜的质量。

因此在乳液涂料生产中，消泡剂的作用十分重要。

泡沫是气体分散于液体中的胶态体系。

当分散的气泡尚未达到液体表面，或即便达到了液体表面也不破裂消失，于是就形成泡沫。

消泡剂作用确实是通过消泡剂在气泡表面的吸附，局部改变气泡的表面张力，使其失去平稳而破裂。

这就要求消泡剂本身应具有必然的亲水性，但又不能完全溶于水中。

消泡剂的选择，除要考虑达到消泡的目的外，还必需可不能对涂料引发颜料凝聚、缩孔、针孔、失光、缩边、丝纹等副作用，消泡能力须持久。

许多低表面能的化学品都具有消泡作用，如醚类、长链醇类、脂肪酸酰胺类、磷酸酯类、有机硅类等。

低相对分子质量的聚二甲基硅
氧烷（硅油）具有超级优良的消泡剂成效。

正丁醇、磷酸三丁酯等也是经常使用的消泡剂。

另外一些专用的消泡剂消泡成效也专门好，如上海涂料研究所研制的SPA-202等。

消泡剂的用量要适当。

假设用量过量，会引发缩孔、缩边等现象。

推荐用量为%~%。

(4)成膜助剂乳胶涂料的成膜是通过聚合物粒子的堆积、破裂和熔结而完成的。

大部份乳液涂料中的聚合物的T g在10~25°C之间，当环境温度低于上述温度时，涂料的成膜就受到阻碍。

但如果是将乳液中聚合物的T g设计得更低，虽能解决乳液的成膜问题，但一旦环境温度较高时，涂膜可能会表面发黏，阻碍其利用成效。

为了使乳液涂料既能在较低气温下熔结成膜，又不使涂膜过于柔软，工艺上采纳加入成膜助剂来解决。

这种成膜助剂在成膜时起增塑剂的作用，使乳液的最低成膜温度降低；成膜完成后即慢慢挥发，使涂膜的力学性能和硬度恢复到原先水平。

可作为成膜助剂的化学物质很多，对其大体要求如下：
①应能明显地降低乳液聚合物的玻璃化温度，并与聚合物之间有专门好的相容性。

②应具有中等至高的沸点，并应有必然的挥发速度，其挥发速度至少应低于水。

如此，在成膜前或成膜进程中能保留在乳胶涂料中，成膜后慢慢挥发掉。

③应具有必然的水溶性或较好的亲水性，易为乳液颗粒所吸附。

经常使用的成膜助剂要紧为醇类、醚类或酯类化合物，如乙二醇、
丙二醇、己二醇、苯甲醇、一缩二乙二醇、丙二醇乙醚、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、乙二醇丁醚乙酸酯、十二碳醇酯等。

成膜助剂的用量应依照乳液品种的不同和施工季节的转变来调整，一样为乳液涂料量的2%~4%。

(5)防霉防腐剂在乳液涂料中，由于加入多种助剂，专门是大量利用了各类表面活性剂，而成为微生物的营养源。

涂料假设被微生物污染，只要温度、湿度等生长条件适宜，微生物就会大肆繁衍，使涂料发霉变质，黏度下降并产生臭味，这种现象称为涂料的“腐败”。

霉菌侵蚀干燥后的涂膜，形成黑色的淤积斑，致使涂料失去附着力而破坏，阻碍涂料的装饰成效，这种现象称为涂膜的“霉变”。

为了避免乳胶涂料在贮存罐内的腐败和涂膜在利用进程中的霉变，通常可通过加入防霉防腐剂来解决。

涂料用的防霉防腐剂应知足以下几个方面的要求。

①要求有广谱的抗微生物活性，对各类霉菌、细菌有普遍的致死或抑制作用，药效高，活性长久，利用浓度要低。

②平安，对人体和家畜无毒或低毒。

③不与涂料中其他成份起化学反映，成膜后不阻碍涂膜的物理、化学和力学性能。

④挥发性低，在涂料中相容性好，易分散，在水中不溶或难溶。

⑤价廉易患，利用方便。

初期乳液涂料中利用较多的防霉剂为五氯苯酚。

该化合物虽有较好的防霉防腐性能，但对人体有较大的迫害，故目前已经慢慢退出乳
液涂料的生产领域。

目前在乳液涂料生产中利用较多的低毒防霉防腐剂有以下品种。

①1，2-苯并异噻唑啉-3-酮（BIT)该类产品的特点是杀菌效率高，用浓度为% 的溶液即有显著成效；广谱杀菌，对细菌、霉菌和酵母菌等均有显著成效；平安低毒，不仅能避免乳液和涂料的腐败变质，对涂膜的霉变也有良好的抵御作用。

②2-(4-噻唑基）苯并咪唑（TBZ) TBZ俗称赛菌灵，属低毒防霉剂。

国外已用作水果的防腐防霉剂。

其突出的优势是抗霉菌成效甚佳。

可用于食物厂、医院等的内墙涂料。

但它对涂料的防腐败成效甚微。

③四甲基二硫代秋兰姆（TMTD) TMTD俗称福美双。

毒性较低，不仅防霉成效好，而且对细菌抑制能力强，可用于乳液涂料的防腐和防霉。

④2，4，5，6-四氯间苯二腈（TPN) TPN俗称百菌清，是目前非汞型防霉、杀菌剂中最有效的广谱杀菌剂之一。

毒性极低。

⑤苯并咪唑氨基甲酸甲酯（BCM) BCM俗称多菌灵。

毒性低，热稳固性高，不溶或难溶于一样有机溶剂，能溶于无机酸及乙酸，形成相应的盐类，在不同的pH值范围内都可利用。

对大部份霉菌显示良好的抗菌成效，但对高湿度下易生长的毛霉、根霉等成效差，对细菌和酵母菌的作用也较弱，多与TMTD配合利用，可提高抑菌成效。

(6)防冻剂乳液涂料为水性体系，低温受冻时容易破乳而破坏。

防冻剂的作用确实是降低乳液的冰点，改善其冻融稳固性，使其在低温
贮存时不易破坏。

防冻剂一样采纳低分子的醇类和醚类，如乙二醇、1，2-丙二醇、一缩二乙二醇、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚等。

其中最经常使用的为乙二醇。

(7)流平剂乳液涂料在表面粗糙的混凝土墙面上施工时，往往流平性不行。

这是由于乳液涂料中的水额外蒸内吸，涂膜失水太快所致。

因此流平剂的作用事实上是延缓乳液涂料中水分的蒸发，使涂料有足够的时刻铺展。

目前应用成效较好的流平剂为1，2-丙二醇，但用量较大。

对有光乳液涂料，用量需高达12%，对平光乳液涂料用量可适当减少。

(8)防锈剂为了避免包装铁罐的生锈侵蚀，常在乳液涂料中加入防锈剂。

经常使用的防锈剂为苯甲酸钠和亚硝酸钠，二者混合利用成效更好。

用量一样为涂料的%~%。

防锈剂只有短时间的防锈成效。

假设乳液涂料需长期保留，应装入塑料桶或有防侵蚀涂层的铁桶中。

2 溶剂型建筑涂料用助剂
与乳液型建筑涂料相较，溶剂型建筑涂料中助剂的品种要少得多。

因此配方相对照较简单。

这使得溶剂型涂料配方设计和生产进程变得较为简单。

在溶剂型涂料中，要紧利用以下一些助剂。

(1)润湿分散剂在溶剂型涂料中，当固体颜、填料与基料混合时，基料中的聚合物就会吸附在颜、填料的表面上。

聚合物在颜、填料表面上的吸附，对颜、填料在涂料中的分散，分散体系的稳固性，涂料施工时的流动性和涂膜的附着力等均有较大阻碍。

当聚合物在颜、填料表面上的吸附不能形成足够厚度的吸附层时，颜料就容易产生絮
凝，严峻时会形成沉淀结块，这是造成涂料分散体系稳固性不行的根本缘故。

一样来讲，极性聚合物的基料对颜、填料有较好的润湿分散性，因此一样可不利用分散剂。

而对部份非极性的聚合物基料，由于聚合物与颜、填料的表面性质相差较大，聚合物在颜、填料表面的吸附性不行，因此颜、填料不容易分散，现在一样应通过添加分散剂来解决。

溶剂型涂料的润湿分散剂品种很多，经常使用的大多为合成高分子类。

这种助剂由长链的多氨基酰胺与羧酸的盐组成，属于电中性的界面活性剂。

能和大多数涂料用树脂相容，无副作用，利用范围广。

它的吸附基较多，可在颜、填料表面形成较牢固的吸附层，提高溶剂和聚合物对颜、填料表面的润湿性和颜、填料的分散稳固性，能有效避免涂料的浮色发花现象。

分散剂的用量要通过反复实验确信。

假设用量不足，达不到稳固分散的目的。

但用量过量，也可能降低涂膜的耐水性，有时还会对涂料的稳固性起副作用。

通常，分散剂在产品出厂时都有利用量介绍，但这仅可作为参考。

实际用量应依照涂料的品种和配方通过实验来确信。

(2)防沉剂涂料在贮存进程中，颜、填料受自身重力作用会向下沉淀，这是一种常见的现象。

正常时，沉淀疏松，容易通过搅拌从头分散。

可是若是颜、填料沉于桶底形成硬块无法搅起，就会阻碍涂料的利用成效。

因此必需采取方法，避免或减缓沉淀的发生。

避免涂料沉降的途径很多，如减小液相和固相的密度差；减小颜、填料颗粒粒
径；增加涂料黏度；添加防沉剂等。

其中以添加防沉剂最为有效和方便。

目前溶剂型涂料利用的防沉剂要紧为有机膨润土。

膨润土是一种天然土状矿物，要紧成份为蒙脱石族矿物。

乳白色至橄榄绿色，密度~cm3。

吸水后体积增至其干状时的15倍左右，并形成胶凝状物质。

分散于水中可永久性处于悬浮状态。

天然的膨润土是亲水性的，在有机溶剂中难以分散。

有机膨润土是用有机物质对膨润土进行表面处置，使其能够良好地分散于有机溶剂中，起到提高涂料黏度和触变性的作用，从而避免颜、填料的沉降。

(3)消泡剂溶剂型涂料泡沫较少，一样可不用消泡剂。

但随着涂料产品档次的提高和人们对产品的要求愈来愈高，涂膜的表面状态愈来愈引发人们的关注。

即便少量的泡沫也会给涂膜留下缩孔、针孔、鱼眼等弊病，阻碍涂膜的外观。

因此，溶剂型涂料的消泡问题日趋受到人们的重视。