聚醚改性有机硅添加剂可有效提升涂料性能Dow消除围绕有机硅类

聚醚改性有机硅添加剂可有效提升涂料性能

Dow消除围绕有机硅类添加剂在油漆，涂料或油墨配方中使用的误解

Vicky James

Consumer Solutions

我们作为涂料助剂的供应商，已经在涂料、油

漆和油墨等行业服务多年。当看到有配方设

计师还残存旧的观念，认为有机硅类产品会

造成涂层表面污染或缺陷，而未在他们的油

漆、涂料或油墨配方中使用有机硅时，我们感

到非常惊讶。自聚二甲基硅氧烷（PDMS）很多

年前被首次引入涂料行业，初期使用时确实

很容易引发问题，但如今有机硅化学已今非

昔比。通过氧化乙烯或丙烯、烷基或芳基等有

机基团或高明的乳化技术实现机能的PDMS，

如今可与大多数涂料配方相容，并且还可用

来降低表面张力，消除缺陷。作为一个出色的

解决方案，有机硅也可以让涂层带来增强的、

差异化的性能，深受最终消费者好评。它们是

如何做到?请看以下实例：

增强滑动和手感的聚醚改性有机硅类添加剂

有机硅聚醚类添加剂已被配方设计师用于提

高湿润、爽滑及滑动性很多年了。低分子量聚

醚改性有机硅类添加剂具有良好的亲水性

（由于聚醚侧链，使其在木器涂料等配方中

具有良好的相容性。但其爽滑性能会由于配方的不同而有明显的变化。同时这类产品也缺乏高分子量聚醚改性有机硅类添加剂所能带来的高度的爽滑性能，手感不够丰富，不能完全被最终消费者所认可。DOWSIL™ 205SL 添加剂可使涂层表面拥有高度爽滑柔软的特征，并且具有丰富的手感，深得高端客户的青睐。

DOWSIL™ 205SL添加剂可用于溶剂型，水性及光固化型体系的配方中。如图1所示，可使得配方设计师在多种产品组合，不同领域内创造机会。DOWSIL™ 205SL添加剂是一款多功能的添加剂， 同时也是一款有效的消泡剂，这对于表面改性剂来说是非常难得，令人难以置信的。这为配方设计师去除配方中的气泡创造了可能性。顺滑和耐磨类高分子量有机硅添加剂

由于耐磨和耐擦拭往往与表面顺滑有着内在联系，某些情况下有机硅添加剂提供的良好的耐磨性来自于其高分子量。有人可能会认为这将使得它们难以分散，并且与主体树脂不相容；但如果采用的合适的乳化技术的话，情况就并非如此。DOWSIL™ 51 添加剂和DOWSIL™ 52添加剂就是此类高分子量有机硅乳液，能有效分散进水性涂料中产生耐磨表面。

这些高分子量有机硅乳液可以显著超越传统的蜡技术，因为后者将降低顺滑性能。图2中，与合成蜡相比较，添加DOWSIL™ 52添加剂的水性聚氨酯分散型涂料所添加的量为前者的十分之一，但摩擦系数却较低。

许多应用场合需要良好的耐水性，例如在油墨、木器涂料和建筑涂料中。在建筑涂料的DIY市场中，有机硅树脂乳液已在耐水方面应用多年，配方设计师用有机硅取代了一部分丙烯酸树脂乳液，其用量按重量比大于总配方的

5%，超出了被视为“添加剂水平”的量。虽然这样做一定程度上提高了性能，但也显著增加了成本。DOWSIL™ 87添加剂可按添加剂的添加量（通常为总配方的2-5%）达到改善涂料的耐水性，及加强其水珠效应，而不需要额外的添加量。

Paints, Inks and Coatings

耐水性和水珠效应

图3说明了DOWSIL™ 87添加剂是如何提高建筑涂料的拒水性（吸水性，或所谓的W24值降低），同时改善水珠效应（接触角越大表示疏水性越强，水滴形成越明显）的。QUV暴露

1500小时后仍然保持不变，这证明水珠效应与风化相关。此外，DOWSIL™ 87添加剂不会带来负面影响，如增加污垢堆积、水染色或粘结性能降低。

超级润湿剂，实现无缺陷表面

Dow超级润湿剂可用于处理最难以润湿的表面，特别是一些难以润湿的木材和塑料表面等。使用Dow添加剂系列产品，如

DOWSIL™ 67添加剂、DOWSIL™ 500W添加剂、DOWSIL™ 501W 添加剂和 DOWSIL™

502W添加剂，可使配方设计师为特定应用选择合适的产品，在减少其原料组合的同时，增加了配制产品成功的机会。

Dow超级润湿系列产品无论在性能上，还是使用成本上，都可以跟有机类，氟类以及其他品牌的有机硅类添加剂相竞争。图4中的图形显示两种不同配方的木器涂料，在添加Dow 助剂，其他有机硅助剂和其他有机助剂后，在玻璃上的表现，即Dow超级湿润剂系列和竞争产品（1-9）的对比。Dow超级湿润剂的润湿性能很高，并且在两种不同配方中性能表现一致，差异很小。图中显示有的竞争产品在一种配方中性能较好，而另一种配方中较差。对于氟类表面活性剂用于润湿，即使其需要的添加量很低，它们的使用成本也还是很高。我们对六种氟类表面活性剂（竞争对手10-15）与Dow超级润湿剂进行了评估。图5显示了在水性聚氨酯漆中，按重量，在总配方中添加水平为0.1和0.2%时的性能。虽然要获得与氟类表面活性剂相同的性能，Dow超级润湿剂所要求的添加水平较高，但以DOWSIL™ 500W 添加剂和DOWSIL™ 68添加剂为例，就使用成本而言，它们仍具有很强的竞争力。老生常谈的泡沫控制问题

也许让配方设计师最为头痛的是水性配方中的泡沫控制问题。Dow公司的长效有机硅泡沫控制添加剂系列产品将有助于防止在涂料制造过程中和最终用户的使用过程中，泡沫的出现。他们的高效性也意味着他们所需要的添加量非常低，使用成本较低。根据不同应用的需要，这些产品都可以是乳液或100%的有机改性助剂。

图6，在配方中增加润湿剂添加量时，可以看到在给定的配方中，泡沫水平有所上升，但通过添加少量的有机硅消泡剂，就可以容易地进行控制。结论

有机硅类添加剂可以帮助涂料配方设计师得以解决他们在配制过程中遇到的最困难的问题。Dow超级润湿剂随时准备对付最困难的润湿问题。另，具有持久的泡沫控制添加剂系列可防止生产过程中以及顾客使用时泡沫的产生。但是，请记住 - 有机硅 助剂也有助于实现产品与竞争产品的差异化，同时创造出让最终用户能够看到、感受到、欣赏到并且喜欢的感觉。有

机硅助剂可为配方增加诸多好处,是配方设计师不可或缺的法宝。

图1。 DOWSIL™ 205SL添加剂在三个不同的涂料配方中的手感评价(在总的配制产品中添加的添加剂量为重量百分比0.2%。）

图2。DOWSIL™ 52添加剂的摩擦系数与合成蜡在水性PUD分散型涂料中的对比

图3。 在含与不含DOWSIL™ 87添加剂的苯丙乳胶漆中及与竞争对手有机硅树脂乳液的比较(W24及水的接触角）

溶剂型双组分聚氨酯木器涂料

水性聚氨酯乳胶漆

紫外固化型丙烯酸涂料清漆3.0

2.0

1.0

0.0

205SL添加剂添加剂剂1剂2

硅类添加剂

0.3%

添加剂3.0% 3.0%

W24 公斤/平方米/1/2小时

水的接触角

0.25

0.20

0.15

0.10

0.05

0.00

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