水性涂料助剂知识

消泡剂知识

2014-04-24 1、涂料中气泡的产生及稳泡原理：

在涂料的生产过程中，会卷入空气而形成气泡，涂料当中的某些原材料例如：表面活性剂、分散剂等会使气泡稳定。

在涂料的施工过程中也会产生气泡，这主要取决于涂料的施工方式。例如：幕涂可以连续在涂料中卷入空气，无气喷涂也很容易卷入空气，在相对较低的湿度条件下或在高温条件下进行喷涂施工很容易产生气泡。

稳泡原理：

1）马兰格尼效应（表面活性剂导致的液体回流现象，抵消重力作用）

2）静电效应: 表面活性剂的静电排斥作用使气泡的液体层膜增厚，从而稳定气泡。

2、消泡剂的作用原理

消泡剂是在泡沫薄层形成阶段或之后起作用：

分散均匀的消泡剂渗透进入泡沫弹性膜并且在膜中分布，并通过表面张力的降低导致薄

层破裂。

分散均匀的消泡剂渗透进入泡沫薄层并且形成单分子膜，使其附着力降低，易于薄层破裂。

含疏水粒子的消泡剂有第三个机制。这些疏水粒子到达薄层的表面，而且在薄层的顶端

吸附表面活性剂。薄层由于表面活性剂的缺失而破裂。

3、消泡剂的选择及评估方法：

消泡剂必须能够在泡沫表面迅速铺展而且能够快速渗透，使泡沫迅速破裂。消泡剂目前常用的种类有有机硅类和聚丙烯酸酯类。

有机硅类消泡剂通常是聚硅氧烷类型的。例如：含有丙烯酸酯官能团的聚二甲基硅氧烷及聚醚改性的聚二甲基硅氧烷等。有机硅类具有耐高温、耐低温、物理性能稳定、化学惰性、很低的表面张力，是常用的消泡剂。

聚丙烯酸之类消泡剂是通过改变聚合物的极性及分子量导致有选择性的不相容而消泡，使用这类消泡剂需评估对光泽的影响。

未来选择合适的消泡剂，必须考虑到体系中泡沫产生的过程、体系的兼容性及浓度、温度及粘度等。上述每个因素都会对消泡剂的选择有直接的影响。

评价泡沫控制剂主要考虑一下几个方面：铺展速率；与体系的相容性；消泡的稳定性以及性价比。但是往往在一个配方中上述因素是互相矛盾的，例如，与体系相容性最好的消泡剂其消泡的稳定性往往是最差的；兼容性最差的，往往其铺展速率是最快.

由于涂料原材料和施工方法的多样性，消泡剂需要根据实际的情况进行评估。

1、.按一定比例将需比较的消泡剂加入到清漆中，放入于玻璃瓶中，在震荡仪中震动5分钟，同时拿出观察，根据泡沫的多少初步确定消泡剂的消泡能力; 放置10分钟/30分钟后，再次观察泡沫的高度，比较消泡速度；

2. 用刮板细度计刮涂漆液来确定消泡剂与体系的相容性（有无缩孔）;

3. 体系泡沫消除后，观察体系的清澈度，有无混浊、分层、浮油等现象;

4. 贮存稳定性：放置半月后，重复1、2、3步实验，并确定消泡剂的长效性

5. 确定添加量;

分散剂的基础知识

2014-04-24

在制漆过程中，颜料的分散过程是最困难最消耗时间和能量的过程。这是由于液体与固体之间的表面张力差异导致的。

油漆工厂得到的颜料多为聚集状态，随后的研磨过程是将这些固体材料调入液体的载体。通过机械粉碎形成的颜料细小微粒的悬浮体，在无外力作用下，能保持稳定的分散状态，通常称其为分散阶段，也叫稳定阶段。分散剂就是在这个阶段发挥作用的助剂。

1、分散剂作用

分散剂是能够提高涂料分散体系稳定的界面活性物质。添加在涂料中的分散剂能吸附在粉碎成细小微粒的表面，构成吸附层，产生电荷斥力和空间位阻效应，防止分散的颜料再度形成有害的絮凝，可保持分散体系处于稳定的悬浮状态。

分散剂若使用得当，不但能防止颜料沉淀，使颜料有良好的储存稳定性，而且能改善流平性，防止颜料浮色发花，获得均一色彩的涂膜，提高着色力，遮盖力，增加涂膜的光泽；还能降低色浆的粘度，增加研磨色浆中颜料的含量，提高研磨效率，达到节省人力和能源的效果。若没有分散剂，则很容易产生絮凝。

2、分散剂的稳定机理

分散剂对颗粒在悬浮介质中的稳定分散作用主要通过三种机制实现，即静电稳定机制，空间位阻稳定机制，静电空间稳定机制。

静电稳定机制又称双电层稳定机制，即通过调节PH值或加入电解质，使颗粒表面产生一定量的表面电荷，以期增大双电层厚度和颗粒表面的Zeta电位值，使颗粒产生较大的排斥力，实现颗粒的稳定分散。

空间位阻稳定机制，是在悬浮液中加入一定量的不带电的搞分子量化合物，使其吸附在颗粒表面，形成较厚的位阻层，使颗粒产生空间排斥力，从而到达分散的目的。

静电空间稳定机制，是在悬浮液中加入一定量的高分子聚电解质，使其吸附在粒子表面，此时聚电解质既可以通过本身所带电荷排斥周围粒子，又能通过空间位阻效应阻止周围粒子靠近，两者的共同作用可实现复合稳定效果。

适合的分散剂会对涂料带来以下影响：

1降低色浆粘度，改善流动性

2改善流平性，提高光泽

3提高着色力，遮盖力

4提高漆膜光泽，明亮度

5提高漆膜物性及稳定性

6防止浮色，流挂,沉降

7提高生产效率

3、分散剂的使用

分散剂作用非常明显，但是只有在合适的用量其作用才能最大化。通常以其在颜料表面形成致密的单分子吸附层为最佳值，而这可以通过分散体系粘度随分散剂用量的变化曲线的最低点来确定。（如下图所示）分散剂不足时，粒子表面未被分散剂有效覆盖或吸附层厚度太薄，不足以起到空间位阻作用。当分散剂加量达到饱和吸附后，过量的分散剂将进入液相中，严重时会在粒子间架桥而导致絮凝，从而稳定性变差。

最合适添加量

粘度最低点

流平剂的基础知识

2014-06-16

一.流平的概述

涂料施工后，有一个流动及干燥成膜过程，然后逐步形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。涂膜能否达到平整光滑的特性，称为流平性。在涂料实际施工过程中，常出现的涂膜缺陷有橘皮,鱼眼,缩孔,针孔,缩边,贝纳得漩涡,气流敏感及由于流平性不好，刷涂时出现刷痕，辊涂时产生辊痕都称之为流平性不良，这些现象的产生降低了涂料的装饰和保护功能。影响涂料流平性的因素很多，溶剂的挥发梯度和溶解性能、涂料的表面张力、湿膜厚度和表面张力梯度、涂料的流变性、施工工艺和环境等，其中最重要的因素是涂料的表面张力、成膜过程中湿膜产生的表面张力梯度和湿膜表层的表面张力均匀化能力。改善涂料的流平性需要考虑调整配方和加入合适的助剂，使涂料具有合适的表面张力和降低表面张力梯度的能力。

二.流平剂的作用

涂料在润湿基材后，控制其流动至最终流平的助剂称为流平剂，流平剂可以解决以下问题