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        水性涂料助劑體系的類型及作用機理(三):流變助劑簡介
        時間: 2024-01-02   瀏覽:73   【加入收藏】  【字體:

         水性涂料中的流變助劑主要起到兩種功能:(1) 防止流掛:當涂料處于立面時,由于重力作用會向下流動,若涂料的抗流掛性能較差,則會產生不同程度的流掛現象,防止流掛發生的助劑是一種流變助劑;(2) 控制流變:使涂料具有觸變性,提高涂料粘度。

         

         


        流變助劑的種類 

        (1) 氣相二氧化硅

         

        氣相二氧化硅之間形成硅醇氫鍵,大量的硅醇鍵存在使體系內可以形成交聯的網絡結構,從而實現防沉降和防流掛作用,如贏創Aerosil系列。

         

         

        優 點

        無機物穩定性好,不存在生物降解可能;

        防沉降和防流掛性能好;

        具有良好的顏料穩定性;

        不影響防腐性能,甚至能增加防腐性能;

        能增強漆膜附著力和韌性;

        對溫度,助溶劑的選擇不敏感,無需活化。

         

        缺 點

        常規氣相二氧化硅在水性體系里的添加不是特別容易;

        需要一定的添加量才能達到交聯網絡的建立;

        添加量大時可能影響光澤和流平;

        需要良好的分散使之形成小的附聚體。

         

        (2) 聚脲聚氨酯

         

        通過聚脲聚氨酯(聚醚)之間形成的N-H氫鍵,形成交聯網狀的結構,從而實現防沉降的作用,如BYK 420、德謙2810。

         

         

        優 點

        液態,易添加,無需活化;

        對體系防沉降非常有效;

        高剪粘度低,易施工。

        缺 點

        與溶劑、體系的極性相關性大;

        高剪切下會破壞其針狀晶體結構;

        高剪切粘度恢復需要時間,所以抗流掛的性能有限。

        (3) 聚酰胺蠟

         

        含大量羥基和酰胺基,能形成強烈的氫鍵,通過大分子鏈相互纏繞形成網狀結構而具有觸變性,如BYK 440、海明斯 P2100W(塊狀)。

         

         

         

        優 點

        觸變性較強,低剪粘度較高,而高剪粘度較低,容易做到較高膜厚;

        優異的防沉降和抗流掛性能;

        對光澤的影響不大。

        缺 點

        塊狀有機蠟需要高速機械攪拌以及溫度、溶劑活化;

        在水性體系里有穩泡的可能性;

        對生產工藝要求較高。

        (4) 締合型堿溶脹增稠劑

         

        當pH調節至堿性時,羧酸根離解,從而通過羧酸根離子間的同性靜電斥力使分子鏈由螺旋狀伸展為棒狀,提高水相的粘度同時由于含有疏水基團改性,能夠與乳膠粒子產生締合而增加乳液相的粘度,如陶氏化學的DR-72、TT935、海明斯RHEOLATE AP 425等。

         

         

         

        優 點

        耐生物降解性好;

        漆膜光澤和流平性較好;

        較好的抗飛濺性能;

        成本較低。

        缺 點

        需要在堿性條件下才能發揮作用;

        增稠效率受乳液、PVC、體積固含量等影響;

        對助溶劑,表面助劑,分散劑等的選擇較為敏感。

        (5) 締合型聚氨酯

         

        這類流變助劑最為常用,通過聚氨酯鏈接在水性涂料中擴展,親水主鏈在水相中親和穩定,疏水基團與乳膠粒子、表面活性劑、顏料等疏水結構締合,形成立體網狀結構達到增稠,如海明斯 WT-105A、RHEOLATE 299、高泰Coapur XS83和陶氏RM-8W等。

         

        優 點

        容易得到很高的光澤以及流平性;

        對于高剪粘度表現較好,在高剪切下表現出優異的抗飛濺性;

        耐生物降解性能好;

        耐水性以及涂膜耐久性好

        缺 點

        對助溶劑以及分散劑等較為敏感;

        乳液類型、PVC、體積固含量等都可影響它的增稠效率。

         

        此外,水性涂料還常應用非締合型的纖維素類和粘土類流變助劑。水性涂料的流變問題較復雜,流變助劑在水性涂料中的應用仍需不斷摸索,朝著性能復合化的方向發展,在保障一種性能的同時改善其他的性能;另外,通過開發和使用新品種,開發全新概念的水性涂料流變助劑。

         

         

         

        來源:中國國際涂料展

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