不同助劑及其用量對涂料性能的影響

時間：2014-05-07 10:16:33

作者：世邦機(jī)器

王曉莉等還根據(jù)外墻涂料的制備原則并考慮到反射隔熱涂料的特殊性，在其它組分配比不變的情況下，分別考察使用不同助劑及其用量對涂料性能的影響，簡述如下。

a.分散劑用量對涂料黏度和涂膜性能的影響分散劑高嶺土加工技術(shù)通過降低粉料與樹脂液之間的界面張力，提高顆粒間的排斥勢能，使粉料顆粒能夠快速、完全被潤濕，促進(jìn)分散體系穩(wěn)定。分散劑使用得當(dāng)，不但能防止顏料沉淀，使涂料具有良好的儲存穩(wěn)定性，而且能夠改善流平性，防止顏料浮色發(fā)花，提高顏料的著色力、遮蓋力，增加涂膜的光澤。

但是隨著分散劑用量的增加，涂膜拉伸強(qiáng)度提高的同時總是伴隨著延伸率的損失。說明分散劑用量的確定要進(jìn)行各因素的綜合考慮，因?yàn)榉稚┑募尤氩粌H能防止顏填料聚沉，改善漿料流動性，提高涂膜質(zhì)量，同時對涂膜的力學(xué)性能也有一定程度的影響。

strong.消泡劑對涂料性能的影響高嶺土的用途在水性涂料中包含了許多表面活性劑，如乳化劑、潤濕分散劑、耐沾污劑、成膜助劑等，它們在表面張力大的水性介質(zhì)中更容易產(chǎn)生氣泡。在外墻涂料的涂布過程中，產(chǎn)生氣泡將干擾施工的正常進(jìn)行以及涂膜的質(zhì)量，涂膜滲水都是從較薄弱的地方開始的。顯然，涂膜中氣泡的增加，將會降低建筑物的防水功能。涂料中的氣泡通常由氣-液交界處的活性分子形成，這些表面活性分子通常以分散的氣泡形態(tài)形成穩(wěn)定、不易被破壞的薄層。消泡劑可以潤濕滲透到由表面活性物質(zhì)所形成的薄層中，降低其表面張力，破壞薄層的穩(wěn)定性，從而達(dá)到消泡的目的。涂膜的拉伸強(qiáng)度和斷裂延伸率隨著消泡劑用量的增加而增大，反映出適量的消泡劑對涂膜的改性效果是既增強(qiáng)又增韌，因而可以減少涂膜的缺陷，提高涂膜的整體防水效果。實(shí)驗(yàn)證明，消泡劑在一定的用量范圍內(nèi)具有良好的抑泡和破泡效果，過量則會引起縮孔等。

c.耐沾污劑對涂料性能的影響彈性涂料一般都使用玻璃化溫度低的乳液，使涂膜耐候性有所提高的同時卻降低了耐沾污性和抗積塵性。為了改善反射隔熱涂料的自潔性，添加具有低表面能的耐沾污劑，使涂膜表面產(chǎn)生疏水性，有利于反射隔熱效果的更好發(fā)揮。耐沾污劑的作用機(jī)理是在涂料固化成膜過程中，耐沾污粒子充當(dāng)交聯(lián)點(diǎn)，把線型的有機(jī)高分子交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，有效提高涂膜的致密性，降低涂膜的孔隙尺寸，防止灰塵的吸人和外界水分的侵人，從而改善外墻涂料的耐沾污性。

在基礎(chǔ)配方中加入不同用量的耐沾污劑還能顯著提高聚合物涂膜的拉伸強(qiáng)度，這是因?yàn)槟驼次蹌в械墓倌軋F(tuán)在成膜過程中可與丙烯酸酯乳液的反應(yīng)基團(tuán)發(fā)生化學(xué)交聯(lián)作用，交聯(lián)程度的提高，必然會相應(yīng)提高涂膜的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度，降低涂膜的吸水率。但交聯(lián)程度的提高，也同時限制了涂膜的變形，使其斷裂伸長率也相應(yīng)下降。這些力學(xué)性能的變化都與耐沾污劑的交聯(lián)作用有關(guān)，而這種交聯(lián)作用又與耐沾污劑的種類和用量有關(guān)，所以可以根據(jù)不同的實(shí)際情況適當(dāng)選擇耐沾污劑的種類和用量以滿足生產(chǎn)需要。

d.pH值對涂料穩(wěn)定性的影響涂料pH值的變化不僅會影響顏填料粒子表面的ζ電位，而且還會影響分散劑的電離和吸附狀態(tài)。一般來說，用于反射隔熱彈性涂料的無機(jī)顏填料的等電點(diǎn)在8.0左右，當(dāng)pH值低于其等電點(diǎn)時，顏填料表面帶正電，此時涂料中的陰離子型分散劑在酸性條件下電離度很小，只有少量解離的陰離子基團(tuán)存在于液相中并通過靜電作用吸附在粉體表面，大量由數(shù)百個到數(shù)千個一次粒子凝聚起來的二次粒子仍處于未被吸附狀態(tài)，無法在研磨攪拌中解離成一次粒子并被分散劑所穩(wěn)定。然而，在堿性條件下，分散劑可以解離出全部的活性基團(tuán)，通過分子;力及化學(xué)作用吸附在顏填料顆粒表面，并且在二次粒子打開過程中不斷調(diào)整各自在一次粒子上的吸附量，末了達(dá)到吸附平衡，粒子間通過靜電位阻作用而穩(wěn)定。因此，控制涂料的酸堿性，可有效阻止顏填料的絮凝，改善漿料的流變性及儲存穩(wěn)定性，也有利于固含量的提高。

主曉莉等在選取丙烯酸乳液為基料，金紅石型鈦白粉為顏料，空心玻璃微珠、滑石粉和高嶺土等為填料的基礎(chǔ)上，探討了分散劑、消泡劑、耐沾污劑和pH值調(diào)節(jié)劑等對反射隔熱涂料性能的影響，優(yōu)化助劑在涂料中的理想用量。結(jié)果表明，分散劑含量為0.22%時對涂料流動性的改善較為明顯，消泡劑含量為0.2%即可達(dá)到良好的消泡效果，耐沾污劑的理想用量為1.3%。而且堿性條件更有利于分散劑效果的發(fā)揮，提高涂料的儲存穩(wěn)定性。然而，助劑的添加對涂膜的拉伸強(qiáng)度和斷裂延伸率都有一定程度的影響。涂料制備中應(yīng)該適當(dāng)調(diào)整組分配方，避免不必要的負(fù)面效應(yīng)，使涂膜的力學(xué)性能滿足不同的使用要求。