1、!現(xiàn)代涂料與涂裝 !#$ %#引言眾所周知， 增稠劑、 分散劑是乳膠漆中 ! 種必不可少的重要助劑，它們的搭配組合是否合理直接影響乳膠漆的性能。增稠劑有水相增稠劑和締合型增稠劑 !種，其中締合型增稠劑對分散劑較為敏感。筆者通過大量的試驗(yàn)，總結(jié)了締合型增稠劑與分散劑之間的相互作用規(guī)律， 找出了合理的搭配方案。$締合型增稠劑作用機(jī)理及同分散劑的相互作用締合型增稠劑分為疏水改性堿溶脹增稠劑和非離子型聚氨酯增稠劑 ! 種。疏水改性堿溶脹增稠劑結(jié)構(gòu)見圖 &。 其作用機(jī)理有以下兩方面： !羧酸骨架在酸性條件下卷曲在一起， 黏度很小， 當(dāng)加入到堿性環(huán)境當(dāng)中， 羧酸骨架伸展膨脹， 吸收大量的水分， 使

2、水的流動(dòng)受到限制， 致使乳膠漆體系中的水相增稠； 其分子支鏈上具有疏水改性的表面活性劑支鏈，這些支鏈在乳膠漆體系中既可互相締合也可與體系中的表面活性劑、顏填料和乳膠粒子表面的疏水基團(tuán)締合，相互搭接形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使乳膠漆的黏度增加。上述締合作用達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，使整個(gè)乳膠漆體系具有穩(wěn)定的黏度。從結(jié)構(gòu)及作用機(jī)理來看，它與體系中的分散劑存在相互作用及競爭，因分散劑的作用機(jī)理是吸附于顏填料粒子上，依靠電荷力及空間位阻等作用力使顏填料避免聚集， 穩(wěn)定存在于體系當(dāng)中。當(dāng)分散劑的類型不同， 其吸附顏填料粒子的能力也不同，這樣同疏水改性堿溶脹增稠劑的吸附作用競爭的結(jié)果不同。當(dāng)它們搭配不當(dāng)， 就會(huì)產(chǎn)生各種各樣的

3、質(zhì)量問題。非離子型聚氨酯類增稠劑結(jié)構(gòu)見圖 !。其作用機(jī)理是：非離子型聚氨酯增稠劑吸附于乳膠粒子表面， 使乳膠粒子產(chǎn)生膨脹軟凝聚， 形成水合包覆層，增加乳膠粒子的體積，使粒子的布朗運(yùn)動(dòng)受阻，致使體系黏度升高。這類增稠劑的聚環(huán)氧乙烷骨架具有一定的親水性，在通常的條收稿日期： ! ( ) ( &%乳膠漆中締合型增稠劑與分散劑的合理搭配張朝平*廣東順德鴻昌化工集團(tuán)有限公司， 廣東 順德 #!+%!,-摘要：論述了乳膠漆中締合型增稠劑與分散劑的相互作用， 分析了不同組合對乳膠漆性能的影響， 確定了合理的搭配方案。關(guān)鍵詞：乳膠漆；締合型增稠劑；分散劑中圖分類號：./0%$ ,文獻(xiàn)標(biāo)識碼：1文章編號

4、：&) ( ,#+*!#-% ( 0 ( !%& ()*+,)-. /+.+0)12+, +3 4*+02)125 %&206,7 821&92*:7*2,; 4;,1 2, .*2+, ?)2,1*!#$% !&( ) *+,-!#$%&$2 .34 567489:75;6 ;= 94 735:?4648 573 a5b4856c 9c467 56 4def5;6 b9567 984 a5:e4a$ .3456=fe46:4 ;= a5=48467 :;dg56975;6 ;6 734 b48=;8d96:4 ;= 4def5;6 b9567

5、984 969fhi4a$ .34 849;69gf4 :;ff;:975;6 5=569f5i4a$()* +,%-#2 4def5;6 b9567j 94 735:?4648j a5b4856c 9c467涂料用助劑!#$ % 現(xiàn)代涂料與涂裝增稠劑分散劑類型光澤 & 貯存穩(wěn)定性對比率!多元酸均聚物! ( %無分層， 無沉淀， 黏度變化小$ )*#!親水性多元酸共聚物+, ( +-無明顯分層，無沉淀$ )!#!疏水性多元酸共聚物# ( -膠結(jié)干化$ -.#表 #疏水改性堿溶脹締合型增稠劑與不同分散劑搭配性能檢測結(jié)果注： !#分別為不同公司的不同品牌疏水改性堿增稠締合型增稠劑。件下能夠

6、與水形成氫鍵， 相容于乳膠漆體系中， 可以穩(wěn)定存在。當(dāng)體系中的分散劑類型不同，其與水結(jié)合的能力也不同， 這樣， 同非離子型聚氨酯增稠劑的水合發(fā)生競爭的結(jié)果也不同。當(dāng)兩者搭配不當(dāng)，就會(huì)造成增稠劑的體系相容性變差， 從而造成黏度不穩(wěn)定、 分層、絮凝、 流動(dòng)性差、 失光等問題， 不同類型的增稠劑對顏填料絮凝的不同作用見圖 %。圖 % 說明在 ! 種含有締合型增稠劑體系中，增稠劑對顏填料絮凝作用受到體系中分散劑的影響，而含有羥乙基纖維素的體系中增稠劑對顏填料絮凝作用幾乎不受分散劑的影響。不同 /01 值的分散劑對乳膠漆黏度及流動(dòng)性的影響見表 +。從表 + 結(jié)果可見， 不同 /01 值的分散劑對乳膠漆黏

7、度有不同影響， 這是因?yàn)椴煌?/01 值分散劑的締合作用不同2 這種締合作用與締合型增稠劑的締合作用相互競爭， 結(jié)果不同， 體現(xiàn)在對黏度的不同影響上。綜上所述，因不同類型的增稠劑在乳膠漆中的作用機(jī)理不同， 與不同類型分散劑的作用也存在差異， 所以對乳膠漆某些性能如光澤、 遮蓋力、 黏度、 手感、 流動(dòng)性等將產(chǎn)生不同影響。締合型增稠劑受體系中的分散劑影響很大。$疏水改性堿溶脹締合型增稠劑與分散劑的搭配將疏水改性堿溶脹締合型增稠劑與各種不同類型的分散劑分別搭配調(diào)漆，測試乳膠漆及漆膜的性能，從中可以看出不同的搭配組合對性能的影響，結(jié)果見表 !。從表 ! 中可見，疏水改性堿增稠締合型增稠劑對分散劑比較

8、敏感，與有些類型的分散劑是不能存在于同一體系當(dāng)中的。它宜與多元酸均聚物類和親水性多元酸共聚物類搭配使用。因?yàn)榉稚┑淖饔脵C(jī)理是分散劑分子吸附于顏填料表面，利用電荷力及空間位阻作用使顏填料避免聚集，從而體系穩(wěn)定存在。而疏水改性堿增稠劑的羧酸主鏈也可以吸附于顏填料表面，與分散劑競爭。當(dāng)疏水改性堿溶脹增稠劑與疏水的多元酸共聚物類分散劑同處一個(gè)體系中時(shí)，分散劑的吸附作用不足以抵抗增稠劑分子對顏填料的吸附作用，當(dāng)增稠劑吸附顏填料粒子占據(jù)主導(dǎo)地位時(shí)，就會(huì)造成顏填料的絮凝， 從而使乳膠漆的流動(dòng)性變差， 黏度不穩(wěn)定， 遮蓋力下降， 光澤降低， 漆膜手感粗糙， 貯存不穩(wěn)定， 甚至膠結(jié)干化， 而高酸含量的親水性多

9、元酸共聚物及多元酸均聚物類的分散劑可以有效地抵抗增稠劑對顏填料的吸附，所以疏水改性堿溶脹締合型增稠劑宜與高酸含量的多元酸均聚物類分散劑及親水性多元酸共聚物搭配使用。!非離子型聚氨酯締合型增稠劑與分散劑的搭配將非離子型聚氨酯締合型增稠劑與各種分散劑分別搭配調(diào)漆， 性能測試結(jié)果見表 %。從表 % 中可見，非離子聚氨酯締合型增稠劑對分散劑比較敏感，同小分子類分散劑及高酸含量的分散劑不宜互相搭配使用。這類增稠劑中的聚環(huán)氧乙烷骨架具有親水性， 在通常情況下， 可與水形成氫鍵， 穩(wěn)定存在于體系中，當(dāng)這類增稠劑與親水的高酸含量分散劑及小分子類分散劑如磷酸鹽類存在于一個(gè)體系中時(shí)， 由于分散劑的水合作用更強(qiáng)，

10、造成水同這些離子結(jié)合， 從環(huán)氧乙烷骨架上分離出來， 會(huì)導(dǎo)致增稠劑與體系的相容性變差， 締合作用減弱， 使乳膠漆的黏度降低、分層、 失光、 流動(dòng)性變差等， 所以這類增3下轉(zhuǎn)第 # 頁4分散劑 /01 值布魯克黏度 & 56789:;5=? 值空白樣品+, +!#+$ %+* +.+$ )+! +*$ #+ )+.$ !) )表 %不同 &( 值的分散劑對乳膠漆黏度及流動(dòng)性的影響涂料用助劑!現(xiàn)代涂料與涂裝 !#$ %項(xiàng)目指標(biāo)外觀褐色透明液體黏度&涂 杯( !# ) * + ,! - 固體含量 + .$%#表干 + /01*%實(shí)干 + 2*3附著力&劃圈法* + 級*

11、!耐鹽水&. 4567， 8 9*不起泡， 不脫落耐鹽霧: &#. 4567( 8 9( &%# ; !* ) #. 濕度， 3 9#$ - 8#$ 復(fù)合防銹劑工業(yè)$ - ?$ 全能催干劑含量 ?.$ # - !$ 消泡劑工業(yè)$ ! - $ 流平劑工業(yè)$ ! - $ 混合溶劑工業(yè)3#$ - %$ 表 $硬膜防銹涂料的配方是通過加入 .丁醇或 ?.異丁醇可以提高閃點(diǎn)。%硬膜防銹涂料的配方與指標(biāo)%& 配方配方見表 !。%& $指標(biāo)硬膜防銹涂料的性能指標(biāo)見表 %。!硬膜防銹涂料的施工在鋼管廠采用自動(dòng)噴涂流水線對鋼管進(jìn)行噴涂施工， 其工藝流程為：!噴涂室圍繞鋼管

12、呈 3!角( 分布有 % 個(gè)自動(dòng)噴槍、 均勻噴涂； 噴涂室底部有回收槽， 回收漆液， 留待拼用； #噴涂室上方有盛漆高位槽， 冬天可以加熱。(硬膜防銹涂料的發(fā)展硬膜防銹涂料的發(fā)展方向應(yīng)該是省能源、無污染。所以!使用高固體分、低黏度的樹脂、減少溶劑的污染。推廣無溶劑涂料，如紫外光固化涂料； #實(shí)現(xiàn)水性化。選擇防銹性能好的乳液或水性樹脂， 如室溫自交聯(lián)的乳液或樹脂，同時(shí)配套好的水性防銹劑。$在施工線的改進(jìn)上，可改為靜電噴槍噴涂， 以減少漆液損耗。另外，噴涂后再增加一道干燥工序，促進(jìn)快干固化， 這對于水性涂料的加速表干和充分交聯(lián)尤為重要。)結(jié)語硬膜防銹涂料的生產(chǎn)滿足了市場的需求，具有較好的技術(shù)性能和

13、經(jīng)濟(jì)效益， 可廣泛用于黑色金屬、 有色金屬和合金材料的防銹保護(hù)， 特別是石油管、 船舶管及型鋼、 板材等各種出口金屬材料的防腐涂裝。今后， 應(yīng)進(jìn)一步開發(fā)新品種， 改進(jìn)施工線， 向無溶劑和水性化方向發(fā)展。參考文獻(xiàn)：:3a( 4$ 4bcde1 ef 57$ g$ h$ 6$ a$ 3=3( 8=%( #$:!吳宗汗 $ 硬膜快干防銹涂料的研制 :g $ 中國涂料， !，&*： !# i !8$:%新井哲三 $ 防銹管理， 3=?， !8， &3*： !=$:歐風(fēng) $ 石油產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù):j$ 北京： 石油出版社， 3=?$:#趙二茹，等 $ 金屬防銹研制的新進(jìn)展 :gp %3$:8武利民 $ 現(xiàn)代涂料配方設(shè)計(jì):j$/&上接第 8 頁* 稠劑宜與低酸含量的多元酸共聚物類分散劑搭配使用。!結(jié)語綜上所述，締合型增稠劑與分散劑的搭配在乳膠漆配方體系中十分重要， 對其性能影響很大， 只有詳細(xì)了解其性能特點(diǎn)及其所屬類型， 經(jīng)過大量的試驗(yàn)， 正確的組合才能調(diào)配出優(yōu)質(zhì)