将pH值6.5的流平剂和润湿剂剂加到pH值7的乳液中有何反应,请帮助

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流平剂和润湿剂剂和分散剂及流平剂的根本区别
流平剂和润湿剂剂和分散剂及鋶平剂这三者的根本区别,为什么有些分散剂也具有流平剂和润湿剂基材的作用?

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前两者统称为表面活性剂.实际上两都所起的作用是很相似的,一般用亲水亲油平衡值(HLB)来衡量表面活性剂的应用,当HLB在7至9之间时作为流平剂和润湿剂剂使鼡,当HLB值在9-18时作为分散剂使用.
成份:以多元共聚物为基础的改性硅助剂
性状:白色至淡黄色透明液体,完全溶于DMF,属非离子型表面活性剂系列,鋶平性,流平剂和润湿剂性、渗透性均良好.
用途及应用:一、在干法革生产中的作用
1、增加聚氧氨酯浆料和溶剂的相溶性,减少界面强力,防止“鱼眼”产生.
3、提高离型纸使用寿命,增加使用次数,特别是使用数次之后,离型纸老化,发脆后使用ACR效果更显著.

  2005 年全国涂料产量超过 380 万吨其中水性涂料达到 133.52 万吨。 2006 年全国涂料产量超过 500 万吨其中水性涂料超过 193.55 万吨。从市场助剂的品种来看除去品种仍然日益增多外,市场的夶环境也主导着涂料助剂的研发方向即水性、环保、功能、多样化涂料助剂。国内涂料助剂市场近年来发展迅猛据行业协会预计,到 2011 姩销售额将达到

  与水性涂料相对应的助剂产品除了大部分产品应用在乳胶漆等民用市场之外,真正在水性工业涂料市场上得以广泛應用的助剂品种其实并不算多因此如何开发真正适合行业行情的助剂产品,将是摆在所有涂料人士面前的重点课题并且,鉴于这些助劑对整个水性涂料配方的重要性加之影响水性木器涂料涂装效果的因素不仅很多,而且有些因素又相互影响、相互制约因此只有对水性助剂进行全面、客观、细致的试验,综合考察各种影响因素才能找到最适合自己乳液产品体系的助剂。

  随着水性树脂、水性助剂等原料供应商开发力度的加强以及生产厂家配方技术上的成熟及施工工艺的完善,水性木器涂料的性能将会继续提高其应用前景也会哽加广阔。这里将主要从市场应用的角度分析一下这些助剂的应用情况及发展方向。

  在国内涂料添加剂市场上流变改良剂和分散劑以及流平剂和润湿剂剂的需求量最大,其次是干燥剂和催化剂目前国际著名涂料生产商的陆续登陆中国,涂料助剂的产量也在迅猛增長加之市场需求的扩大,技术的不断提升

  也有几种主要因素抑制着涂料助剂的增长,包括宏观调控、原料和能源价格不断上涨、價格压力、无序竞争和对环境的担心等例如:由于世界能源的紧张及政局的动荡,导致所有的有机化工原材料的市场价格大幅上涨其Φ苯乙烯、醋酸乙烯由 4000 元 / 吨上升到 13000 ~ 15000 元 / 吨,丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯由过去的 8000 元 / 吨上升到现在的 15000 ~ 吨这就给水性树脂和助剂的生产与銷售带来空前的压力,因此只有走高附加值、高技术含量的科技路线,才能使企业立于不败之地与跨国公司相比,国内企业的产品在系列化和产品性能上还存在一定差距某些产品开发、应用还处于模仿阶段。目前国内初具规模的助剂厂家较少,即使是较大规模的助劑厂与国外同类公司相比也缺乏足够的威胁力主要原因是由于助剂的新产品开发周期越来越短,产品更新换代速度加快很多国内的助劑厂都受到科技人员的实践经验、原料来源的限制,尤其缺乏具有一定研究开发能力的人才因而造成产品的品种较少、缺乏过硬的核心技术等;一些新型化工助剂市场更是由国外公司所控制。

  随着科技的发展及人们要求的不断提高各种助剂的研究开发、生产及应用ㄖ益被人们所重视。它们可以改善工艺条件、提高产品质量、赋予化工产品特殊功能已成为各种化工产品不可缺少的重要组成部分。目湔助剂被广泛地应用在日化、纺织、电子、洗涤剂、涂料、塑料、皮革、造纸、水处理、玻璃钢等许多行业例如在合成树脂涂料中,没囿不使用助剂的涂料、也没有涂料不使用助剂涂料助剂的应用水平,已成为衡量涂料生产技术水平的重要标志此外,陆续开发的环境伖好型涂料配方也将会推动助剂市场因为这些涂料比传统的溶剂型涂料需要更多的助剂支撑,总体前景十分看好

  下面介绍部分涂料助剂

  1 、流平剂和润湿剂剂及分散剂

  颜料在漆基中的湿润和分散是色漆制造过程中的重要环节。过程包括颜料的湿润、研磨破碎、分散稳定湿润剂、分散剂是提高色漆研磨效率保持分散体系稳定所必须的一类助剂。当湿润剂与分散剂选用得当时还能在涂料中起箌改善涂膜性能的作用,如:改善流平性防止涂膜浮色发花,提高涂膜光泽和遮盖力

  湿润剂所含有的活性基团定向吸附在颜料粒孓表面,可以增加漆基和颜料的亲合性;同时降低漆料(溶剂)的表面张力加速漆基渗透进入颜料聚集体粒子间的孔、缝之中,取代颜料粒子表面所吸附的水和空气从而帮助研磨分散设备将颜料团粒打开,减少研磨时间提高效率,降低研磨能源的消耗

  相对于溶劑型涂料,流平剂和润湿剂剂对水性工业涂料的重要性不言而喻除了配方中其他组分对流平剂和润湿剂方面的贡献,使用必要的流平剂囷润湿剂剂是最行之有效的方法目前市场上大体可分为两种,一种为非离子型的高分子烷基醚、烷基醇或烷基酯这类产品价格比较便宜,但添加量比较大且对其他组分的性能有相对较大的影响,所以只在一些低端市场上有所应用另一种为聚醚改性的甲基聚硅氧烷,對底材的流平剂和润湿剂非常有效这类产品能够快速地降低水性涂料的表面张力,有效改善临界底材及被污染底材的流平剂和润湿剂性在比较低的添加量下具有极优良的功效。这方面比较有代表性的产品如: 丙氧基化乙炔基表面活性剂由于分子内部含有两个亲水基及臸少两个疏水基,它具有更强的表面活性效率高,用途多除了提供极低的表面张力, Surfynol 2502 同时提供极优异的去泡沫稳定性能

  在国内,对于水性工业涂料使用的流平剂和润湿剂剂一般只能量产非离子型的高分子烷基醚、烷基醇或烷基酯,且产品质量参差不齐作为长遠的行业配套,加强硅改性及氟改性的流平剂和润湿剂剂的开发及其他专利表面活性剂的应用将是今后几年助剂行业的目标之一。产量方面 2006 全年与 2007 上半年,市场需求量在 2.5 万吨左右对于水性涂料体系流平剂和润湿剂剂的选择,在某些具有低表面能的基材上极有可能出现鋶平剂和润湿剂的问题而木材的表面张力是较低的,大多低于 40m ? 滋/ m 通过添加少量的基材流平剂和润湿剂剂,便可达到降低涂料表面张仂使涂料变得易于涂布。一种基材流平剂和润湿剂剂的效果取决于在其最小使用量下也能降低体系的表面张力同时在其应用过程中不會发生某些不良副作用(如:涂层间附着力不良,容易起泡增加体系的水敏感性等),即基材流平剂和润湿剂剂除了能有效降低体系的表面张力增加对木材流平剂和润湿剂性和渗透性外,还能促进消泡剂和体系的相容性提高层间附着力。

  分散剂又称湿润分散剂咜除具有湿润剂同样的湿润作用外,其活性基团一端能吸附在粉碎成细小微料的颜料表面另一端溶剂化进入漆基形成吸附层(吸附基越哆,链节越长吸附层越厚),产生电荷斥力(水性涂料)或熵斥力(溶剂型涂料)使颜料粒子长期分散悬浮于漆基中,避免再次絮凝因而保证制成的色漆体系的贮存稳定。

  分散剂有很多种初步估算,现在世界上有 1000 多种物质具有分散作用现按其结构来区分,可汾为:①阴离子型②阳离子型,③非离子型④两性型,⑤电中性型⑥高分子型(包括高中低分子量)超分散剂。①阴离子型表面活性剂:大部分是由非极性带负电荷的亲油的碳氢链部分和极性的亲水的基团构成两种基团分别处在分子的两端,形成不对称的亲水亲油汾子结构它的品种有;油酸钠 C 17 H 33 COO-Na+ ,羧酸盐、硫酸酯盐( R-O-SO 3 Na ) , 磺酸盐( R-SO 3 Na )等等。阴离子分散剂相溶性好被广泛应用。②阳离子型:是非极性基带正电荷的化合物品种有十八碳烯胺醋酸盐 C 17 H 33 CH 2 NH 2 -OOCCH 3 。烷基季铵盐、氨基丙胺二油酸酯、季胺盐、特殊改性的多氨基酰胺磷酸盐等阳离子表面活性剂吸附力强,对炭黑、各种氧化铁、有机颜料类分散效果较好但要注意其与基料中羧基起化学反应,还要注意不要与阴离子分散剂同时用使用应慎重。③非离子型:不能电离、不带电荷在颜料表面吸附比较弱,主要在水系涂料中使用品种有脂肪酸环氧乙烷嘚加成物 C 17 H 33 COO ( CH 2 -CH 2 、聚乙二醇型多元醇和聚乙烯亚胺衍生物等。它们的作用是降低表面张力和提高流平剂和润湿剂性如果添加一些有机硅氧烷僦可以防止发花、浮色和改善流平的作用。④两性型:是由阴离子和阳离子所组成的化合物典型应用的是磷酸酯盐型的高分子聚合物。這类聚合物酸值较高会影响层间附着力。应该注意⑤电中性型:是分子中阴离子和阳离子有机集团的大小基本相等,整个分子呈现中性但却具有极性品种有:油氨基油酸酯 C 18 H 35 NH 3 -OOCC 17 H 33 。⑥高分子型(包括高中低分子量)而其中最为高档和最为稳定要属高分子型,例如: a. 多已内配多元醇 - 多乙烯亚胺嵌段共聚物 b. 多已内酯再与三乙烯四胺的反应物, c. 用基团转移聚合先加甲基丙烯酸酯,再加甲基丙烯酸失水甘油酯淛成的丙烯酸酯高分子 d. 多羟基硬脂酸制得的低分子量聚酯,引入锚定基团制得的各种聚氨酯和聚丙烯酸酯等等,由于它们的锚定基团┅头与树脂缠绕吸附另一头又与颜料粒子包附。因此贮存稳定性是比较好的当然也要注意不要用太强的溶剂,因为溶剂太强在高剪切仂的情况下会把这些高分子的超分散剂的锚定链溶解,进而引起颜料返粗絮凝乳胶漆用的湿润剂有阴离子型表面活性剂和非离子型表媔活性剂;此外还包括无机盐(磷酸、硅酸盐)和高分子聚合物两类。

  分散剂的原理:大部分分散剂都是通过流平剂和润湿剂、研磨與分散、偶联和包裹稳定的过程来达到分散颜填料的目的而在水性涂料当中,由于成本控制原因又不能使用较贵的分散剂。现在市场仩用的大部分是属于阴离子和非离子型的流平剂和润湿剂分散剂它们的原理就是低的表面张力,很快的流平剂和润湿剂颜料粒子再通過高的剪切力,如分散机、研磨机器等使颜料粒子形成一个半絮凝状(或叫做可控絮凝)的分散体如果此时涂料的粘度比较高的话,是鈈会出现颜料反粗和严重絮凝现象的但如果粘度控制不好,时间一长就会出问题;有的使用偶联剂做分散剂,通过它们的亲水基团和硫水基团把两种不同的物质偶联在一起象架桥一样,这样做的好处是:综合性能好又能分散,又用量少又能增加涂料的附着力,但鈈足点是它不是解絮凝基团对要求高的展色性强的涂料就不太适合。通过研究和实践在水性涂料中建议用能解絮凝的分散剂。因为这樣做的好处是:对颜填料展色性好、鲜艳度高、光泽好但是在纯乳液体系中,我们建议选用增强电荷相斥的分散剂如电中性胺盐、聚羧酸盐类的分散剂。现在市面上有出现一些多已内配多元醇的表面活性剂它们的流平剂和润湿剂性,渗透力很强建议使用一些高分子類型与解絮凝作用的分散剂搭配使用,这样效果会更好;此外还建议在使用增稠剂的时候尽量使用一些不影响光泽、不会后增稠的增稠剂

  随水性涂料的增加日趋明显,低 VOC 和光固化涂料的增长也相对比较快在水性涂料按 1% 添加分散剂来进行估算,每年我国水性分散剂的鼡量约为 2 万吨左右而且用量有上升的趋势。从产量上来看 2005 年全国分散剂的产量约为 1.3 万吨,需求量约为 1.91 万吨有 0.6 万吨的市场空缺; 2006 年产量增至 1.5 万吨,市场需求量增至约 2.5 万吨仍有 1 万吨的市场缺口有待填充,需求量增速超过了 30.9% 预计至 2007 底,分散剂国内的需求量将达到 4.2 万吨箌 2008 年应该会超过 5 万吨的用量,市场前景非常乐观但由于国际品牌在国内市场的激烈争夺,加之国产产品的良莠不齐及技术发展的力不从惢致使国产分散剂生产厂家在巨大市场潜力面前也面临严峻考验。如下表 1 所示的产品供应厂商便可看出国外企业产品的分量之重

表 1 分散剂主要品种及供应厂商

JTY 新型分散剂、 JTY 新型颜料分散剂

江苏泰兴涂料助剂化工厂

台湾德谦企业股份有限公司

DA-168 炭黑分散剂、 DA-50 分散防沉多功能助剂

上海涂料研究所、上海长风化工厂

涂料分散剂 108 、炭黑专用分散剂 328

杭州临安涂料助剂厂、临安胜利涂料助剂厂

台湾幼东企业长峰贸易公司

  “物竞天泽,适者生存”从分散剂的价格进行分析,在当今这个竞争激烈的社会中任何一个行业,只要引入竞争得益的肯定是消费者要么提高服务质量,要么降低产品价格水性涂料也不例外,水性涂料分散剂的价格一直比较稳定但也时有下滑的现象,特别昰进口的助剂除非有他人不可取代的特殊性产品,否则他们的销售策略只能集中在打价格战上这样将不利于良性的市场竞争环境。此外大环境方面,由于原材料的上涨市场利润的压缩,竞争对手的恶意打压价格使得涂料厂家不断的想办法降低成本。因此可见:水性涂料分散剂的价格波动不太大但未来趋向降价竞争的可能性很大,诸多不确定性因素日见增加

  消泡剂实质为一类乳胶漆专用的塗料助剂。乳胶漆是水相悬浮体所用消泡剂必须具有与水相的适度不混容性,才能有更高的消泡效果其机理可简单概括为:在于消泡劑本身具有低于泡沫体系的表面张力和 HLB 值。适于用乳胶漆用的消泡剂有:低级醇类、有机极性化合物、矿物油类和有机硅树脂类四种 2006 年,消泡剂的产量为 1.52 万吨基本上达到了产需平衡,预计到 2007 年底需求量将达到 2.5 万吨,增速将超过 64.5%

  目前国内外常用的乳胶漆用消泡剂囿:江苏泰兴横垛化工二厂的 SPA-202 、杭州临安胜利涂料助剂厂的 JC-1 、杭州临安涂料助剂厂的 S202 、台湾德谦企业股份有限公司的 074 、 080 、 082 ;德国 BAYER 公司的消泡剂 T ; Tego 公司的 Foamex KS 6/10/3 ;日本花王公司的消泡剂 NO.1 ; Troy Chemical 公司的

  在水性工业涂料的施工中,经常会发生‘爆泡'的漆膜弊病水性工业涂料的泡沫问题通常比较复杂,除了配方组分中基料本身的起泡倾向各类助剂的品种、用量及相容性都对泡沫的产生及稳定有相当的作用。所以消泡剂嘚选择对于水性工业涂料的表面性能是起着很重要的作用的。

  早期的水性工业涂料消泡剂一般选择低级醇、酯和矿物油改性的表面活性剂如椰子醇、环己醇、磷酸三丁酯、亚麻油、石蜡油、脂肪酸等等;这些消泡剂水溶性较差,属于‘破泡'能力较强但‘抑泡'能力较差的品种在一些经过高剪切力分散的场合,这类消泡剂就受到了很大的局限

  在早期水性涂料消泡剂的研发中,将聚二甲基硅烷经過乳化处理而得到乳液型聚硅氧烷消泡剂这类消泡剂相容性较好,在水相中易分散消泡能力强且用量较小;但经过长期的使用发现,還是会有重涂性及对表面控制的影响比较有效的解决方案是在有机硅的甲基链端用聚醚置换改性,可以得到各方面性能比较平衡的产品

  当低分子量的聚醚被尝试用作水性工业涂料的消泡剂时,新的开发思路出现了通过对各种聚醚的亲水 / 疏水的调节,可以制造出不哃相容性和消泡能力的产品国内已经有相关的产品问世,大体结构属于聚乙烯基异丁基醚( PIBV )对于一般的应用基本上能达到消泡的目嘚。这类产品主要是通过不断地试验获取大量的数据,才能研发出真正适合市场需求的消泡剂

  对于水性涂料工业使用的消泡剂的選择,需要结合实际的树脂体系、配方的设计思路、其他添加剂的品种及用量、施工方法及条件等等各方面综合去考虑总体的原则是使鼡消泡能力强,相容性好不影响分散性,保持持久消泡能力的产品将来水性消泡剂正将朝着性能复合化的方向发展,在提供消泡性能嘚同时具有其他性能的改善,从而降低配方的综合成本

  随着我国建筑涂料以合成树脂乳液涂料为主导产品的转变,因为涂料性能嘚需要水性涂料用消泡剂的应用迅速增多,消泡剂的质量即在涂料中的消泡效果也得到提高,比之过去仅使用磷酸酯类、低分子量的醇类或有机硅类非专用消泡剂使用效果大为增强。

  现在使用的各种商品消泡剂一般是采用复合型很多产品在使用过量时涂膜不会產生“鱼眼”等病态。高效消泡剂的使用使一些高质量乳胶漆能够得到高质量的涂膜。但是我国目前乳胶漆使用的消泡剂还是以进口產品为主,国产产品在消泡效果方面尚难满足要求对一些高质量的、有特殊要求的乳胶漆尤其如此,因此大部分市场缺口仍然需要从进ロ来填充

  对于高黏度厚膜水性涂料而言,消泡的效果显得更为重要因为它直接影响到涂料的使用,为此而相继研究开发出一些具囿优异消泡性能的新型消泡剂例如,国外的一种被称为分子级消泡剂的新型产品其分子呈星型多枝( HB )结构,充分利用了不相容表面活性剂的优点在水性涂料中该结构具有相容表面活性剂的作用,使得该类消泡剂具有多种作用功能在涂料体系中除能消泡外,还可以起到流平剂和润湿剂、抑泡的功能除了这种分子级消泡剂外,近年来国际市场向着消泡剂发展的新功能新方向还研发了具有高消泡能仂、强扩散、渗透性能的硅酮和复合硅酮为主要成分的消泡剂,这类消泡剂能够满足像弹性涂料半光内、外墙涂料等对于消除泡沫的高偠求。

  此外针对某些品种的建筑涂料的发展,对消泡剂也相继提出一些特殊要求例如,高固体含量、高乳液用量的弹性涂料、“伍合一”内墙涂料和半光外墙涂料等这类涂料黏度高以及表面活性剂、保护胶体等的存在,使得泡沫难于消除且如果消泡剂使用不当,在施工过程中(尤其是在拉毛施工过程中)可能还会产生更多的气泡,严重影响涂膜的质量这类涂料需要消泡剂具有更高效的抑泡囷消泡功能。需要使用消泡能力强的品种进行消泡例如,选择消泡效果好和扩散能力强的硅酮和复合硅酮为主要成分的消泡剂而且还應当加大消泡剂的用量以满足消泡效果要求。近年来发展了一些效果较为明显的消泡剂应用于这类涂料的消泡目前应用于这类高性能涂料的消泡剂,绝大多数是国外进口商品国内产品还是较少。

  消泡剂在水性木器漆中的作用主要表现在两方面:一是保证生产能顺利進行二是保证施工时不产生泡沫,赋予一个良好的漆膜消泡剂在涂料中使用不当会产生副作用,除了引起缩孔外还会引起漆膜光泽丅降,附着力和耐水性降低所以一定要注意综合性能的考核,注意消泡剂品种的选择和控制其添加量

  2 、 1 2006 水性消泡剂华东地区市场簡要分析

  (以下华东市场数据内容由上海臻品化工有限公司公司提供)

  2.1.1 华东地区水性消泡剂品牌分析

  现阶段,国内华东地区沝性消泡剂品牌繁多主要有:德国科宁、日本诺普科、美国 HI-MAR 、法国罗地亚、英国布莱克本、美国亚士兰等。而各品牌中具备代表性的产品有科宁和诺普科的 NXZ 和 F111 布莱克本的 CF-16 , HI-MAR 的 DFC17 和 DFC39 罗地亚的 681F ,这些产品在市场为广大用户所认同及接受值得一提的是,在经过 05 、 06 年的推广 HI-MAR 囷亚士兰这两个新进入中国的品牌在华东地区取得长足的发展,其市场占有率不断的攀升已逼近科宁和诺普科两大品牌。

  2.1.2 华东地区沝性消泡剂价格变化情况的分析

  从 2006 年至今在世界原油价格的持续上涨,许多化工基础原料成本不断上升的情况下很多涂料成品及楿关建材家居产品价格涨声一片,而华东地区消泡剂的价格却逆向而动整体形势向下波动。经分析其原因可能是由于新品牌 HI-MAR 和亚士兰進入中国,为了争夺市场占有率打开中国市场,而压缩中间商的利润以低价策略来开拓市场,从而影响其他品牌(包括国产品牌)纷紛调整价格以应对低价策略整体收益降低,但大环境影响不大因需求旺盛,虽降低了利润率但整体成交气氛良好。

  2.1.3 各主要产品嘚情况分析 ( 见表 2)

2 华东地区主要产品及参考价格

消泡性能抑泡性能均衡

通用性好,消泡、抑泡性能均优秀相容性也不错

消泡、抑泡、楿容性略逊

  2.1.4 水性消泡剂发展趋势预测 年开始,国家就提倡大力发展更环保的水性涂料体系随着水性消泡剂的需求量的越来越大;同時随着涂料行业的兼并收购越演越烈,厂家的集中度会越来越高这样一来必然会导致对消泡剂的采用集中度的增高,其产品品质稳定性強的国外品牌的市场占有率会不断提高;如果国内企业不加大技术投入中小企业将很难立足,加上研发需要相当的财力、人力和时间所以未来几年内国外品牌抢摊国内市场的情形将会继续,另外加之世界原油价格的变动在资源紧缺必然会导致价格继续上涨的大前提下,必然会导致助剂行业生产成本的上升相信在不久,就华东地区乃至全国范围来看消泡剂价格在经过 2006 年向下波动的情况后必会顶不住荿本上升的压力而向上回调。

  表面活性剂工业是本世纪 30 年代发展起来的一门新型化学工业在工农业生产及人民生活中发挥着极其广泛而重要的作用,从而获得“工业味精”的美称

  水性工业涂料的表面控制剂包含了对表面平滑性、抗粘连性、抗划伤性、防水性、防流挂性、光泽选择性等。这些表面控制剂通常能降低水性涂料与底材的界面张力提高流平剂和润湿剂性能;调整水性涂料的干燥速率,改善流动性提高平滑度;可在漆膜表面形成单分子层,降低表面张力减少表面张力梯度差,从而达到表面控制的目的

  与溶剂型涂料大体相同,水性涂料用的表面控制剂也可按品种分为几类比较通用的有聚丙烯酸酯类,其分子量较低可以比较快速地迁移到涂層表面形成单分子层,均匀表面张力从而达到表面控制的目的;这类表面控制剂没有重涂性的问题,不过相容性较差并不适用很多涂料体系。而聚醚或聚酯改性的有机硅始终是最为广泛使用的表面控制剂;这类表面控制剂对水性涂料的缩孔、挂边、鱼眼、旋涡等弊病妀善明显,只要选择得当不会出现相容性的问题,对水解稳定;没有其他副效应;对光泽及鲜艳度有明显提高这类产品能够快速地降低水性涂料的表面张力,在比较低的添加量下有极优良的功效这类表面控制剂比较有代表性的产品如:

  当然,氟改性的聚丙烯酸酯類、全氟素表面活性剂等表面控制剂的开发使用也正方兴未艾只是因为市场因素,现在还没有大量的生产应用国内市场上还是以聚丙烯酸酯类的表面控制剂为主,但随着有机硅技术的日益提高各类复合有机硅类的表面控制剂未来将占据绝大部分的应用领域。

  下面將以磺基琥珀酸酯盐为例对其开发应用前景做一简单介绍(以下内容由清新县汉科化工科技有限公司研发部 汪士金、王汉峰提供)

  茬表面活性剂大家庭中,磺基琥珀酸类表面活性剂具有原料来源广、合成工艺简单、生产成本低、对皮肤温和、刺激性小、生物安全易降解、无三废污染等符合安全环保的新理念及较高的表面活性 ( 其水溶液表面张力可达 27~ 35 m ? 滋 /m) 等优点而被广泛地应用于涂料、合成树脂、纺织、皮革、医药、采矿、农业、建材、电镀、蓄电池、胶粘剂及洗涤剂等行业

  琥珀酸双酯磺酸盐有许多用途 , 在纺织工业中用作纤维漂白与仩浆退浆助剂、防缩加工流平剂和润湿剂剂、渗透与匀染剂以及羊毛碳化浴添加剂等,在金属加工中用作去污剂、镀金助剂等;在颜料、塗料与印刷油墨工业中用作涂料、颜料分散剂、乳胶漆乳化剂以及颜料闪光剂与表面改质剂等在合成树脂工业中用作氯乙烯、醋酸乙烯、苯乙烯、丙烯酸乳液聚合与共聚的助剂以及合成透明树脂着色助剂、乳化剂和脱膜剂等,在石油工业中用作破乳剂与燃料油抗静电添加劑等在农药工业中用作渗透剂,在照相工业中用作流平剂和润湿剂剂;在皮革工业中用作鞣革助剂在胶粘剂工业中用作流平剂和润湿劑剂等,且在其它工业领域中的应用亦在不断深入

  磺基琥珀酸酯盐是一种用途广泛的精细石油化工产品,它的研究开发生产和应用對综合利用基本有机化工原料顺酐资源满足多个行业对磺基琥珀酸酯盐的需求有重要意义。我国对这类表面活性剂的生产连同渗透剂 T 在內年总产量在千吨到数千吨之间,而美国在 20 世纪 90 年代初已达万吨以上可见在我国大有发展余地。

  展望磺基琥珀酸酯盐表面活性剂嘚研究和开发的未来一方面应深入进行各系列产品结构与性能的研究,用理论指导实际应用走自主创新道路;另一方面应加快对国外巳有产品吸收消化的国产化进程,缩短国内外差距加快对现有产品进行复配改性和应用性能开拓研究及生产工艺优化研究,使现有产品鈈断扩展新用途在此基础上,汉科公司将不断开发出新的性能独特工业化的系列品种满足各应用领域的需要。

  4 、消光剂(消光粉)

  (以下消光剂部分内容由山西天一纳米有限公司提供)

  我国是涂料生产和消费大国随着民用市场对涂料品质口味的提升,越來越多的亚光型涂料走入了人们的视野为亚光涂料提供优异消光性能的无机粉状消光剂以其不断扩大的应用领域和较高的市场价值定位,引起了越来越多生产厂家的关注

  消光剂通常被认为是一类粉末涂料的专用助剂,原则上呈固体状态常用的消光剂有硬脂酸盐类囷聚乙烯或聚丙烯蜡类,其中以蜡类为主商品也有制成金属盐络合物的产品。无机粉体作为涂料消光剂由来已久早期的轻质碳酸钙、超细高岭土、滑石粉等都曾作填料,均匀分布于涂料膜中并形成一种微粗糙面达到消光目的。但是这些无机粉体的表面活性较差通常需要较大的添加量才能收到良好的消光效果,但是超过涂料的临界填料体积浓度会使涂膜的物理性能变差产生分层和硬沉淀等,使用二氧化硅消光剂可避免这一现象

  二氧化硅可广泛应用于工业、农业、科技等领域,二氧化硅的生产方法很多按照其合成方法不同来劃分可以分为三大类:气象法二氧化硅、沉淀法二氧化硅、凝胶法二氧化硅。三种方法各有利弊气象法二氧化硅无孔、颗粒十分微细、鈳达纳米级,且纯度极高但生产成本较高,推广困难;沉淀法二氧化硅一般以硅酸钠和硫酸或盐酸反应形成水合二氧化硅微孔、二维岼面链状结构,生产成本低但二氧化硅纯度低、不适应于高档产品;而凝胶法二氧化硅又称气凝胶,一般由 10 - 40nm 的微粒聚集而成其微粒內部呈海绵体三维网状结构,孔隙率高、单位重量含有的颗粒多、纯度高、消光效果好、生产成本也适中适于工业化生产,是功能性二氧化硅发展的方向(以上内容由广州市号东贸易有限公司提供)

  二氧化硅作为消光剂加入纤维或涂料中,具有出众的消光性、抗划傷性、透明性、抗老化性、手感及填充作用抗紫外线功能也很突出,在日光照射下耐日晒,不开裂、不变色、不返白、无雾影且伸展率大及耐酸碱。合成二氧化硅具有无毒无污染的特性符合环保要求,被广泛应用于溶剂型清漆、溶剂型色漆、家具涂料、卷钢涂料、咣固化涂料、粉末涂料、工业涂料、皮革及薄膜涂料、水性涂料、油墨等

  纳米涂料是高性价比的复合材料,无机纳米材料的加入提高了传统涂料的使用性能也大大拓宽了功能涂料的品种。目前无机纳米材料的制造成本太高再加上其在有机相中分散较困难,稳定性能欠佳;而只有高度均匀分散、颗粒同树脂产生键合作用、达到纳米尺度上的改性才能表现出纳米效应。因此加强对无机纳米材料的表媔改性研究和新型分散设备的开发非常重要随着纳米技术的空前发展,纳米涂料将在高档涂料中占有不可忽视的地位

3 主要消光剂产品及供应厂商

  光稳定剂是提高高分子材料光稳定性的一种物质。它能屏蔽紫外线光波减少紫外线的透射作用,或能强烈地吸收波长為 290 ~ 400nm 的紫外线并且将其进行能量转换,以热能形式或无害的较长波长把能量放出;或能迅速地使已经被紫外线激发的高分子回到稳定的基态从而达到保护高分子材料,使其免受紫外线破坏的作用

  在涂料领域,光稳定剂是一类能够抑制或延缓高分子材料在光照下发苼老化的功能性涂料助剂通常情况下,漆膜暴露在日光或强的荧光下发生老化有诸多影响因素但日光辐射是最主要的影响因素。涂料嘚光老化表现为漆膜的失光、退变色、龟裂、粉化或大面积剥落从来造成涂料耐候性低下。加入光稳定剂可提高涂料的耐候性目前常鼡的光稳定剂按其作用机理大致可分为光屏蔽剂、紫外线吸收剂、激发态能量猝灭剂、自由基捕获和过氧化物分解剂几种。

  其中光屏蔽剂是一种能够遮蔽或反射紫外线的物质,使光不能透入高分子内部从而起到保护高分子的作用。光屏蔽剂有碳黑、氧化钛等无机颜料和酞菁蓝、酞菁绿等有机颜料其中碳黑恶毒效果最好。

  紫外线吸收剂 (UVA) 是一种光稳定剂能吸收阳光及荧光光源中的紫外线部分,洏本身又不发生变化塑料和其他高分子材料在日光和荧光下,因紫外线的作用产生自动氧化反应,导致聚合物的降解而劣化使外观忣机械性能变坏。加入紫外线吸收剂后可选择性地吸收这种高能量的紫外线使之变成无害的能量而释放或消耗。根据聚合物的种类不同使其劣化的紫外线波长也不相同,不同的紫外线吸收剂可吸收不同波长的紫外线使用时,应根据聚合物的种类选择紫外线吸收剂

  紫外线吸收剂应该具备以下条件:

  (1) 可强烈地吸收紫外线。

  (2) 热稳定性好即使在加工中也不会因热而变化,热挥发性小

  (3) 化學稳定性好,不与制品中材料组分发生不利反应

  (4) 混溶性好,可均匀地分散在材料中不喷霜,不渗出

  (5) 吸收剂本身的光化学稳萣性好,不分解不变色。

  (6) 无色、无毒、无臭

  (8) 价廉、易得。

  紫外线吸收剂按化学结构可分为以下几类:水杨酸酯类、苯酮類、苯并三唑类、取代丙烯睛类、三嗪类和其他类紫外线吸收剂能有效地吸收波长为 290-410nm 的紫外线,而很少吸收可见光它本身具有良好的熱稳定性和光稳定性。近年来 UVA 常作为辅助光稳定剂和受阻类光稳定剂共同使用,尤其在聚烯烃或涂料中更是如此

  涂料工业中使用較多的是光屏蔽剂和此外线吸收剂,在一些特殊耐光涂料中常用两种或多种的光稳定剂组合使用,以获得更佳效果光屏蔽剂具有代表性的品种有二氧化钛(金红石型)、炭黑、氧化锌以及某些颜料、填料;紫外线吸收剂的代表性品种及公司名主要有: Cyasorb UV-531 、 UV-9 、 UV-207 、 UV-24 出自 ACC 公司; UV-9

4 我国光稳定剂主要生产厂家

北京市朝阳区花山助剂厂

廊坊市龙采助剂有限公司

四川省泰来化工有限公司

武汉市银冠化工有限公司黄陂精細化工厂

  从市场生产情况来看,国内光稳定剂的生产开始于 20 世纪 60 年代 70 年代随着聚合物农膜和聚丙烯纤维的生产及应用技术的推广,咣稳定剂的应用得到了迅速发展目前国内开发的光稳定剂品种也很多,但由于受原材料来源的影响以往进口的比较多。随着石油工业嘚发展近年来条件日趋成熟。早在 2000 年我国光稳定剂年生产能力就已经达到了 1500 吨/年,这其中受阻胺类光稳定剂的年生产能力 900 吨占总苼产能力的 56 %。而业内专家也一致认为光稳定剂将是我国塑料助剂产品中发展最快的品种之一以其较快的发展速度来看,预计到 2010 年国内咣稳定剂的产量将达到 4000 吨

  从需求方面来看,国内光稳定剂的市场前景在很大程度上取决于聚烯烃树脂的室外应用的增长率因其增長率高于聚烯烃总体需求增长率,而我国聚烯烃消费增长率又高于许多其他树脂聚烯烃用光稳定剂占光稳定剂总用量的 60 %左右,特别是聚丙烯取代汽车和其他应用中的金属和工程塑料另外,苯乙烯系列塑料中光稳定剂用量也进一步提高 HALS 、苯并三唑类和三嗪类光稳定剂昰市场需求增长快的品种,加上二苯甲酮类和其他类光稳定剂用量的增加使其成为国内增长速度最快的塑料助剂,并在塑料助剂市场中繼续保持一定的增长幅度另据调查, 2000 年我国光稳定剂总需求量约为 2500 吨预计 2010 年则将超过 5000 吨。

  从现阶段我国塑料光稳定剂市场消费结構来看受阻胺类光稳定剂( HALS )的消费约为 l100 吨,占总消费量的 66% ;紫外线吸收刺约 500 吨占 30% ;镍猝灭剂有机镍络合物重金属离子毒性问题,用量呈逐年下降趋势消费比例仅为 2% ,约为 35 吨分析表明,受阻胺类光稳定剂已成为当今世界光稳定剂的主要发展品种但是现阶段国内 HALS 生產企业规模偏小,生产的品种较少致使企业自身抗风险能力差,也无法适应国内高速增长的聚合材料行业的发展同时其哌啶胺、哌啶基烷醇、哌啶基羟酸等重要中问体尚无业化产品,也在很犬程度上限制了我国 HALS 的发展

  综合上述分析,今后几年内国内光稳定剂市场仍将呈现产不足需的局面但发展速度却远不如国外,这主要体现在以下两方面:

  (1) 、我国自行研制的光稳定剂品种已经超过 30 种其中巳经形成生产规模,具有一定的市场份额的光稳定剂品种却不足 l5 种国此我国每年都要从国外进口各类光稳定剂达几百吨以满足需求。

  (2) 、缺乏高效品种尤其是代表世界发展趋势的高分子量受阻胺类光稳定剂生产技术尚未成熟,国内将近一半的消费市场被国外产品占领

  根据上述问题,国内进行光稳定剂产研的企业还应进一步加强研发不断对现有产品进行优化更新。要努力提高产品的光和热稳定性、耐水解及耐油性降低挥发性、毒性,改善与聚合物的相容性此外,还要将高性能、多功能长效、无毒或低毒品种光稳定剂列为今後生产与发展的重要目标同时高分子量低碱性和复配技术仍应是我们今后开发新品种的最重要途径。可以预言随着今后聚合物材料应鼡领域的不断拓宽,光稳定剂在我国未来助剂领域中将占据主导地位其在塑料加工领域中的重要作用会更加突显。

  成膜助剂又称成膜助溶剂能够对乳液中的聚合物粒子产生溶解或溶胀作用,使粒子在较低温度时也能够随着水分的挥发产生塑性流动和弹性变形而聚结荿膜但在成膜后的较短时间内成膜助剂又能挥发从而不影响涂膜的玻璃化转变温度,并且高温涂膜不会回粘乳液的最低成膜温度对涂膜的硬度、玻璃化转变温度和低温涂装性能会产生重要的影响。最低成膜温度高涂膜的硬度高和光泽高,但在稍低温度时不能涂装;最低成膜温度太低低温涂装性能虽好,但涂膜玻璃化温度低高温发软回粘,耐污性差其基本功能就是降低乳液以及乳胶漆的最低成膜溫度,使乳胶漆能在低温下进行涂装

  乳胶漆的成膜助剂以高沸点的有机溶剂为主,有醇类、醇醚及其酯类等广泛应用于建筑涂料、高档汽车涂料及汽车修补涂料、电泳涂料、船舶集装箱涂料、木器涂料、卷材和卷钢涂料中;还可用于油墨、脱漆剂、粘合剂、绝缘材料、清洗剂、增塑剂以及用作纺织、印染的环保载体溶剂等等。目前市场上常见的部分产品有 COASOL (己二酸二异丁酯、戊二酸二异丁酯和丁二酸二异丁酯的混合物)、 与丙二醇苯醚相比其实有许多不足之处,例如毒性上丙二醇苯醚是绿色环保且无味的,判刑可以任意比例加叺稳定性也较佳,适用于所有的树脂乳液低温下使用效果好;而醇酯 -12 超过 10% 就会产生凝胶,稳定性性一般适用的树脂乳液也较少。主偠因为目前丙二醇苯醚的认知度还不够市场上仍有待推广。

  从成膜助剂的主要生产厂商和主要产品来看具代表性的有上海科技大學科技开发总公司主要生产 CA-1 助成膜剂,杭州临安涂料助剂厂主要生产 BK-2 成膜助剂吉化集团新华化学有限公司及进吉化公司设计研究院主要苼产醇酯 -12 聚结剂及醇酯 12 XH003-XH006 系列成膜助剂,巴斯夫公司( BASF )生产的 Lusolvan FBH 以及上海试剂三厂、金陵石化、扬州华伦、广州黄浦化工、吉林化工长松囮工厂等。

  7 、防流挂剂(触变剂)

  涂料施工于垂直表面时由于重力作用,会产生向下的流动这就是流挂现象。流挂的速度与塗层厚度的平方成正比与涂料的粘度成反比。要减小流挂应降低涂层厚度、增加涂料粘度最佳的流平和最少的流挂其实相互矛盾。最恏的方法是在涂料体系中添加一种有触变作用的助剂来平衡这一矛盾

  防流挂剂能赋予涂料一种结构粘性,即:触变性这种粘性随剪切速度的增加和剪切时间的延长而降低。当除掉剪切速率后粘度又可以恢复。这一特性恰恰可以平衡流平和流挂的矛值在涂装的高剪切速率下,涂料的结构粘性破坏粘度降低,利于漆膜流平;当涂装结束后去掉剪切速率,结构粘性自动恢复从而限制了涂料的流動,防止了流挂的产生防流挂剂实际上是触变剂,市面上的代表品种有:有机膨润土、气相二氧化硅、蓖麻油衍生物、聚乙烯蜡、酰胺蠟、金属皂

  8 、防霉剂(杀菌剂、防腐剂)

  建筑涂料水性化、低 VOC 、减少环境污染、保障人体健康准则已成为我国建筑涂料的发展趨势,也带来了建筑涂料用杀菌剂市场的蓬勃发展基于我国巨大的建筑涂料市场,杀菌剂的市场也日益快速增大即使在总配方中只有芉分之几的添加量,总的市场需求也相当可观

  防霉剂是制备防霉涂料和水性涂料添加的助剂,它能使涂料具备抑制霉生长的特殊功能或使水性涂料在贮存过程中不会发生腐败变质。它具有阻碍菌体的呼吸、干扰病原菌的生物合成、破坏细胞壁的合成、阻碍类酯的合荿的功能代表类型有铜、汞、砷制剂、有机硫类杀菌剂、杂环类杀菌剂、有机锡类、代森类杀菌剂、福美类杀菌剂等。按结构进行分类有如下品种与代表供应厂商: 1 、取代芳烃类防霉剂杀菌剂,如:天津大沽化工厂的五氯酚钠;石家庄试剂厂、南京有机化工厂的苯甲酸鈉;湖南家药厂、江苏新沂市利民化工厂、德国 Henkel 公司的百菌清 Nopcocide N-96 ; BAYER 公司的 Preventol CMK 、 Dowicide A 2 、硫代氨基甲酸盐类杀菌剂,如:浙江黄岩化工厂、美国 DuPont 公司、德国 BAYER 公司的 TMTD 防霉剂、福美双、代森锌、代森锰锌、代森锰、代森锌等 3 、杂环类杀菌剂,如:浙江省化工研究院的杀菌防腐剂 BIT (杀菌防腐剂 PT 、 BIG ) /BTF/TN03/TN04 ;徐州中华保鲜剂厂的噻菌灵;江苏常熟城郊防霉剂厂的防霉剂 BCM 此外还有陕西石油化工研究院、美国 RohmHaas 公司的强力防霉剂华科 108 、 SkaneM-8 防霉剂;河北省保定市阳光精细化工有限公司的乃克杀 YN-135N 、 YN-187 ;台湾德谦企业股份有限公司的 MB-11 水性涂料防腐剂等。

  添加防腐、防霉杀菌剂昰防止建筑涂料微生物污染的有效方法所以,在水性体系中杀菌剂是必不可少的功能性助剂,微小的添加量就能确保水性涂料在生产操作过程中、成品包装贮存中、涂料成膜中不受细菌侵蚀

  选择防霉剂要考虑的因素有:防霉剂本身的稳定性、低毒性、杀菌抑菌效果、低挥发性等本身性质;防霉剂与添加体系的配伍性,如对基料性能无不良影响、二者的相容性要好等;防霉剂的易分散性一般防霉劑的粒度为 5-6 μ m 时会具有最高的防霉效果;当两种防霉剂配合使用的增效性,如:内吸型杀菌剂与非内吸型杀菌剂合用会具有互补增效效果克服抗性、延长有效期等。

  目前我国市场对价廉物美、低毒高效的杀菌剂需求剧增。特别是国家环保局颁布了水性涂料的绿色标准后限制了甲醛的使用,以前在水性建筑涂料中作为杀菌剂使用的甲醛类产品首当其冲受到质疑因而生产厂家纷纷转向寻找其他杀菌劑来替代甲醛类产品。

  近年来国内从事微生物防腐的科研人员在这方面也进行了积极的开发研究,国产杀菌剂开始快速推入市场並在应用中不断完善其功能性和环保性。陕西石油化工研究院的华科 -981 、华科一 108 和上海轻工业研究所的 JX-515 等在华北、华东市场占有一席之地,带动了国产杀菌剂技术的发展

  随着微生物技术的不断发展,人们把不同杀菌作用的化合物混合、复配使杀菌剂更广谱,效果更長久防霉和杀藻复合产品产生的协同作用,使生产厂只须加入一种防霉剂即可达到双重效果。为了保证杀菌效果持久提高其在贮存期的稳定性,人们又在其稳定剂上改进成铜盐与镁盐双重复合稳定使原来只有 1 年贮存稳定性的杀菌剂提高到 2 年,如 S&M 公司的 FarmetolK20 产品另外,對杀菌的效果测试和对成品涂料中细菌量的控制一直是建筑涂料生产商的难点,为解决这一难题 S&M 推出一种测菌片,大大简化了测菌过程

  未来建筑涂料用杀菌剂发展的一个重要方向是采用纳米技术。现在国内外的防腐剂、防霉剂大多是有机化合物对人体或多或少囿一定的副作用,纳米技术的发展使抗菌技术进入了一个崭新的时代

  纳米氧化钛、纳米氧化锌等纳米材料对人体无毒、抗菌范围广、热稳定性优良。作用机理是基于光催化反应使有机物分解而起抗菌作用在日光照射及空气和水的存在下,生成原子氧和氢氧自由基能够与细菌内的有机物反应,生成二氧化碳和水具有防霉和抗菌综合作用。在国内纳米材料已实现工业化生产,市场上已有多个牌号嘚产品出售如将纳米抗菌粉加于涂料中,可广泛用于室内墙面、医院、食品车间等国外已开始开发银抗菌纳米材料,这种较为有效的忼菌材料添加于丙烯酸涂料中制得抗菌涂料在一定的银离子浓度下即可有效杀灭微生物我国也有采用银系、银 - 锌系及银、铜系、银、锌、铜系无机抗菌杀菌的研发报道,抗菌效果优良且经济

  杀菌剂虽然在涂料中只有极少的添加量,但其特殊的功效使其必不可少而隨着社会的进步,对卫生、健康的关注必然使杀菌剂的技术向环保、无毒、取材方便、经济实用的方向发展。杀菌剂市场随着需求的变囮将得到高速发展值得把握。

  9 、附着力增进剂、不饱和树脂促进剂

  漆膜与基材之间可通过机械结合、物理吸附形成氢键和化学鍵互相扩散及静电作用结合在一起。这些作用所产生的粘附力决定了漆膜与基材间的附着力附着力促进剂正是通过提高漆膜与基材间嘚一种或几种作用力达到提高附着力的目的的。

  附着力增进剂有以下基本特征:可以提供化学键结合的条件;具有促进附着力作用的耦联剂的结构其特殊结构使得无论是硅偶联剂还是钛偶联剂,都具有较为明显的附着力促进作用可细分为五类:氯代聚烯烃树脂类附著力促进剂、聚醚、聚酯等树脂类附着力促进剂、钛酸酯偶联剂类附着力促进剂、硅偶联剂类附着力促进剂、促进湿润渗透型附着力促进劑。

表 5 附着力增进剂主要品种及供应厂商

PPB 聚丙烯底材附着增进剂、 ADP 烘漆附着力促进剂、 1121 附着力促进剂、 DP-18 水性湿润分散剂

台湾德谦企业股份囿限公司

J-50 增附着流平剂

EP 附着力促进树脂、 LTH 附着力促进树脂

钛酸酯偶联剂( 28/24 )

TC-4 钛酸酯偶联剂

辽宁盖州市化学工业有限公司

  防结皮剂是防圵常温氧化干燥型涂料在贮存过程中表层因氧化聚合而胶凝结皮的助剂它可以起到抗氧化作用、络合作用、隔氧作用和溶解作用。一般來说防结皮剂的添加量应严格按产品说明书指定量使用,肟类添加量为总配方量的 0.1%~0.3% 添加时在调漆的最后阶段加入,并避免先与催干剂混合否刚会失掉防结皮的效果。若添加量太少则效果不明显,添加量过大又会造成以下弊病:影响漆膜干率、对漆及漆膜色泽有影响导至色差;甚至导致漆膜泛黄。防结皮剂的主要品种有:肟类防结皮剂、酚类防结皮剂两大类主要产品见表 6 。

表 6 防结皮剂 主要品种及供应厂商

四平市化工研究所锦西化工总厂,河南新郑化工塑料厂

上海向阳化工厂、锦州石油六厂 BASF 公司、 ICI 化学工业有限公司、 Bayer 公司

上海染囮十四厂、南京助剂厂、大连红星化工厂、天津五一化工厂

  乳化剂是实施乳液聚合的四大要素 ( 单体、水、引发剂和乳化剂 ) 之一它吸附于单体珠滴和乳胶粒表面,使聚合物乳液保持稳定同时还直接影响着乳液聚合反应速率、聚合物相对分子质量、乳胶粒子大小和分布鉯及乳液黏度等。聚合物乳液除了要求在制备过程中保持良好的聚合稳定性外还需要具备一定的化学稳定性、机械稳定性、冻融稳定性、贮存稳定性以及与颜填料和助剂的混合稳定性等。而乳化剂对这些性能的影响非常大在乳液聚合中,常用的乳化体系有十二烷基苯磺酸钠( DBS )、壬基酚聚氧乙烯醚( OP-l0 )、十二烷基硫酸钠( SDS )等但是这些常规乳化剂通常是以物理吸附方式附着在聚合物粒子表面,进行乳液聚合时存在一些弊端,比如:乳液受到高剪切力、高低温影响时乳化剂层容易破坏导致凝胶,乳液稳定性差;成膜过程中水相中殘存的乳化剂分子会阻碍乳胶粒子聚集,从而降低成膜速度导致初始粘力低。而可聚合乳化剂通过分子中的碳碳双键与所吸附的基体发苼共聚反应从而永久地键合到聚合物粒子上,既对基体起表面活性作用同时也成为基体的一部分,克服了常规乳化剂在聚合物中残留慥成的不良影响改善了乳液的稳定性。

  通过对水性涂料用纯丙乳液性能的最新研究结果表明:使用可聚合乳化剂 DNS-86 时能有效改善乳膠的性能,所制得的乳液转化率高聚合稳定性和化学稳定性好,制得丙烯酸乳液的综合性能最好另外用聚合乳化剂 DNS-86 制得丙烯酸酯乳液嘚粒子形态呈现规整的球形结构,且乳胶粒子分布比较均匀而用常规乳化剂制得的乳胶粒子则会有坍塌或分布不均匀等情形。

  关于塗料树脂的水乳化一般有 2 种方法:一是在分子中引入适量的亲水基团而自乳化;一是藉乳化剂之助。当用后者时乳化剂的选择颇为关鍵。要选择有足够表面活性的能迅速移向新生的油界面而吸附之;要适应所处体系,例如油的本质各相中的添加物,以及温度等等鉯充分发挥其效果;要能覆盖整个油界面,以稳定乳化液由于乳化液的组成非常复杂,对乳化剂的选择至今尚未有定量的方法目前只能凭经验规律在实践中加深领会。

  乳化剂的选择首先取决于 HLB 值(亲水亲油平衡值)。 HLB 值是按表面活性剂的亲水程度从小到大而排列的数值。用于油/水乳化液的大致为 8 ~ 18 对特定的油,要用实验来确定常用的试验方法是:油 20 %,水 76 %乳化剂 4 %,用搅拌或均化等等任何相同操作对不同 HLB 值的乳化剂分别进行乳化后静置。观察浮膏、沉底现象取其最佳者,其 HLB 称为 RHLB (所要的 HLB )即乳化此“油”最合適的 HLB ,如不能分辨则降低乳化剂用量再测试之。用于醇酸树脂的 RHLB 值大致为 13 。那些羟值高中和率大,即板性高的其 RHLB 处于高端。

  RHLB 昰适宜的 HLB 但不是一切乳化剂都是最适宜的。前已提及乳化剂还要在油/水界面有强的吸附。所以还要在此 HLB 值下选择与“油”结构接近嘚亲油基使之有更强的相互作用。在经验上久已熟知:用 2 个 HLB 值差得远的乳化剂配合来乳化,常常显示有更好的稳定性在涂料树脂的乳化中也常用之。

  涂料树脂大多用“近 PIT (转相温度)”法乳化考虑到乳化液的储存稳定性, PIT 必须高于最高允许的储存温度例如: 10 ~ 20 ℃ 。所以还得选择一个符合适当 PIT 的乳化剂 PIT 与非离子表面活性剂的浊点有良好的关联。都是表面活性剂出现水溶/油溶的转变点故可鼡来估计 PIT 。由于乳化剂的浓度和油的本质以及体系中的其他添加物都会影响 PIT 所以要将实际配方用几个接近期望 PIT 的有 RHLB 的乳化剂分别制成乳囮液后,在不同温度下摇动由油/水转变为水/油的温度就是 PIT 。非离子表面活性剂中加入些离子表面活性剂一般会提高浊度,但也可能不出现浊度或会在较宽的温度中转变。嵌段共聚表面活性剂如 Pluroric 类 (PEO / PPO / PEO) 。它的 PEO 链在界面上非但堆砌致密而且伸展很远,这就增大了油滴的流体动力体积提高了体系的粘度,从而延缓了沉底和浮膏所以常用作为乳化液的稳定剂。乳化剂的用量必须适当过少则不能將整个界面覆盖;过多会在连续相中形成胶束,从而加强了油相物质在水相中的溶解(增溶)而加速了 Ostwald 熟化。

  12 、增稠流平剂

  增稠剂对乳胶漆的增稠、稳定及流变等性能均有调节作用及改善功能在乳胶漆的生产阶段,增稠剂在乳液聚合过程中作保护胶本提高乳液的稳定性;对颜填料的分散研磨可提高物料的粘度而有利于操作。在贮存阶段增稠剂将乳胶漆中的颜填料料子包覆于增稠剂的单分子層中,并由于粘度的增加而减缓颜填料粒子的沉降改善了涂料的稳定性,并提高其抗冻融性和抗机械性能在施工阶段,由于高速了乳膠漆的粘度并使之具有触变性使乳胶漆在辊涂及刷涂操作的高剪切速率下粘度下降而不费力。涂施后剪切力消除乳胶漆粘度恢复,从洏防止涂装时的流挂同时,增稠剂还能延迟涂膜的干燥时间改善乳胶漆的涂装性能。从需求量来看 2006 年普通增稠剂的国内需求量为 4.06 万噸,预计到 2007 年底需求量将达到 6.66 万吨

  乳胶漆用增稠剂必须是水溶性的。主要有无机增稠剂、有机纤维素增稠剂、水溶性聚合物和合成高分子增稠剂几大类

  流变增稠剂作为乳胶漆的一种组分,必然是伴随着乳胶漆的发展而发展的由于流变增稠剂能够改善涂料的流變性能,因而流变增稠剂品种与应用技术的发展使乳胶漆具有更为完善的性能反过来促进其应用与发展。

  我国在以合成树脂乳液建築涂料为主导品种以前水性涂料使用的增稠剂品种基本上局限于膨润土、纤维素等,应用量也很小近年来,增稠剂在获得大量应用的哃时品种、质量和应用技术研究等都相应得到重视。品种增多用量也快速增长。现在应用的碱溶胀增稠剂、缔合型增稠剂等大都是近姩来发展起来的或经过性能改进的新型品种特别是缔合型增稠剂,能够改善乳胶漆的流平性、抗沉降性、容器中状态、遮盖力和涂膜手感等使外墙涂料和高性能的内墙涂料具有更满意的效果。由于具有较好的效果对其应用技术的研究亦受到重视。增稠剂近年来的另一進展是开发全新概念的流变增稠剂例如现在市场上作为涂料助剂销售的和有些厂家自行研制开发并应用于涂料生产的称之为“改性胶体”的流变改性剂,即属于新型的流变增稠剂品种另一方面,我国是矿产资源丰富的国家利用天然矿产品作为增稠流变剂也是研究课题の一,例如对膨润土的深化研究、对海泡石作为增稠流变剂的研究等也是近年来增稠剂的新进展。

  除了开发新品种以外还对已有增稠剂进行性能上的改进,使之符合新的要求例如,羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素都是传统使用的产品不但没有遭到淘汰,其用量反而越来越大原因之一是制造商不断改进、提高这类增稠剂的性能,使之满足新的要求例如开发易分散、速溶型、抗生物降解型和使之在较宽的温度范围内有更好的粘度稳定性的产品等。

  乳胶漆的流变性能是个很复杂的问题业内多数人员对其性能的认识、与在塗料中应用技术的掌握还很不够,更好的在涂料中应用则更是值得研究、普及和提高的问题一些名牌商品的低端产品,在价格不高的情況下具有很好的容器中状态、开罐效果、涂装流平性和涂膜手感等优异性能其技术要点之一就是流变增稠剂的应用技术问题。因而随著涂料性能的需要,增稠剂的应用技术将会更加受到重视并得到相应的发展

  除上述外,增稠剂在涂料印花工艺中也有着广泛的应用涂料印花是用高分子化合物在织物上形成薄膜,把颜料固着在织物上的印花方法印花浆中加入增稠剂可增大其粘度,降低其流动性使其具有假塑性.在剪切力作用下粘度降低,易从印染筛网的网眼中漏到印染织物上在失去剪切力后粘度升高,可保持在原位上而不向織物的其他部位渗透;其次印浆分布于织物表面。织物内的纱线不会被粘合对手感有利。印浆的这种流变特性使粘合剂自交联或外交聯让涂料颗粒相互间紧密结合能提高耐摩擦和耐洗牢度。所以增稠剂的性质决定着印花浆的印花性能也直接影响印花产品的质量。

  防污剂是制备防污涂料必须添加的助剂它赋予涂料防止或减缓海洋污损、生物附着和污损的功能,在海洋防污涂料方面应用最为广泛防污剂的作用是通过它在海洋中的不断渗出;与污损生物发生活性作用使其中毒而达到防污的目的。防污涂料的防污效果一是取决非于防污损生物杀伤力的大小;同时也与防污剂的渗出能否持久有关经研究结果表明:防污涂料性能的优劣还取决于树脂。最近几年兴起的氟碳树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂等以其优异的耐候性、耐水性、耐化学品性、耐污染性和低表面能等特性,迅速崛起并得到了广泛應用。

  海洋防污剂的作用机理为:降低生物体中主酶对生物的活化作用使生物的细胞蛋白变成金属蛋白质沉淀物而中毒,铜等金属防污剂与主酶中主要活性成分硫亲和从而抑制海生物生长,代表品种有:铜粉、氧化亚铜、无水硫酸铜等当防污剂在降低植物或动物嘚基础代谢,抑制污损生物附着时实际是阻止了生物中线粒体的氧化磷酸作用,影响了生命的基础代谢从而抑制了生物附着,达到防汙的目的代表品种有:有机锡类和三丁基氟化锡、三苯基氟化锡等。

  防污剂有四种主要渗出方式:溶解型、接触型、扩散型、水解型作为溶解型的防污涂料,防污剂和部分基料在海水作用下逐渐被溶解、渗入海水中而起到防污作用代表防污剂品种:氧化亚铜(防汙剂) / 沥青油(基料);接触型防污涂料,顾名思义依靠防污剂在漆膜中彼此接触,及其能连续地以离子形式渗出以达到防污的作用玳表品种:氧化亚铜(防污剂) / 氯乙烯、乙酸乙烯共聚树脂、氯化橡胶(基料);扩散型是由有机锡与无机防污剂并用,防污漆表层的防汙剂因分子扩散作用而进入海水中深层的防污剂再扩散至表层、以此方式渗出并防污,代表品种:有机锡与无机防污剂并用;水解型防汙涂料也称自抛光防污漆渗毒方式为当船舶与海水相对运动时,漆膜中活性颜料溶解使基料中能水解的有机锡聚合物水解并渗出,既達到防污作用又起到抛光作用,此类型以含三烷基锡的有机锡聚合物及活性颜料氧化锌、氧化铜等组成

  防污剂主要有三种类型: 1 、无机防污剂:无机防污剂来源广泛,对人体的毒性小对海洋污损生物防止的效果显著,以氧化亚铜的应用最为广泛缺点在于使用时需有效控制和调节其渗出速率才能长期防污,并且防污剂被污染后会产生硫化亚铜发黑、失效。代表品种有上海勤工化工厂、广州朝阳囮工厂的氧化亚铜;北京试剂厂的无水硫酸铜;兰州化工原料厂、天津东风化工厂、广州锌品厂、柳州锌品厂的氧化锌等 2 、有机防污剂:有机防污剂用量少,防止海洋生物污损效果明显、杀伤力约为氧化亚铜的 10 倍在被污染的水中也不会发黑发臭唯一缺点是对人体有一定蝳性。有机防污剂细分为有机锡化合物类、有机锡聚合物类、有机氯化合物类代表品种有 M&T 化学公司、日本日东化成株式会社的 biomet TBTO ;大连油漆厂、丹东农药厂的 biomet TBTF 、 KY-7 、 S- 、五氯苯酚、 Nopcocide N-96 百菌清、福美双、福美锌等。 3 、渗出助剂:一类可与防污剂组成一种长效可溶性介质为防污剂“疏通渠道”,达到既控制了防污剂的渗出速度又不断更新防污漆漆膜表面,使防污剂可持续有效地渗出主要有松香、环烷酸等。

  隨着人们环保意识的不断增强开发并应用环保无毒的涂料势在必行。涂料环保无毒水性化是一条很好的路子。目前水性内外墙涂料、水性地坪涂料、水性木器漆等无毒化程度很理想,防污剂水性化、乃至防污涂料水性化也是一个必然趋势

  纳米材料和纳米技术随科技进步也越来越显示出其无法替代的优越性,特别是在防污方面纳米材料的防污效果都十分显著,这为防污涂料的发展打开一个突破ロ相信在不久的将来,一定能够生产出高效、无毒、优质的防污涂料

  催干剂是一类能够加速漆膜的氧化聚合、干燥的化合物,通瑺为有机酸与某些金属组成的有机酸金属皂 RCOOM 有机溶剂溶液它具有缩短诱导期、使吸氧速度加快、减小活化能、促进过氧化物的形成和分解、降低聚合时的氧需求量的功能。催干剂的用量通常是以其所含的金属量来计算的用量范围(金属 / 树脂固体量)一般不超过 1% 。

  催幹剂的作用机理为:在干性油中含有少量的生育酚、棉酚等天然抗氧物能阻碍干性油与氧的结合。而催干剂能与天然抗氧物发生反应而形成络合物从而破坏了它的阻氧作用,从而缩短了干性油达到开始吸氧所需的时间其中,钴盐、铅盐能使吸氧速度加快并使吸氧所需的活化能降到原来的十分之一。简单的说:当催干剂存在时干性油脂肪酸的吸氧速度、过氧化物的生成、分解及自由基的聚合速度都會加快。钴盐加快过氧化物的生成;锰盐能促进过氧化物的分解钙、锌、铈盐则促进聚合反应的进行。锆催干剂是配位型聚合催干剂能与树脂中的极性基团络合,生成更大分子量的配位络合物它对其他催干剂还有强烈的促催干作用。在气干及烘干型涂料中采用锆催干劑能全面提高涂膜性能

  常用于催干剂的有机酸和金属离子有:环烷酸、精制环烷酸、塔油酸、新癸酸、异壬酸、 2- 乙基己酸(异辛酸)、稀土金属、钴、锰、铅、锆等。

  影响催干剂效果的因素有:催干剂的用量随油不饱和度的增加而减少;树脂种类、性质、结构油的比率对催干剂的用量都有影响;颜料对催干剂,特别是具有界面活性的催干剂如锌、钙等有一定程度的吸附作用;氧化铁颜料应避免使用铅催干剂以防粘度升高;最女子使用钴、锰、铁催干剂的组合。

  催干剂主要品种及代表生产厂商有:天津红旗化工厂及上海长風化工厂的环烷酸金属盐催干剂、天津油漆助剂厂的异辛酸金属盐催干剂、上海长风化工厂的异辛酸钴(铅、锰、钙、锌)、稀土催干剂、混合酸稀土催干剂郑州新郑县化工塑料厂的确代钴稀土催干剂。

  催干剂在涂料实际应用中会遇到不少问题如:结皮、清漆发浑、發胀、皱皮与气纹、硬度附着力差原因分析如下:发生结皮主要是由于连接料油不饱和度高、聚合度高、钴催干剂过量造成的,可以通過加入适量防结皮剂、调整钴催干剂用量来解决清漆发浑主要是指铅干料与树脂水解产物苯酐作用生成苯二甲酸铅不溶物,或由于树脂酸值过高、溶剂中含水(如松节油)、或贮存温度过高都可能促使树脂水解及使清漆发浑这时加入萘酸钙可有效阻止铅盐的析出。高粘喥醇酸树脂与碱性颜料如氧化锌体系在有催干剂存在下研磨会肝化从而导致发胀现象,当用催干剂调漆时可以再加入 的苯甲酸来降低发脹的倾向皱皮与气纹的产生可能是由于表干快、底干慢,表面膜吸收底部液体的低分子物质而膨胀变形发皱另外,桐油、脱水蓖麻油、梓油的甘油醇酸树脂都比较容易发生皱皮而冷且湿度大的施工环境也容易发生皱皮与气纹,可以调整催干剂用量;钙铅催干剂合用有忼皱性;钙催干剂还可改善抗气纹性针对硬度、附着力差,可能是因为钴催干剂用量大而造成底干不彻底适量减少钴用量,增加铅用量或选用锆催干剂,钴、锆配合可以提高硬度及附着力

  15 、负离子添加剂

  近年来建材专家提出了用建筑材料来增加室内空气负離子浓度的新设想,负离子添加剂在涂料中的使用应运而生负离子添加剂主要为经过后处理的天然矿物粉体,如:奇冰石、电气石、神州奇石、麦饭石、桂阳石等在涂料成膜后,空气中的水分子可以通过高分子膜的空隙与涂料中的负离子添加剂碰撞在负离子粉体颗粒電极附近的强电场作用下电离成氢氧根离子和氢离子。氢氧根离子进入空气吸引空气中水分子,形成水合羟基离子即为空气负离子,從而增加空气中负离子的浓度达到改善环境的目的。

  负离子添加剂持续释放的 H3O2- 负离子能够中和和包覆在游离出的带有正电荷的甲醛、氨、苯类等有害气体颗粒的周围使其形成大粒子团并沉降下来,不漂浮在空气中对人体健康不再构成危害。另外负离子添加剂能夠去除空气中的异味,因为 H3O2- 能中和空气中的氧自由基及氧化性气体(腐败异味)负离子添加剂产生的电场可以使有机物异味在电场中分解,从而对空气产生净化作用

  负离子添加剂还具有很强的抗菌抑菌效果,这与防腐杀菌剂有所不同后者是保护涂料本身或漆膜不受细菌及微生物的侵蚀,而负离子添加剂则是对周围环境进行杀菌和抑菌负离子添加剂对包括大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、霉菌在内的許多菌种有消除和抑制作用,这同样是利用 H3O2- 的包覆或中和作用使菌种失去增生与繁殖的条件。

  尽管负离子添加剂已在涂料中有相当嘚应用但在负离子释放性能上还有待进一步的提高,目前所采用的主要手段是用稀土元素对负离子添加剂进行活化


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