水性涂料中的分散剂

2023-10-14

  水性涂料中很少大量使用高岭土和重质碳酸钙一类无机填料。仅对颜料分散而言,体系中更多地使用润湿分散剂。

  由于水具有高介电常数,起泡性低、润湿能力强、不含有机溶剂以及分散稳定性好是对这类润湿分散剂在水性涂料中使用的基本要求。若能防止钛白粉与其它彩色颜料结合时的浮色则更好,如BYK-104S等。

  水性涂料中,分散剂的高电解质浓度对增稠过程和涂料光泽是不利的。而亲水的或疏水的高分子共聚物类分散剂倾向于加强和稳定增稠系统的作用氨基的高分子分散剂对环氧涂料的贮存稳定性会产生影响。

  常用于水性涂料的有机类分散剂分为阴离子型如烷基聚醚硫酸酯等,阳离子型如三甲基硬脂酸酰胺氯化物等,以及非离子型如烷基酚聚氧乙烯醚化合物等三大类。近年来,高聚物分散剂如聚羧酸盐,聚丙烯酸衍生物,聚甲基丙烯酸衍生物及非离子型水溶性高分子等得到了迅速。其中,聚丙烯酸衍生物应用较为广泛。它能附着在颜料颗粒表面起缓冲作用,同时在颜料颗粒间形成位阻而起到稳定作用。但由于自身极性较小,在颜料表面产生的电荷密度不大、静电稳定作用较弱、通常与磷酸盐分散剂配合使用效果佳。

  分散粒子的稳定性与分散剂用量有关,如果分散剂用量不足,则体系不会处于最稳定状态;反之,若用量过多,则会由于双电层电性中和引起排斥力下降从而导致颜料粒子絮凝。

  实际上几乎所有的商品分散剂都以铵盐或钠盐的形式存在。研究发现,大部分的水性分散剂将使涂料干燥后形成对水敏感的涂膜。而与钠盐不同,铵盐类分散剂在涂膜干燥过程中会产生酸性聚合物,这种酸性聚合物可和涂料配方中用于其他用途的多价阳离子如锆,钛等产生交联。这种干膜中的交联将提高涂料的耐擦洗性。

  另外共聚物类分散剂特别是那些可以铵盐形式存在的分散剂在水性涂料中更易于溶解。。

  在水性涂料中,对钛白粉、碳酸钙、高岭土、滑石粉、硅灰石粉等无机颜填料具有优异分散效果的多为阴离子型分散剂,如W-511和SN-Dispwesant 5034等。

  这类分散剂具有起泡低、分散效率高、用量少、在涂料制造和使用过程中可减少涂膜缺陷和消泡剂用量等优点。另外分散体系的稳定性、体系粘度的安定性均较好。如果与非离岛子型的润湿剂并用可得到最适当的湿润、分散效果并能防止体系浮色、发花。

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