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水性涂料助剂体系的类型及作用机理:基材润湿剂简介

水性涂料以水作为介质,水性涂料助剂是水性涂料的制备和应用过程中必不可少部分,水性涂料助剂主要包括分:基材润湿剂、消泡剂、流平剂、分散剂、增稠剂、多功能助剂、成膜助剂、杀菌剂等。以下首先介绍基材润湿剂。

基材润湿指基材表面的气体被液体涂料替代的过程。这个过程对涂料的成功涂覆至关重要。润湿可由接触角θ来描述,接触角大小则取决于表面能和表面张力的大小。

若接触角θ<90°,则涂料可以对基材进行润湿。θ越小,则润湿铺展越好。

基材润湿剂由亲水端和疏水端两部分构成,分子量较小。一部分作用于液固界面,形成中间夹层,使液体更易铺展;另一部分作用于气液界面,降低液体表面张力,促进对基材的润湿。

水性涂料用基材润湿剂的种类

主要有四类:

(1) 聚醚改性二甲基硅氧烷类基材润湿剂极大地降低体系的静态表面张力,具有优异的润湿和防缩孔性能,且不增加表面滑爽,不影响层间附着力,但可能存在稳泡的缺点。这类基材润湿剂包括:Tego Wet 270,Tego Wet 280,BYK 346,BYK 349 ,BYK 3481等。

(2) 有机双生聚醚改性硅氧烷润湿剂至少含两个疏水链段,两个亲水链段,一个柔性桥链基或架桥基。该分子结构可强烈降低体系静态表面张力,一定程度降低体系动态表面张力,改善极低能表面的渗透、润湿及铺展,具有优异的抗缩孔性能;还具有一定的消泡性能。这类产品主要为:Tego Twin 4100,Tego Twin 4200 等。

(3) 炔二醇双生表面活性剂类型的润湿剂为乙氧基炔二醇表面活性剂的分子结构,其间隔基一般连接双亲分子和双疏水分子,临界胶束浓度(CMC)比“单子”表面活性剂低一个数量,意味着更加少量即可取得与“单子”同样甚至更好的润湿效果。但是由于该类表面活性剂不含硅,其降低静态表面张力的能力不太强,润湿铺展相对较弱,但具有强烈降低动态表面张力的能力,对基材渗透性也好,且具有优异的消泡抑泡性能,不影响层间附着。这类产品主要包括:Surfynol 440,surfynol 104E、Surfynol AD01,BYK-DYNWET 800 等。

氟碳表面活性剂由于副作用大,在水性涂料的实际生产和应用中目前还较少采用。

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