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水性涂料基本組成及常用的化工助劑

2018/8/9 閱讀數(shù):
一、基本組成
1) 水性樹脂: 這是成膜的基料,決定了漆膜的主要功能.
2) 成膜助劑: 在水揮發(fā)后,使乳液或分散體微粒形成均勻致密的膜,并改善低溫條件下的成膜性。
3) 抑泡劑和消泡劑: 抑制生產(chǎn)過程中漆液中產(chǎn)生的氣泡并能使已產(chǎn)生的氣泡逸出液面并破泡。
4) 流平劑: 改善漆的施工性能,形成平整的、光潔的涂層。
5) 潤濕劑: 提高漆液對底材的潤濕性能,改進流平性,增加漆膜對底材的附著力。
6) 分散劑: 促進顏填料在漆液中的分散。
7) 流變助劑: 對漆料提供良好流動性和流平性,減少涂裝過程中的弊病
8) 增稠劑: 增加漆液的黏度,提高一次涂裝的濕膜厚度,并且對膩子和實色漆有防沉淀和防分層的作用。
9) 防腐劑: 防止漆液在貯存過程中霉變。
10) 香精:使漆液具有愉快的氣味
11) 著色劑:主要針對色漆而言,使得水性漆具有所需顏色。著色劑包括顏料和染料兩大類,顏料用于實色漆(不顯露木紋的涂裝),染料用于透明色漆(顯露木紋的涂裝)。
12) 填料:主要用于膩子和實色漆中,增加固體分并降低成本。
13) pH 調(diào)節(jié)劑:調(diào)整漆液的pH 值,使漆液穩(wěn)定。
14) 蠟乳液或蠟粉:提高漆膜的抗劃傷性和改善其手感。
15) 特殊添加劑:針對水性漆的特殊要求添加的助劑,如防銹劑(鐵罐包裝防止過早生銹)、增硬劑(提高漆膜硬度)、消光劑 (降低漆膜光澤)、抗劃傷劑、增滑劑(改善漆膜手感)、抗粘連劑 (防止涂層疊壓粘連)、交聯(lián)劑(制成雙組分漆,提高綜合性能)、憎水劑(使涂層具有荷葉效應)、耐磨劑(增加涂層的耐磨性)、紫外線吸收劑(戶外用漆抗老化,防止發(fā)黃)等。
16) 離子水:配方設計時往往還要添加少量的去離子水以便制漆。

二、常用化工助劑
消泡劑
消泡劑是水性涂料中最難控制消泡不流平達到平衡的助劑之一。漆液在涂裝中因攪動會產(chǎn)生氣泡。存在于漆液中的氣泡如不及時消除,漆膜干后,形成不可接受的瑕疵。漆液在生產(chǎn)過程中、泵送和灌裝時也會產(chǎn)生氣泡。
消泡是配方設計過程中不可忽略的因素,消泡劑的消泡機理是通過潤濕滲透到由體系產(chǎn)生的泡沫薄膜上且不斷要在薄膜上擴散,使泡沫薄膜的表面張力不平衡而破泡。
一般來說,消泡劑分為抑泡劑和破泡劑兩種,抑泡劑的作用是抑制水性涂料在外力的作用下泡沫產(chǎn)生,而破泡劑主要是在已生成泡沫膜的表面迅速散布,破壞氣泡的彈性膜,使之破裂,但常常兩種搭配使用效果比較好,否則至少要選擇一種有效的消泡劑。多數(shù)消泡劑,特別是機硅消泡劑,在用量過大時會使?jié)衿崮ぎa(chǎn)生縮孔,因而消泡劑的用量以能基本消除氣泡為原則,不可過度追求消泡效果,以免出現(xiàn)縮孔等副作用。對于水性木器漆,礦物油類消泡劑比有機硅消泡劑的寬容性大,添加稍多不容易出現(xiàn)嚴重的縮孔,可以優(yōu)先考慮選用。
目前市場上已有很多消泡劑,其選擇要非常謹慎,可以從幾個方面加以注意:
受控相容性,即是要達到消泡和表面效果的平衡,既要消泡,又要防止縮孔、流平性差等缺陷。
根據(jù)施工條件和方法進行消泡,例如刷涂、噴涂以及輥涂面臨不同的起泡程度,也意味著不同的消泡劑選擇。
抑泡和破泡的平衡,可根據(jù)不同加工和施工方式,合理搭配。
長效消泡性能。許多消泡劑在漆液貯存過程中會逐漸減弱其消泡性能,在設計配方時應使漆中的消泡劑含量偏高一些。
消泡劑的用量占整個配方的0.05%~0.5%,最好在0.1%左右,如果所用的消泡劑添加量超過0.5%才有好的消泡效果的話,應考慮更換消泡劑。不同的樹脂體系對消泡劑的敏感程度不同。 水性消泡劑選定的類型和用量必須根據(jù)不同的體系,通過實驗來確定。
2.流平劑
潤濕流平劑能有效地降低體系的表面張力,顯著改善水性木器漆的施工效果。加入潤濕流平劑后漆對底材的潤濕性能和滲透性增加,漆液的流平性得到改善,有時還能克服縮邊 (鏡框效應) 問題。更重要的是流平劑能解決常見的縮孔問題,特別是過度使用消泡劑后引起的縮孔。過量的流平劑會抵消消泡劑的消泡作用,使得漆液在施工時產(chǎn)生氣泡,有的還有明顯的穩(wěn)泡作用,所以應盡量選用流平性好、起泡性低、穩(wěn)泡性小的潤濕流平劑。流平劑不消泡劑的配合,包括品種的選擇和用量的控制,是水性木器漆配方研究的重點.
理想的潤濕劑應當包含以下幾個方面:
有效降低體系的表面張力能力,改善其對基材的潤濕性和滲透性。
盡可能低起泡性、穩(wěn)泡。
盡可能低的水敏感性。
不影響層間附著力。
良好的表面張力平衡,既能提高基材潤濕,又不因過度降低表面張力而影響流平或產(chǎn)生缺陷。
流平劑一般用量在0.1%~1.0%,最好控制在0.3%左右,當消泡劑超量時,為了克服縮孔,流平劑的用量甚至會超過1%。膩子配方中可不用流平劑。

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