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乳胶漆的基本概念和成份-分散剂和增稠剂

文章出处：原创网责任编辑：小莉作者：小莉人气：-发表时间：2015-03-28 11:14:00

颜料的分散过程
颜料的分散包括三个过程：

*润湿颗粒表面：气固界面被液固取代的过程。由于水的表面张力较高，一般都需要加入润湿剂。
*打破颜料絮凝：颜填料粒子在贮存的过程中，会因为范德华力相互聚集成为聚集体。需要剪切力将这种聚集体分开。
*稳定已分散粒子：颜填料分散之后，仍有相互聚集的趋势，及絮凝倾向，因此需要将已分散的粒子稳定起来，也就是保护起来。否则，絮凝会导致遮盖力等性能的下降。分散剂主要起到稳定的作用。

什么是分散剂？

*分散剂是在颜料的分散过程中帮助润湿，降低浆料粘度使分散容易，并且使分散后的颗粒稳定地悬浮在液体中的助剂。
*分散剂发生作用的前提是在颜填料表面的吸附。

乳胶漆所用分散剂的分类
分散剂增稠剂

小分子分散剂

*胺类
·AMP (2-氨基-2-甲基-1-丙醇 )
·DMAE (二甲基-1-氨基-1-乙醇)
*磷酸盐类
·KTPP (三聚磷酸钾)
·TSPP (三聚磷酸钠)
*羧酸类
·柠檬酸

*优点
·成本低
·良好的初始分散效果
*缺点长期分散稳定性差

高分子分散剂
分散剂增稠剂

分散剂的作用机理 – 电荷稳定

*分散剂吸附在颜料粒子上使其表面带电，并在粒子周围形成双电层，利用同种电荷的排斥力，使粒子保持稳定。
*无机分散剂，如多聚磷酸盐、羟基胺等，可以达到这一目的。但其只有一个吸附点，容易脱附。
*高分子分散剂吸附在颜填料表面，也会使表面电荷密度增大，使粒子稳定。分散剂增稠剂

分散剂的作用机理 – 空间稳定

*分散剂吸附在颗粒表面，当吸附层达到一定厚度时（>8~9nm），其排斥力足以保护粒子不致聚集。
*高分子分散剂吸附于颜料表面，可以形成厚达50nm的吸附层，而且聚合物有多个吸附点，可以此下彼上，不会脱离颜料，从而可以很好的起保护作用。
分散剂增稠剂

如何确定分散剂的用量
分散剂增稠剂

*一般推荐分散剂用量为最佳用量的1.5到2倍

增稠剂的分类
分散剂增稠剂

乳胶漆常用增稠剂的分子结构

*纤维素醚类增稠剂

*非离子聚氨酯增稠剂 (聚氨酯) (Hydrophobically modified Ethylene oxide URethane)
*p疏水改性碱溶性乳液 (HASE) (Hydrophobically modified Alkali Soluble Emulsion)

纤维素醚类增稠剂
分散剂增稠剂

纤维素衍生物, 通过取代纤维素主链上的烷基不同得到不同产品

非离子型聚氨酯增稠剂(聚氨酯)分子结构
(Hydrophobically modified Ethylene oxide URethane)

疏水改性碱溶性乳液(HASE)的分子结构
(Hydrophobically modified Alkali Soluble Emulsion)
分散剂增稠剂

常用增稠剂的增稠机理 -羟乙基纤维素HEC
分散剂增稠剂

*巨大的水合体积 (分子量: 10万 – 100万)
*粘度取决于分子量和极性基团的水合能力
常用增稠剂的增稠机理 -聚氨酯缔合型增稠剂
-具有与表面活性剂类似的分子结构
非离子表面活性剂 (分子量: 几百 – 几千)

聚氨酯缔合型增稠剂(分子量: 5万 – 10万)
分散剂增稠剂

常用增稠剂的增稠机理 -聚氨酯缔合型增稠剂
-表面活性剂与乳液的缔合
分散剂增稠剂

-增稠剂与乳液粒子的缔合
分散剂增稠剂

常用增稠剂的增稠机理 - HASE类缔合型增稠剂
分散剂增稠剂

-增稠水相及乳液相

常用增稠剂的增稠效果 -纤维素醚类增稠剂

-易造成体积限制絮凝
分散剂增稠剂

<a href='https://www.fssdss.com/product/product-0001,0011,0020.shtml' class='keys' title='点击查看关于分散剂的相关信息' target='_blank'>分散剂</a> 增稠剂

常用增稠剂的增稠效果-缔合型增稠剂
-不会造成体积限制絮凝
分散剂增稠剂

常用增稠剂的性能特点-纤维素醚类增稠剂

*优势
·增稠效率高
·配方相对简单
·粘度稳定性好,对 pH 及涂料中其它组份敏感性小
*局限性
·易受微生物侵蚀
·施工时抗飞溅性差
·流平及光泽展现差
·生产操作不便(干粉、水溶液、溶液浆）

滚涂飞溅示意图
分散剂增稠剂

常用增稠剂的性能特点-聚氨酯类缔合型增稠剂

*优势
.生物稳定性好-抗生物降解
.优异的抗飞溅性
.近似醇酸漆的流动效果/施工性能
.较好的耐水性及涂膜耐久性好
.涂膜丰满度高，涂膜均匀，可获得高光
.无絮凝 – 极好光泽展现性能和流平性
.易于调控高低剪切速率下的流变性能
*局限性
.增稠效率受乳液、PVC、体积固含量等多种因素的影响
.对表面活性剂/醇类溶剂/分散剂等敏感--着色时粘度降低明显

常用增稠剂的性能特点- HASE类缔合型增稠剂

*优势
.生物稳定性好-抗生物降解
.优良的抗飞溅性
.与纤维素醚类增稠剂及ASE比较，漆膜丰满度和流平性改善
.液体形式供货，生产操作简单
.低成本
*局限性
.使用时需调节pH
.耐水/耐碱性相对较差
.与分散剂配合使用不当时可能造成颜料絮凝或光泽下降
.增稠效率受乳液、PVC、体积固含量等多种因素的影响
.对表面活性剂/醇类溶剂/分散剂等较敏感

影响增稠剂增稠效率的因素

*乳液粒径大小
*乳液的种类
*与表面活性剂的相互作用
*与有机溶剂的相互作用
*颜料体积浓度(PVC)的影响
*体积固体含量(VS)的影响

乳液粒径大小的影响
分散剂增稠剂