水性外墙涂料润湿剂什么时候加最好
可在生产过程中加入,也可在调漆阶段添加。水性涂料的添加剂并不只有润湿剂,还包括粘结剂、悬浮剂、粉料等,所以加入的润湿剂还要和其他成分接触甚至发生物理或者是化学反应。体系中的酸碱值影响,很多润湿剂适用性很窄,是它的敏感特性决定的。尽管润湿剂很多种,比如油性和水性以及油水两用,油性润湿剂不适合水性的涂料,会漂浮在液面形成所谓“油花”现象。润湿剂有水凝胶特性,所以一般可以在加入涂料之前,先用纯净水稀释后加入,这样在体系中特别是高粘体系中的分撒比较快。如果润湿剂凝胶倾向大而又直接加入在局部的浓度就超过了凝胶临界点,这样这块就增稠或者是发生疙瘩。
水性(铸造)涂料中润湿剂为什么单独加越加越稠,原因如下。
1、虽然是水性(铸造)涂料,但是其实系统中除了水还有粘结剂、悬浮剂、粉料和添加剂等,所以加入润湿剂除了溶解或者分散在水中还要和其他成分接触甚至反应。
2、体系中的酸碱值也是润湿剂加入的参考因素,很多润湿剂的敏感特性决定了他的适用性很窄,润湿剂很多种,比如油性和水性以及油水两用,显然油性润湿剂不能加入水性体系中,会漂浮在液面形成所谓“油花”现象。
3、润湿剂有水凝胶特性,所以一般可以去离子水或者纯净水稀释后加入,这样在体系中特别是高粘体系中的分撒比较快。如果润湿剂凝胶倾向显著而又直接加入在局部的浓度就超过了凝胶临界点,这样这块就发粘或者起疙瘩。
4、所以了解以上润湿剂的特性后,可以稀释后加入,另外一定要针对体系选择对应的润湿剂,为什么市场面有那样多的润湿剂产品,一是各种体系数不胜数润湿剂一一对应,二是润湿剂太多了对于使用者来说平添选择的困惑。举个简单的例子,WET-10S和WET-10R都是水性体系铸造涂料润湿剂,到底是加入10S还是10R就要看体系中的其他成本以及对最终涂料产品的要求。
5、润湿剂加入太多一般体系会变稀令涂料粘度涂挂性等变差导致产品报废,加入太多体系滋生细菌的倾向加大容易变质,所以不是加的越多越好。
在涂料生产过程中,颜料分散是一个很主要的生产环节,它直接关系到涂料的储存,施工,外观以及漆膜的性能等,所以合理地选择分散剂就是一个很重要的生产环节。但涂料浆体分散的好坏不光和分散剂有关系,和涂料配方的制定以及原料的选择都有关系。
润湿与润湿剂
润湿通常是液体物质对固体亲和能力并在固体表面浸润、展布和渗透的一种现象。润湿性能的好坏与固体和液体的表面张力有关,液体的表面张力越小,固体的表面张力越大,液体对固体的润湿性能就越好,液体就能在固体表面形成很大的展布面积。在工业生产过程中许多程序都是与润湿分不开的,例如色浆制造、颜料在基料中的分散、涂料涂装、织物涂饰、油墨印刷、乳化、吸附、渗透、洗洁等。
表面活性剂是润湿的关键,可以通过添加这类助剂来降低液体的表面张力,促使液体更好地润湿固体物质,这种表面活性剂就是润湿剂。按照润湿的对象分,润湿剂主要分为基材润湿剂和颜料润湿分散剂,前者侧重于对基材和被涂表面的润湿,为展布润湿,后者的作用是促进颜料和填料在基料中的润湿分散,为浸渍润湿。
基材润湿剂
在低表面能基材上涂装时,涂料中需要添加基材润湿剂,不仅能提高涂料在基材上的润湿铺展性,增强涂膜表面的光滑平整度,还能防止因基材表面张力低造成的缩孔、缩边等不良现象,提高涂膜的附着力。基材润湿剂的种类有:阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、聚醚改性聚硅氧烷类化合物、炔二醇类化合物等。常见的基材润湿剂有环氧乙烷加成物、聚醚有机硅类和非离子型氟碳聚合物类化合物等,其中氟碳聚合物类化合物降低表面张力的效果最为明显。
然后,大家对此一直存在一个误区,认为只要降低涂料的表面张力低,涂料对基材就会有良好的润湿铺展性。润湿效能不能仅仅以其降低表面张力的效果来确定,其实涂料在基材上的展布能力更加重要。例如,烷基壬基酚乙氧基醚类表面活性剂可将水的表面张力降到35mN/m;一种非离子有机氟表面活性剂可将水的表面张力降到17mN/m。取两种相同量的水溶液滴到聚酯膜片,烷基壬基酚乙氧基醚的水溶液产生了铺展润湿,但氟类助剂的水溶液成球状体,接触角很小不展布。聚醚有机硅类化合物是以硅氧烷为中间段,在端基分别用亲水和亲油的聚醚进行改性,这样使分子即具有较强的降低表面张力的特性,又具有两亲结构,极易在界面处定向排布,具备优异的展布能力,而且价格远低于氟碳类化合物,因而被广作为金属、木材和塑料这样难润湿基材的理想润湿剂。
基材润湿剂
颜料润湿用分散剂
对颜料粒子的润湿实际上是一个表面置换过程,即润湿剂分子将颜填料表面的空气置换移去,从而降低液/固之间的界面张力,增强颜填料亲液性,以达到提高分散效率和分散稳定性目的。实际上,颜填料的润湿、分散和稳定是三个不可分离的过程,颜料粒子在涂料中充分分散、稳定的先决条件是要能被液体介质良好润湿。
对润湿剂选择有两个关键指标:润湿剂的HLB值(亲水亲油平衡值)和润湿剂降低表面张力的能力。选择润湿剂的关键是选择与颜料的HLB值相匹配的助剂。所选择的润湿剂HLB值(亲水亲油平衡值)与被分散的颜料和填料HLB值越匹配,其分散效果越好。例如,多数无机颜料和填料具有较高的HLB值(>13),属于亲水性颜料,一般不加或少加润湿剂,因为加入后反而会使泡沫增加。
目前多使用阴离子型和非离子型润湿剂,应用于涂料配方中的润湿剂主要是非离子型的酚基或烷基聚氧乙烯醚类。水性涂料用润湿剂的HLB值一般在10-20之间。
(1)表面张力小并能与水混溶的溶剂,包括乙醇、丙二醇、甘油、二甲基亚砜等。
(2)表面活性剂,如阴离子表面活性剂、某些多元醇型表面活性剂(斯盘类)、聚氧乙烯型表面活性剂(吐温类)
能使固体物料更易被水浸湿的物质。通过降低其表面张力或界面张力,使水能展开在固体物料表面上,或透入其表面,而把固体物料润湿。通常是一些表面活性剂,如磺化油、肥皂、拉开粉BX等。也可用大豆卵磷脂、硫醇类、酰肼类和硫醇缩醛类等。润湿剂正日益被陶瓷工业所使用,一般通用的是一种具有很高耐水硬度的聚氧化乙烯烷化醚类(Poly-oxyethylene
alkylate
ether)。而磺化油、肥皂等都具有中等的润湿性能、优良的去垢能力和增溶的倾向。特点,显著降低颜填料分散浆粘度;
乳胶涂料的展色剂;
聚合反应中后加稳定剂;
农用乳化浓缩液的乳化剂;
消除“鱼眼”和其它由于过度消泡导致的漆膜缺陷。
迅速降低基材的表面张力,提高付着力
1、水性树脂:这是成膜的基料
2、成膜助剂
3、抑泡剂和消泡剂:抑制生产过程中产生的气泡
4、流平剂:形成平整的、光洁的涂层
5、润湿剂:提高润湿性能
6、分散剂:促进颜料的分散
7、流变助剂:提供良好流动性和流平性
8、增稠剂:增加粘度
9、防腐剂:防止涂料贮存过程中发生霉变
10、香精
11、着色剂:使涂料具有所需颜色
12、填料:增加固体分并降低成本
13、PH调节剂:使涂料稳定
14、蜡乳液:提高涂料的抗划伤性和改善涂料的手感。
15、特殊添加剂:增加涂料的特殊性能,如防锈或防水等
16、离子水。
水性涂料,包括水性木器漆是以水为分散介质和稀释剂的涂料。与常用的溶剂型涂料不同,其配方体系是一个更加复杂的体系。配方设计时,不仅要关注聚合物的类型、乳液及分散体的性能.还需要合理选择各种助剂并考虑到各成分之间的相互影响进行合理匹配。,有时还要针对特殊要求选用一些特殊添加剂,最终形成适用的配方。
配方的基本组成
1) 水性树脂:这是成膜的基料,决定了漆膜的主要功能.
2) 成膜助剂: 在水挥发后,使乳液或分散体微粒形成均匀致密的膜,并改善低温条件下的成膜性。
3) 抑泡剂和消泡剂:抑制生产过程中漆液中产生的气泡并能使已产生的气泡逸出液面并破泡。
4) 流平剂: 改善漆的施工性能,形成平整的、光洁的涂层。
5) 润湿剂:提高漆液对底材的润湿性能,改进流平性,增加漆膜对底材的附着力。
6) 分散剂:促进颜填料在漆液中的分散。
7) 流变助剂:对漆料提供良好流动性和流平性,减少涂装过程中的弊病
8) 增稠剂: 增加漆液的黏度,提高一次涂装的湿膜厚度,并且对腻子和实色漆有防沉淀和防分层的作用。
9) 防腐剂:防止漆液在贮存过程中霉变。
10) 香精:使漆液具有愉快的气味
11) 着色剂:主要针对色漆而言,使得水性漆具有所需颜色。着色剂包括颜料和染料两大类,颜料用于实色漆(不显露木纹的涂装),染料用于透明色漆(显露木纹的涂装)。
12) 填料:主要用于腻子和实色漆中,增加固体分并降低成本。
13) pH 调节剂:调整漆液的pH 值,使漆液稳定。
14) 蜡乳液或蜡粉:提高漆膜的抗划伤性和改善其手感。
15) 特殊添加剂:针对水性漆的特殊要求添加的助剂,如防锈剂(铁罐包装防止过早生锈)、增硬剂(提高漆膜硬度)、消光剂 (降低漆膜光泽)、抗划伤剂、增滑剂(改善漆膜手感)、抗粘连剂 (防止涂层叠压粘连)、交联剂(制成双组分漆,提高综合性能)、憎水剂(使涂层具有荷叶效应)、耐磨剂(增加涂层的耐磨性)、紫外线吸收剂(户外用漆抗老化,防止发黄)等。
16) 离子水:配方设计时往往还要添加少量的去离子水以便制漆。
水性树脂
水性漆配方中,基料是形成漆膜并决定漆膜性能的关键组分。配方设计时应尽量提高水性树脂的用量,占体积比的60-70%,使得漆液中的有效成膜物含量尽可能多,这样才能保证制成的漆一道涂装漆膜较厚,丰满度高。
水性丙烯酸树脂、丙烯酸乳液(acrylic emulsions),由于其通用性,耐候性及多样性,已在涂料行业的各个领域得到了广泛应用。水性丙烯酸乳液由丙烯酸酯单体为主的乙烯基单体经乳液聚合而成。聚合过程中添加了乳化剂、稳定剂、pH调节剂等各种助剂,体系相当复杂。水性丙烯酸乳液制成的漆膜有良好的耐候性,不易黄发,硬度高,光泽好。近年来,随着水性丙烯酸乳液聚合技术的不断发展,多相聚合,核壳技术,自交联技术及高分子表面活性剂的应用,和核壳聚合等技术进一步改进和提高了水性丙烯酸乳液的性质,使得水性丙烯酸乳液的适应不同施工和使用条件的需要,用武之地得到不断的扩大。现在,水性丙烯酸乳液的应用已扩展到性能要求更高的工业用途领域
以下是各类水性涂料助剂作用:
分散剂:提高溶剂对颜料的润湿能力;
消泡剂:防止泡米形成或减少泡沫;
增稠剂:使涂料增稠,提高储存稳定性;
流平剂:使涂料在干燥过程中形成光滑、平整的涂膜;
多功能助剂:也是一种PH调节剂;
润湿剂:能降低物质表面张力从而提高其表面涂布特性的助剂;
杀菌剂:有效抑制或杀死水系统中的微生物。