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水性涂料用助剂的现状和发展趋势

水性涂料用助剂的现状和发展趋势
水性涂料用助剂的现状和发展趋势

水性涂料用助剂的现状和发展趋势

上海申得欧有限公司林宣益

助剂是水性涂料不可缺少的组分。助剂的产品质量和发展水平从一个侧面反映涂料产品质量和水平。因此,客观评估我国水性涂料助剂工业之现状,深入了解世界涂料助剂工业之发展,对于加速我国涂料助剂工业的发展是必需的和有益的。

1.水性涂料助剂工业概况

我国水性涂料助剂工业起步较晚,但用量大,增量更大。虽未见有产量、用量、产值和增速的报导,若按吨涂料用助剂约30公斤计,又假定我国涂料中55%是水性涂料,则2004年水性涂料助剂用量约49500吨。据称,2002年,仅深圳海川化工有限公司助剂销售就达2亿元人民币。这几年,我国水性涂料年均增速约为15%,所以水性涂料用助剂的用量和销售额年均增速估计也在15%左右。由于原料大涨价,助剂销售额年均增速可能更高些。因此,水性涂料助剂市场大而高速发展,是一个十分诱人的市场。

有需求,有市场,就有市场的供方,以满足市场的现在需求和不断增加的需求。需方是近万家涂料生产企业,而供方分如下三大类。

我国涂料助剂生产企业,如广州市华夏助剂化工有限公司、上海长风化工厂、浙江临安福盛涂料助剂有限公司、江苏省扬州立达树脂有限公司等,这几年虽有一定发展,但生产规模小,技术力量有限,产品模仿多,创新少,还没有形成自己的特色。在助剂市场竞争中,国内助剂生产企业较多地靠价格竞争。

跨国助剂公司在中国的办事处和企业,如德国毕克化学公司(BYK Chemie)、美国罗门哈斯公司(Rohm & Haas)、科宁公司(Cognis)、汽巴精化特殊化学品公司(Ciba Specialty Chemicals,2001年并购埃夫卡公司)、迪高沙公司(Degussa AG,Tego)、日本诺普科助剂有限公司(NOPCO)、德国BORCHERS有限公司(BORCHERS GmbH)、气体产品有限公司(Air Products),也包括台湾德谦企业股份(DEUCHEM)等。它们在技术、人才、产品、创新和服务等方面具有优势,占据着我国中高档涂料助剂市场,同时引领我国助剂市场。

跨国助剂公司在中国的代理经销商,如深圳海川化工有限公司、北京金源东和化学有限责任公司、上海涂料供销有限公司、常州天义化工有限公司、北京兴美亚化工有限公司、广州深蓝贸易有限公司等。它们是跨国助剂公司与涂料生产企业之间的桥梁,把助剂销到千家万户。

这就是我国水性涂料助剂工业的大致轮廓。

2.各类助剂的现状和发展

随着我国加入WTO,国内助剂市场基本已国际化,所以国内各种助剂的发展情况基本与国际相似。

2.1湿润分散剂

水性涂料是以水为溶剂或分散介质,水的介电常数大,所以水性涂料主要是通过双电层重叠时的静电斥力来稳定的。另外,水性涂料体系中,也往往有高聚物和非离子型表面活性剂,它们吸附在颜料填料表面上,形成空间位阻而使分散体稳定。所以水性涂料和乳液是以静电斥力和空间位阻二者共同作用而达到稳定结果的。其缺点是抗电解质性差,尤其是对高价的电解质。

2.1.1湿润剂

水性涂料用湿润剂分阴离子型和非离子型。

湿润剂和分散剂配合使用能取得理想的结果。湿润剂的用量一般为千分之几。其负作用是起泡和降低涂膜的耐水性。

湿润剂的发展趋势之一是逐步取代聚氧乙烯烷基(苯)酚醚(APEO或APE)类湿润剂,原因是其导致大白鼠雄性激素减少,干扰内分泌等[1]。在乳液聚合时,聚氧乙烯烷基(苯)酚醚被广泛用作乳化剂。

双胞表面活性剂也是新发展[2]。它是由间隔基连接的两个双亲分子。双胞表面活性剂最显著的特点是临界胶束浓度(CMC)比其“单胞”表面活性剂低一个多数量级,其次是高效。如TEGO Twin 4000,它就是双胞硅氧烷表面活性剂,并具有不稳泡和消泡性[3]。

Air Products 开发了双胞表面活性剂(Gemini surfactants)。传统的表面活性剂具有一个疏水基的尾和一个亲水基的头,而这种新表面活性剂却具有二个亲水基和二个或三个疏水基,是一种多功能表面活性剂,称为乙炔二醇类,产品如EnviroGem AD01。

2.1.2分散剂

乳胶漆用分散剂分为四大类:磷酸盐类分散剂、多元酸均聚物分散剂、多元酸共聚物分散剂和其他类分散剂。

磷酸盐类分散剂中用得最多的是聚磷酸盐,如六偏磷酸钠、多聚磷酸钠(Calgon N,德国BK Giulini化学公司产品)、三聚磷酸钾(KTPP)和焦磷酸四钾(TKPP)。其作用的机理是通过氢键和化学吸附,起静电斥力稳定作用。其优点是用量低,约0.1%左右,对无机颜料和填料分散效果好。但也存在不足之处:一是随着PH值和温度的升高,多聚磷酸盐容易水解,造成长期贮存稳定性不良;二是多聚磷酸盐在乙二醇、丙二醇等二醇类溶剂中不完全溶解,会影响有光乳胶漆的光泽[4]。

据报道[5],磷酸酯分散剂是单酯、双酯、残余醇和磷酸组成的混合物,其结构式如图1所示。

图1 磷酸酯分散剂

磷酸酯分散剂能稳定颜料分散体,包括活性颜料,如氧化锌。在有光涂料配方中,能提高光泽和擦净性。不同于其他湿润分散剂,加入磷酸酯分散剂不影响涂料的KU和ICI粘度。

多元酸均聚物分散剂,如Tamol 1254和Tamol 850,Tamol 850是甲基丙烯酸均聚物。多元酸共聚物分散剂,如Orotan 731A,它是二异丁烯和马来酸的共聚物。这二类分散剂的特点是,在颜料和填料表面产生较强的吸附或锚固作用,具有较长的分子链以形成空间位阻,链端具有水溶性,有的还辅以静电斥力,达到稳定的结果。要使分散剂具良好的分散性,要严格控制分子量。分子量太小,空间位阻不足;分子量太大,会产生絮凝作用。对于聚丙烯酸盐类分散剂,聚合度为12-18能达到最佳的分散效果[6]。

其他类分散剂,如AMP-95,其的化学名称是2-氨基-2-甲基1-丙醇。氨基吸附在无机粒子表面,羟基伸向水中,通过空间位阻起稳定作用。由于其分子小,空间位阻作用有限。AMP-95主要是PH调节剂。

近些年来,分散剂的研究克服了高分子量会产生絮凝的问题,向高分子量发展是其趋势之一。如乳液聚合法生产的高分子量分散剂EFKA-4580[7],是专为水性工业涂料而开发的,适用于有机和无机颜料分散,耐水性好。

通过酸碱作用或氢键作用,氨基对许多颜料都有很好的亲和力。以氨基丙烯酸为锚固基的嵌段共聚分散剂得到重视[8,9,10]。如图2所示。

图2 以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯为锚固基的分散剂

据报道,Tego Dispers 655 湿润分散剂用于水性汽车漆中,不仅能使颜料定向,而且可阻止铝粉与水反应。

由于对环境的关注,发展了易生物降解的湿润分散剂,如EnviroGem AE系列双胞湿润分散剂,就是一种低泡湿润分散剂。

2.2消泡剂

传统水性涂料消泡剂品种很多,一般分为三大类:矿物油类消泡剂、聚硅氧烷类消泡剂和其他类消泡剂。

矿物油类消泡剂使用比较普遍,主要用于平光和半光乳胶漆中。

聚硅氧烷类消泡剂表面张力低,消泡和抑泡能力强,不影响光泽,但使用不当时,会造成涂膜缩孔和重涂性不良等缺陷。

传统水性涂料消泡剂以与水相不相容而达到消泡目的的,因此容易产生涂膜表面缺陷。

近几年,开发了分子级消泡剂。

这种消泡剂是将消泡活性物质直接接枝在载体物质上形成聚合物。该聚合物分子链上带有湿润作用的羟基,消泡活性物质分布在分子四周,活性物质不易聚集,与涂料体系相容性良好。这类分子级消泡剂有矿物油类---FoamStar A10系列,含硅类----FoamStar A30系列,以及非硅非油聚合物类--- FoamStar MF系列[11]。

另据报道[12],这种分子级消泡剂是以超接枝星形聚合物作为不相容表面活性剂,在水性涂料应用中取得很好结果。

Stout等[13]报道的Air Products分子级消泡剂,是乙炔二醇类的,兼具湿润性的控泡剂和消泡剂,如Surfynol MD 20和Surfynol DF 37等。

此外,为了满足生产零—VOC涂料的需要,也有不含VOC的消泡剂,如Agitan 315、Agitan E 255等。

2.3增稠剂

增稠剂有多种多样,目前常用的是纤维素醚及其衍生物类增稠剂、缔合型碱溶胀增稠剂(HASE)和聚氨酯增稠剂(HEUR)。

2.3.1纤维素醚及其衍生物

据介绍[14],羟乙基纤维素(HEC)是1932年由Union Carbide公司首先实现工业化生产的,至今已有70多年的历史了。

目前,纤维素醚及其衍生物类增稠剂主要有羟乙基纤维素(HEC)、甲基羟乙基纤维素(MHEC)、乙基羟乙基纤维素(EHEC)、甲基羟丙基纤维素(MHPC)、甲基纤维素(MC)和黄原胶等,这些都是非离子增稠剂,同时属于非缔合型水相增稠剂。其中在乳胶漆中最常用的是HEC,如Aqualon 公司的Natrosol 250 和Union Carbide公司的Cellusize QP等。

疏水改性纤维素(HMHEC)是在纤维素亲水骨架上引入少量长链疏水烷基,从而成为缔合型增稠剂,如Natrosol Plus Grade 330,331,Cellosize SG-100,Bermocoll EHM-100。其增稠效果可与分子量大得多的纤维素醚增稠剂品种相当。它提高了ICI粘度和流平性,降低了表面张力,如HEC的表面张力约为67mN/m,HMHEC的表面张力为55-65mN/m。

2.3.2碱溶胀型增稠剂

碱溶胀增稠剂分为两类:非缔合型碱溶胀增稠剂(ASE)和缔合型碱溶胀增稠剂(HASE),它们都是阴离子增稠剂。

非缔合型的ASE是聚丙烯酸盐碱溶胀型乳液。这类增稠剂如Rohm Haas 公司的ASE 60和Ciba公司的Viscalex HV-30。

缔合型HASE是疏水改性的聚丙烯酸盐碱溶胀型乳液。HASE增稠剂如Nopco公司的SN636,Rohm & Haas公司的TT—935等。但这种增稠剂也有含聚氨酯和不含聚氨酯的两类。

Elements公司开发了不含VOC和APEO的HASE增稠剂,如Rheolate 125。

据陶氏公司的Olesen等[15]介绍,在配色漆时,当色浆用量约为4%-8%时,加入色浆后涂料的斯托默粘度约下降30KU-40KU,从而造成相同品种不同颜色涂料粘度不一致、流挂和贮存稳定性下降等问题。而专门开发的HASE增稠剂UCAR POL YPHONE T-900和T-901却对加入色浆不敏感,因此适用于待配色涂料和基础漆的增稠。

对于醋丙乳胶漆,可单独用UCAR POL YPHONE T-900,或以UCAR POLYPHONE T-900为主,加少量UCAR POL YPHONE T-901。

对于细粒径的纯丙和苯丙乳胶漆,应以UCAR POL YPHONE T-901为主,配少量UCAR POLYPHONE T-900。

2.3.3聚氨酯增稠剂和疏水改性非聚氨酯增稠剂

聚氨酯增稠剂简称HEUR,是一种疏水基团改性的乙氧基聚氨酯水溶性聚合物,属于非离子型缔合增稠剂。

HEUR是由疏水基团、亲水链和聚氨酯基团三部分组成。疏水基团起缔合作用,是增稠的决定因素,通常是油基、十八烷基、十二烷苯基、壬酚基等。亲水链能提供化学稳定性和粘度稳定性,常用的是聚醚,如聚氧乙烯及其衍生物。HEUR分子链是通过聚氨酯基团来扩展的,所用聚氨酯基团有IPDI、TDI和HMDI等[16]。

缔合型增稠剂的结构特点是疏水基封端。但有些市售HEUR两端疏水基取代度低于0.9,最好的也只1.7[17]。

应严格控制反应条件,以获得分子量分布窄的和性能稳定的聚氨酯增稠剂。大多数HEUR是通过逐步聚合法合成的,因此市售HEUR一般是宽分子量的混合物。

Richey等[18]用荧光示踪芘缔合增稠剂(PA T,数均分子量30000,重均分子量60000)研究发现,在浓度0.02%(重量)时,Acrysol RM-825和PA T的胶束聚集度约为6;增稠剂和乳胶粒表面的缔合能约为25 KJ/mol;每个PA T增稠剂分子在乳胶粒表面所占面积约为13 nm2,约是Triton X-405湿润剂所占面积0.9 nm2的14倍。

缔合型聚氨酯增稠剂如RM-2020NPR、DSX 1550等。

环境友好的缔合型聚氨酯增稠剂开发受到普遍重视,如BYK-425是不含VOC和APEO的脲改性聚氨酯增稠剂,Rheolate 210、Borchi Gel 0434、Tego ViscoPlus 3010、3030及3060等都是不含VOC和APEO的缔合型聚氨酯增稠剂。

除了上面介绍的线性缔合型聚氨酯增稠剂,还有梳状缔合聚氨酯增稠剂。所谓梳状缔合聚氨酯增稠剂是指每个增稠剂分子中间还有垂挂的疏水基。这类增稠剂如SCT-200和SCT-275等。

疏水改性氨基增稠剂(hydrophobically modified ethoxylated aminoplast thickener—HEAT)[19]将特种氨基树脂变成可接4个封端疏水基,但这四个反应点的活性是不一样的。在正常的疏水基加量时,也只有2个接上封端疏水基,这样合成的疏水改性氨基增稠剂和HEUR没有多大区别,如Optiflo H 500,见图3。若加入较多的疏水基,如达8%,调节反应条件,可生产出具有多个封端疏水基的氨基增稠剂。当然,这也是一种梳状增稠剂。这种疏水改性氨基增稠剂能防止配色时,由于加入色浆,带入大量表面活性剂和二醇类溶剂,而造成涂料粘度下降问题。原因是强疏水基能阻止解吸,以及多疏水基有强缔合作用。这种增稠剂如Optiflo TVS。

注:图中锯齿状表示疏水基

图3 HEAT结构示意图

疏水改性聚醚增稠剂(HMPE)疏水改性聚醚增稠剂的性能与HEUR相似,产品有Hercules的Aquaflow NLS200、NLS210和NHS300。

改性聚脲增稠剂是BYK公司开发的增稠剂[20],其结构如图4所示。它的增稠机理是既有氢键的作用,也有端基的缔合作用。与一般增稠剂比较,它的防沉降和抗流挂性能好。根据端基的不同极性,改性聚脲增稠剂可分为三种:低极性聚脲增稠剂、中极性聚脲增稠剂和高极性聚脲增稠剂。前二种用于溶剂型涂料增稠,而高极性聚脲增稠剂既可用于高极性溶剂型涂料中,也可用于水性涂料增稠。低极性、中极性和高极性聚脲增稠剂的商品分别如BYK-411、BYK-410和BYK-420。

图4 改性聚脲增稠剂结构示意图

2.4成膜助剂

常用的成膜助剂有Texanol、Lusolvan FBH、Coasol、DBE-IB、DPnB、DOWANOL PPh、醇酯12等,而Texanol常被作为比较基准。

在我国大多数企业使用Texanol和国产醇酯12。

尽管成膜助剂对乳胶漆的成膜有很大作用,但成膜助剂是有机溶剂,对环境是有影响的,所以发展的方向是环境友好型的有效成膜助剂。

一是降低气味。Coasol、DBE-IB[21]、Optifilm Enhancer 300、TXIB、TXIB和Texanol的混合物[22]都能降低气味。尽管TXIB在降低MFT和早期耐洗刷性稍差,但通过和Texanol的混用,能在这些方面得到改善。

二是降低挥发性有机物(VOC)。在欧洲,VOC是指那些沸点等于或低于250℃的化学物质。沸点超过250℃的那些物质不归入VOC的范畴,所以使成膜助剂向高沸点发展。如Coasol、Lusolvan FBH、DBE-IB、Optifilm Enhancer 300、二异丙醇己二酸酯[23]。

三是低毒、安全、可接受的生物降解性。表1是成膜助剂的毒性。

表1 成膜助剂的毒性

四是活性成膜助剂。丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯(DPOA)是不饱和的可聚合有机物,均聚物Tg=33℃,无气味。其结构式如下:

在较高Tg值的乳胶漆配方中,不需成膜助剂,而加DPOA,并加入少量催干剂,如钴盐。DPOA就可降低成膜温度,使乳胶漆在室温成膜。但DPOA 不挥发,不仅环境友好,而在催干剂作用下进行氧化自由基聚合,增加了涂膜的硬度、抗粘性和亮度。因此,DPOA被称为活性成膜助剂[24]。

2.5防腐防霉防藻剂

2.5.1常用防腐剂

现在市面上的防腐剂品种繁多。就其活性组分进行分析,主要可以分为如下几类:异噻唑啉酮类,释放甲醛类,苯并咪唑类,取代芳烃类,有机溴类,有机胺类,哌三嗪类等。

常用防腐剂有:

1,2苯并异噻唑啉-3-酮(1,2-benzisothiazolin-3-one),简称BIT,属于该类防腐剂的如:Proxel GXL, Proxel XL-2,Troysan 586,Mergal K10-N,Acticide BW20,Biocide BIG-A 50M,杀菌防腐剂PT,杀菌防腐剂BTG,SD-202-1,SD-202-2等。

5-氯-2-甲基-4异噻唑啉-3-酮/2-甲基-4异噻唑啉-3-酮,英文名称为5-chloro-2methyl-4-isothiazolin-3-one/2 methyl-4-isothiazolin-3-one,简称CMIT/MIT,是一种性价比较高的常用罐内防腐剂,属于该类防腐剂的如:Kathon LXE,Acticide MV,Biocide K 10 SG,Acticide F, Bactrachem W15, Bactrachem TS 15,华科-88,SD-818-1,SD-818-2等。

释放甲醛型防腐剂,众所周知,福尔马林是一种防腐剂。其实,福尔马林就是35%-40%的甲醛水溶液。由于我国内墙涂料对游离甲醛含量要求比较严,释放甲醛型防腐剂(formaldehyde release,简称FR)在内墙中较少使用。属于释放甲醛型防腐剂的如:N-缩甲醛(N-formal),O-缩甲醛(O-formal),O-缩甲醛释放甲醛的速度高于N-缩甲醛。商品还有Troysan 174,Troysan 186,Nuosept 95,Ecocide BA等。

5-氯-2-甲基-4异噻唑啉-3-酮/2-甲基-4异噻唑啉-3-酮+释放甲醛型防腐剂。在涂料工业中,不同的防腐组分可以以不同的比例进行组合复配,以便优势互补,达到扩大抗菌谱、减少用量、降低成本和提高环境友好性等理想的结果,称为协同作用[25]。5-氯-2-甲基-4异噻唑啉-3-酮/2-甲基-4异噻唑啉-3-酮+释放甲醛型防腐剂,简称CMIT/MIT+FR,就是一种很常用的组合复配方式,有协同作用。既具有容器上部空间保护,又具有高效广谱杀菌作用。而且释放甲醛型防腐剂会提高CMIT 的稳定性。当然,甲醛含量不能超标。但并不是所有的复配都有协同作用。属于该类防腐剂的如:Acticide HF,Parmetol A26,Rocima GT,Rocima 623,Bactrachem IC,Bactrachem IC/2,Bactrachem WS22, Bactrachem WS44等。

1,2苯并异噻唑啉-3-酮/2-甲基-4异噻唑啉-3-酮[26],英文名称为1,2-benzisothiazolin-3-one/2 methyl-4-isothiazolin-3-one,简称BIT/MIT,是在1,2苯并异噻唑啉-3-酮/2-甲基-4异噻唑啉-3-酮(CMIT/MIT)罐内防腐剂受到环境限制后,开发出来的一种老活性组分、新复配组合的罐内防腐剂,具有协同作用。其结构式如下:

BIT/MIT的优点是抑菌谱比BIT广,也不释放甲醛,不含卤素,不挥发。稳定性较好,还原剂稳定,PH值不大于9.5时稳定。BIT/MIT的缺点是杀菌性不如CMIT/MIT,杀菌速度也不如CMIT/MIT快。在使用时,由于BIT/MIT稳定性较好,热稳定约至80℃,可以在打浆开始时就加入,以利于防腐。用量一般为0.2%-0.4%。属于该类防腐剂的如Acticide MBS。

其它防腐剂。如:

1,3,5-三(2-羟乙基)-均三嗪[1,3,5-tris(2hydroxyethyl)-S-triazine],该类商品有Glokill 77和Bactrachem TRZ等。

六氢-1,3,5-三乙基-S-三嗪(hexahydro-1,3,5,-triethyl-S-triazine),商品有Vancide TH。

1-(3-氯烯丙基)-3,5,7-三氮杂-1-氮鎓金刚烷氯化物(chloroallyl-3,5,7-triaza-azonia-adamantane chloride),简称CTAC,商品有Dowicil 75。

2,2-二溴基-3-(三价)氮基丙酰胺(2,2-dibromo-3-nitrilopropionamide),简称DBNPA,是一个快速杀菌剂,如可用于涂料厂的循环使用废水杀菌。商品有Dowicil QK-20,它是DBNPA在水和聚乙二醇中的20%溶液。

Proxel TN 是BIT+FR的复配防腐剂。

BIT+CMIT/MIT复配的防腐剂能优势互补,性能和环境友好折衷平衡,其商品有Bactrachem BFG,Bactrachem BFD和Ecocide KLD等。

Myacide AS (Tektamer)的活性组分是2-溴基-2硝基-1,3-丙烷二醇(2-bromo-2-nitropropane-1,3-diol)简称Bronopol,这是一个既高效又安全防腐剂,但价格较高。将其与CMIT/MIT,或者与1,2-二溴-2,4-二氰丁烷组合复配,都取得了较好的结果[27]。Bronopol+CMIT/MIT的商品如Bactrachem IB 和Biocide PR8等。

2.5.2.常用防霉防藻剂

防霉防藻剂的品种也很多,按活性组分,大致有:异噻唑啉酮类,苯并咪唑类,碘炔丙基类,取代芳烃类,二硫代氨基甲酸盐类等。

常用的防霉剂有:

苯并咪唑氨基甲酸甲酯,其英文名carbendazim ,学名methyl-N-benzimidazol-2-yl-carbamate,别名多菌灵,简写BCM。属于该类防霉剂的如,Acticide SR1138, Rocima 320,Mycavoid CM,Preventol BCM等。国内许多农药厂也有该产品。

2-正辛基-4异噻唑啉-3-酮(2-octyl-4-isothiazolin-3-one)简称OIT。属于该类防霉剂的如,Skane M-8,Mycavoid FC,Acticide OTW,华科-108,YC-888,SD-888等。

3-碘-2炔丙基丁基氨基甲酸酯(3-iodopropargyl-N-butylcarbamate)简称IPBC,是环境友好型防霉剂,其结构式为:

这是用于涂料工业的唯一线型防霉剂。属于该类防霉剂的如,Troysan Polyphase AF1,Troysan Polyphase AF3,Mycavoid M820,Mycavoid M830,Mycavoid M840,Omacide IPBC30,Omacide IPBC40,Omacide IPBC100,Preventol TPOC3081,Nipacide IPBC,Acticide IPW50等。

四氯间苯二甲腈(tetrachloroisophthalonitrile)简称TPN或CLT,俗名百菌清。商品有Nopcocide N-96,YC-404,SD-96等。

4,5二氯-2-正辛基-4异噻唑啉-3-酮的英文名称为4,5-dichloro-2-octyl-4-isothiazolin-3-one,简称DCOIT。商品有Rozone 2000,它含20% DCOIT。吡啶硫酮锌防霉防藻剂,英文名称zinc pyrithione,是锌的螯合物,简称ZPT。其结构式如下:

吡啶硫酮锌的优点是抗菌谱广,毒性低,它不仅作为防霉抗藻剂,而且在世界上还用在洗发剂和化妆品中,在洗发剂以去头皮屑。它是广谱高效低毒防霉抗藻剂。

吡啶硫酮锌的缺点是在紫外线下会逐步降解。贮存温度应在10℃以上。当在1.5℃以下, 吡啶硫酮锌会沉淀结块。

商品有Zinc Omacide ZOE,有粉状的,也有水性分散体。

除上述防霉剂外,还有许多,如四甲基二硫化秋兰姆(thiram),俗名福美双,商品名TMTD等等。

2.5.

3. 常用防藻剂

N’-(3,4二氯苯基)-N,N-二甲基脲(diuron)是一种常用的防藻剂,国内有称其为敌草隆,其结构式如下。

它防藻性能好,价格适中,如有防藻要求,往往需要加该组分。但它对其他作物也有同样的杀害作用,好在其水溶性低,约32mg/kg。单组分的N’-(3,4二氯苯基)-N,N-二甲基脲产品如Algicide D 500和Durashield F-500等。

2-甲硫基-4-叔丁基氨基-6-环丙基氨基-S-三嗪(2-methylthio-4-tert-butyl amino-6-cyclopropylamino-s-triazine,简称Irgarol)及其变体Terbutryne,是新开发的防藻剂,安全性好。

吡啶硫酮锌,除防霉外,还是很好的防藻剂。

2.5.4.复配防霉防藻剂

许多防霉防藻剂是复配的,以便能起互补和协同作用。如,Rocima 350是DCOIT和IPBC的复配。Rocima 361是BCM与N’-(3,4二氯苯基)-N,N-二甲基脲的复配,具有防霉抗藻的作用。Mycavoid DFP和Mycavoid DFS是OIT+IPBC与N’-(3,4二氯苯基)-N,N-二甲基脲的三组分复配。Mycavoid DFW是OIT+BCM和N’-(3,4二氯苯基)-N,N-二甲基脲的三组分复配。Mergal S 90 Paste是BCM+OIT和2-甲硫基-4-叔丁基-氨基-6-环丙基氨基-S-三嗪复配而成。而Mycavoid DF3是OIT+CMIT/MIT的三组分复配,具有防腐防霉的功能,等等。

应注意的是,不是所有的复配都能起互补和协同作用。复配能否起互补和协同作用,关键看试验和实际使用结果。

2.5.5.防腐剂和防霉剂的发展

下面分别简述有机和无机防腐剂、防霉剂的发展。

2.5.5.1.有机防腐剂和防霉剂的发展

有机防腐剂和防霉剂主要向不含氯、低毒高效、广谱、长效和降低挥发性有机物(VOC)方向发展。

防腐剂和防霉剂的发展受环保法规影响较大。例如,《欧洲危险物质导则》(European Dangerous Substances Directive)规定,当CMIT/MIT超过15ppm 时,应贴危险品标签。因此,就有以CMIT/MIT和BIT复合或BIT/MIT取代CMIT/MIT的发展趋势。

《欧洲抗菌产品导则》(European Biocidal Productts Directive)要求对抗菌产品进行风险评估,而不是危险评估。危险评估仅根据作用和用量以求得毒性数据。风险评估包括危险评估和暴露分析,即在环境中,抗菌产品与时间相关的浓度分析[28],也就是抗菌产品整个生命周期浓度分析。

2.5.5.2.无机抗菌剂的发展

除上面介绍的有机抗菌剂外,还有一类无机抗菌剂,目前也开始在涂料中应用。它抗菌谱广,抗菌期长,毒性低,不产生耐药性,耐热性好。

无机抗菌剂是利用银、铜、锌、钛等金属及其离子的杀菌或抑菌能力制得的一类抗菌剂。最引人注目的是无机金属离子型抗菌防霉剂。人们先后选择沸石、硅灰石、陶瓷、不溶性磷酸盐等与金属离子化学结合力较强的物质作载体,附载银离子制备抗菌剂[29]。

在涂料工业,常见的无机金属氧化物抗菌剂是纳米ZnO和纳米TiO2。纳米ZnO和纳米TiO2是一类光催化性无机抗菌剂。

人们早就知道ZnO具有防霉功能,但要防止采用ZnO涂料胶凝化问题[30,31]。ZnO粉末具有一定的抗菌性,但抗菌性能较弱,很少单独用做抗菌剂。四针ZnO晶须和纳米ZnO复合具有良好的抗菌性,可以用做抗菌剂。其最小抑菌浓度(MIC)为150-300mg/kg,其LD50大于10000mg/kg,实属无毒级产品[29]。

纳米TiO2光催化性无机抗菌剂一般采用锐钛型TiO2。它具有良好的抗菌的作用。

2.6其它助剂

其它助剂的开发进展,如:

2.6.1纳米TiO2光催化剂

纳米TiO2光催化剂一般采用锐钛型TiO2。它不仅具有良好的抗菌作用,而且能净化空气和降解有机物。其原理是:锐钛型TiO2是半导体材料,其禁带宽度为3.2eV,只有大于3.2eV的光子,即波长小于388nm的紫外光,才能将价带中的电子激发至导带,从而在导带形成带负电的高活性电子,在价带产生带正电的空穴。高活性电子可将吸附在TiO2表面的OH-和H2O分子氧化成羟基自有基?HO,而吸附或溶解在TiO2表面的O2则易被带正电的空穴俘获形成?O2-。?HO和?O2-的氧化能都在500KJ/mol以上,这就是纳米TiO2光催化剂具有良好的抗菌、净化空气和降解有机物的原因[29,32,33]。

但纳米TiO2光催化剂在涂料中使用还存在如下一些问题需要解决。

(1).?HO和?O2-在抗菌、净化空气和降解有害有机物的同时,也降解涂料组分,包括树脂和颜料,这就牵涉树脂的选择和如何解决配色问题。(2).阴天、雨天、室内和晚上几乎没有紫外光,其抗菌、净化空气和降解有机物的性能受到很大影响。现在正在通过掺杂,降低激发能,使其可采用可见光。

(3).纳米TiO2的分散并保持稳定。

2.6.2负离子涂料添加剂

据报道,负离子涂料添加剂的主要成分是负离子素,将其添加剂加入涂料后,该涂料能不断释放出负离子,从而改善空气质量。北京朗诺环保科技有限公司等有此类产品。

2.6.3水性催干剂

随着涂料水性化的发展,水性催干剂的研究开发和应用也在稳步进行。

3.涂料助剂领域有影响事件

3.1《涂料助剂---品种和性能手册》(第二版)编写会于2004年在上海召开

《涂料助剂---品种和性能手册》于1990年出版以来,深受读者喜爱。为了增补十几年来的助剂发展情况,《涂料助剂---品种和性能手册》(第二版)编写会于2004年6月2-3日在上海召开。参加此次会议的有化学工业出版社的顾南君,主编林宣益和编写组成员丁年生、吴晓天、吴永明、陆锦成、刘洪章、林涛、张先亮、周立新、杨其岳、余兰萍、桂泰江、赵峰、於宁等。会议期间,大家为了使该书更好地反映21世纪国内外涂料助剂的发展水平展开热烈讨论,并落实了分工编写工作。

该书预计2006年上半年出版。

3.2《国内外涂料助剂品种手册》(第二版)出版

由郭淑静张秀梅编写的《国内外涂料助剂品种手册》(第二版)于2005年4月出版。该手册共收集了国内外172个厂商的3000多个产品供读者选用。

3.3齐鲁伊士曼Texanol生产企业

据慧聪网报道,齐鲁伊士曼精细化工有限责任公司于2004年9月完成安装调试,2004年第四季度投入生产。该企业的产品是Texanol成膜助剂和TXIB增塑剂。现在国内供应的伊士曼Texanol成膜助剂就是由该企业生产。

齐鲁伊士曼精细化工有限责任公司是中国石化齐鲁石油化工公司与伊士曼化工有限责任公司的一家合资企业,该厂位于山东省淄博市。

3.4科宁公司开始在中国生产消泡剂

上海科宁(Cognis)油脂化学品有限公司,于2004年10月开始生产消泡剂,目前仅生产Foamaster系列消泡剂产品。这些产品主要应用于乳液、水性涂料和粘合剂等领域。据介绍,科宁公司的消泡剂技术来自汉高(Henkel)公司和Diamond Shamrock化学公司(即原Nopco)。

3.5毕克化学(BYK Chemie)在中国的发展

自1998年起,毕克化学在中国设立了三个办事处,即北京、上海、广州办事处。2001年12月,毕克化学在中国的第一家生产企业在安徽铜陵成立,并于2003年建成投产。紧接着在广东设立了毕克化学铜陵有限公司广州分公司和技术服务中心。2004年又成立了毕克化学铜陵有限公司上海分公司及上海技术服务中心。2005年还将在天津建立一个技术服务中心。现在,毕克的部分助剂就由毕克化学铜陵有限公司生产。

3.5德国迪高沙(Degussa,Tego)上海厂建成投产

2004年,德国迪高沙(Degussa,Tego)上海厂建成,2005年初投产,生产Tego助剂。目前仅生产溶剂型助剂,以后亦将生产水性助剂。

3.6汽巴精化(Ciba)并购埃夫卡公司(EFKA)

自2001年汽巴精化并购埃夫卡公司(EFKA)后,业务整合工作一直在进行中。

参考文献

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(完整版)水性涂料成膜助剂分类特点及使用方法

水性涂料成膜助剂的特点及使用方法 一、成膜助剂概况 水性涂料的成膜助剂又叫凝聚剂、聚结剂、成膜助溶剂或共溶剂,能够对乳液中的聚合物粒子产生溶解和溶胀作用,使粒子在较低温度下也能够随水分的挥发产生塑性流动和弹性变形而聚结成膜,但在成膜以后较短时间内又能挥发逸出,而不影响涂膜的玻璃化转变温度,高温下涂膜不回粘。成膜助剂是分子量数百的溶解力极强的高沸点有机溶剂,多为醇类、醇酯类、醇醚类化合物,实际上成膜助剂是聚合物的一种溶剂,在涂膜干燥过程中,水分挥发后余下的成膜助剂使聚合物微滴溶解并融合成连续的膜,成膜助剂除有溶解作用外,还会对聚合物起短暂的增塑作用,成膜助剂是一种可以挥发的暂时性增塑剂,能促进乳胶粒子的塑性流动和弹性变形,改善其聚结性,可在广泛的施工温度范围内成膜。 水性涂料成膜助剂广泛应用于建筑涂料(乳胶漆)、水性汽车涂料及汽车修补涂料、水性电泳涂料、水性船舶涂料、水怀集装箱涂料、水性防腐涂料、水性工业涂料、水性胶粘剂、水性木器涂料、水性卷材和卷钢涂料、水性丝印油墨、水性凹印油墨、水性柔印油墨、UV 水性涂料油墨等等。 二、成膜助剂化的化学类型和生产厂家 (一)、醇类(如苯甲醇BA、乙二醇、丙二醇、己二醇); (二)、醇酯类(如十二碳醇酯(即Texanol酯醇或醇酯-12)); (三)、醇醚类(乙二醇丁醚EB、丙二醇甲醚PM、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇单甲醚DPM、二丙二醇单丙醚DPnP、二丙二醇单丁醚DPnB、三丙二醇正丁醚TPnB、丙二醇苯醚PPH等); (四)、醇醚酯类(如己二醇丁醚醋酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯EEP)等; 从成膜助剂的主要生产厂商和主要产品来看,具代表性的有BASF公司的Lusolvan FBH、美国Du Pont的DBE-IB、英国Chemoxy公司的COASOL的(己二酸二异丁酯、戊二酸二异丁酯和丁二酸二异丁酯的混合物),比利时Neste perstorp公司的Nexcoat 795(2,2,4-三甲基-1,2-戊二醇-异丁单酯),美国DowChemical 公司的Dowanol pph(丙二醇苯醚)、DAL-PADC、DAL-PADD、DPnB,伊士曼(EASTMAN CHEMICAL)化学公司的Texanol、EEH、OE300、OE400,英国海名斯化学公司的SER-AD FX510、SER-AD FX511、江苏润泰化学有限公司的十二碳醇酯(酯醇12)等。 成膜助剂在水性涂料中的状态 根据成膜助剂在聚合物中的位置,将其分为A、B、C三类。乳液以水为连续相,由乳化剂稳定形成的疏水聚合物链球形胶束所组成。加入乳液体系中的成膜助剂在体系中所处的位置取决于自身的疏水/亲水性。其中,A型在乳液聚合物中,主要是如石油醚的烃类,如松节油、双戊烯松油、十氢蔡等;AB型在乳液聚合物和水的界面,主要为双酯类和醇酯类,如Texanol酯醇、Lusolvan FBH、DBE-IB、COASOL;ABC型主要在聚合物颗粒间、边界上和水中,主要为乙二醇酯和乙二醇酯醚,乙二醇丁醚(EB)、丙二醇苯醚(PPH)、二丙二醇单甲醚DPM;C型在水中,主要为醇类、乙二醇类,如乙醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇。传统分类中,又可以从和聚合物的相容性方面分为油溶性和水溶性。 三、成膜助剂的选择标准

涂料中助剂的作用汇总

助剂在水性涂料中的作用及对其性能的影响 关键词:涂料助剂涂料施工性能新型涂料 1·前言 表面活性剂首次被引入乳液聚合的领域,出现第一批乳液聚合专利,为发展水分散乳液体的涂料奠定了基础。水性涂料以水为分散介质和稀释剂,最突出的优点是分散介质水无毒无害、制造和贮运无燃爆危险,不污染环境,解决常温溶剂型涂料VOC(挥发性有机化合物)过高的问题,同时还具备价廉、不易粉化、干燥快、施工方便等优点。 2·助剂在水性涂料中的作用 涂料助剂被认为是涂料产品的一类重要组成材料,它可以改进生产工艺、改善产品性能,提高涂料施工性能、减少对环境的污染,开发新型涂料特殊功能,推出各种功能的水性涂料。尽管绝大多数助剂在涂料中使用的相对比例不高,但往往对提高和改善涂料和涂膜的性能却能起到十分关键的作用,因此越来越受到业界人士的重视。在某些产品中甚至已到了离不开它的程度,涂料助剂由于其功能的各异而品种繁多。据不完全统计,估计达几千种之多,主要有成膜助剂,润湿剂、分散剂、消泡剂,增塑剂,增稠剂,防冻剂、流平剂、防霉剂及防腐剂、pH调节剂等。 2.1成膜助剂 成膜助剂又称凝聚剂、聚结剂,通常为高沸点溶剂,成膜助剂的作用如同一种“临时”增塑剂,用以降低聚合物的玻璃化温度(Tg),一旦颗粒变形与成膜过程完成后,成膜助剂会从涂膜中挥发,从而使聚合

物Tg值恢复至初始值。通常情况下,大多数成膜助剂在室温下挥发比水滞后1—2小时,因此,成膜助剂应该由挥发性较慢的溶剂组成。作为成膜助剂的最大先决条件就是在干燥过程中,水分挥发,而成膜助剂仍留在涂层中,它最后从涂层中自行挥发。通常应用于涂料的胶乳都具有较低的玻璃化转变温度(Tg).如V AE乳液的在一3℃左右,因此.在大多数气温高于5℃条件下.这些乳液都可以正常成膜,而成膜助剂的加入,对加速涂膜干固起到了一定的作用。图1是乙二醇作为成膜助剂时,对丙烯酸涂料干固时间的影响。随着乙二醇掺量的增加,涂膜的干固时间也随之降低。 成膜助剂除有助于成膜性能外,还有降低涂料冻结温度的功能。例如乙二醇、丙二醇就可作为涂料的防冻剂使用。除此之外,成膜助剂对涂料湿膜性能如流平性、抗流挂性及展色性都有一定的影响。 2.2润湿分散剂 润湿分散剂主要是减少完成分散过程所需的时间和(或)能量,同时使颜料分散体稳定。水性涂料中颜填料的分散稳定包括润湿、分散和稳定三个过程。润湿剂是结构中带有亲水基、亲油基两个基团的表面活性剂。用于水性涂料体系的颜料(金属或有机颜料)分散剂可分为聚电解质高分子化合物或阴离子羧酸、非离子化合物等两类。此类颜料分散剂主要通过以下两种作用来保持颜料粒子的分散性和稳定性。(1)控制颜料粒子表面上吸附的电荷,由于带有相同电荷而相互排斥,带电的颜料微粒在库仑排斥力作用下来维持水性涂料乳液的分散稳定性。

世界涂料工业现状及发展趋势

世界涂料工业现状及发 展趋势 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

内容摘要: 1. 世界涂料工业现状及发展趋势生产、消费现状 1997年世界涂料总产量约2200万乙价值600亿美元。产量分布见表1。表1...关键词:涂料,发展,生产,工业,产品,溶剂型,溶剂,聚乙烯 . 世界涂料工业现状及发展趋势 生产、消费现状 1997年世界涂料总产量约2200万乙价值600亿美元。产量分布见表1。 表1 1997年世界涂料产量分布 国家或地区产量/(万t)比例/% 西欧 北美 亚大地区 拉美 东欧 中东 其它地区 合计2200 世界各国按1997年涂料产量排序,美国第一,为517万t;日本第二,为万t;德国第三,为万t;我国第四,为165.8万t。 按销售业绩排序,1999年占全球涂料业务60%的前十位涂料生产商依次为:Akko Nobel;ICI;Sherwin-Williams;Du Pont;PPG;BASF;关西涂料;日本涂料;Valspar;RPM。 1998年全球共约销售涂料2218万t,预计到2003年将增长到2445万t。市场容量以美洲最大,占%;其次是欧洲,占%;亚大地区居第三,占%。就1998~2003年的年均增长率而论,亚大地区居首,为%;美洲为2%;欧洲为%。世界涂料市场分布及其增长情况见表2。

技术进展 在世纪之交,国外涂料工业正处于一个技术进步的重要时期。环保法规的强化,推动了涂料产品结构的调整:传统溶剂型涂料逐渐减少,高性能、低污染涂料快速增长;限制铅、铬、锌等重金属颜料在涂料中的应用,促进了低毒性颜料的开发;有机锡防污剂的限制使用,促进了无锡低毒长效防污涂料的开发;激烈的军备竞赛又刺激了隐形涂料等特殊性能专用产品的发展。 表2 世界涂料市场分布及其增长情况 1998年市场分布2003年市场分布1998~2003年年均 地区需求量/万t 占有率%需求量/万t 占有率%增长率% 美洲 欧洲 亚大地区 其它地区 合计 所谓高性能涂料,是指技术性能、使用性能和施工注能更好的涂料品种。其中包括:要求装饰性、鲜映性接近工艺品的轿车面漆;耐腐蚀性极优,具有10年以上保护期的重防腐蚀涂料;耐候性、耐久性达15年的氟碳树脂外墙涂料;电子产业、高新技术要求配套的各种涂料;塑料及橡胶制品涂料;各种功能性涂料如无锡自清洗防污涂料;防静电涂料、防火涂料、大气净化用光催化涂料、零VOC水乳胶涂料、幻觉色彩涂料;等等。 低污染涂料主要指环境适应性好的涂料,包括水性涂料,无溶剂涂料,粉未涂料,高固体分涂料,辐射固化涂料等。其中,以乳胶漆为代表的水性涂料已占涂料总量的55%,水性工业涂料已占工业涂料总量的26%,而且仍呈增长之势。为适应高性能低污染的发展方向,国外通过各种方法对树脂改性,不断推出水性树脂,氟碳树脂,硅树脂,高固体分树脂,超细无机填料,各种低毒高装饰耐候性颜料,水性涂料专用原材料等。 国外涂料生产企业不仅致力于涂料技术本身的提高,还特别重视涂料施工技术的发展,尤其对于OEM涂料施工(在线涂料涂装)的研究投入了巨额经费,远远超过对涂料产品生产本身的投入,做到了涂料技术开发与施工技术研究的紧密结合。如日本关西涂料公司研究所,就装备有能实车涂装的电泳槽(容积20m3),可大大缩短产业研发的周期,但运行费用是很可观的。 发展趋势 向集团化、规模化、专业化方向发展 当今世界涂料工业发展的最显着特点,是一些世界级的大公司通过相互收购、合资合作、技术转让等方式,使涂料生产向集团化、规模化、专业化方向发展,以强化其在某一产品市场领域的竞争能力,从而达到全球化、合理化经营的目的。荷兰阿克苏公司与瑞典Nobel公司合并组建的Akzo一Nobel公司,成为世界上最大的涂料公司之一,最引人注目。阿克苏公司美国部分为集中力量发展其优势产品卷钢涂料(占世界市场的25%)和木器涂料等,将其汽车涂

水性涂料助剂检测

多功能助剂 1,取样2g,放入玻璃杯,置入烘箱,120℃,1h,基本挥发完的是真货(轻微味精味);假货-有机胺类的挥发不完,有残留液体(变黄)。 2,加入到硫酸铜溶液中,有蓝色沉淀生成的是假货。 3,真的陶氏的AMP95,用PH试纸测试PH纸,大概是10、11的样子,稀释之后,PH反而升到14;而有些AMP95直接测试PH值,大概是14,稀释之后则会降低。 作为pH调节剂来说,pKa很大,碱性强,使用量少。涂料储存后,PH稳定性好。 我是说的助分散剂不是主分散剂。AMP95有离子性,可以吸附颜填料表面,产生静电斥力,和大一点分子的分散剂相比,可以有效补充。 含有羟基,有抗冻性能,可以减少乙二醇或丙二醇用量。 保光性好,比氨水的光泽高。 耐水性能好,耐擦洗性能高。 抗闪锈性能。 对于乳液聚合来说,一般是用氨水来调节PH值的,对耐水性有要求的话才会用到amp-95。AMP-95是一种有机胺,主要用作PH调节剂,可是和氨水不同点就是氨水挥发快,作用时效相对短,易出现体系不稳定,而AMP-95带低分子有机成分,具有润湿性能,就是对表面活性剂有辅助作用,所以在不破坏体系PH平衡时,用AMP-95有降粘作用。不过体系里不能有过量的对PH敏感增稠剂,要不就是增稠了。 DOW的AP-95说明书是一个很好的资料,里面有好多的数据介绍,建议大家去仔细阅读,里面的一种配制浓度的测试方法也可以试一下,好像是2%浓度的水溶液吧,配制后的溶液PH值在11.2,国产的有些达不到。爱旺德的说明书也相当不错,有详细的数据介绍,爱旺得的特别强调了在耐水性这一块的优势! 分散剂 一、作用原理: 1.以机械方式,在介质中分散颜料的最基本目的是把在颜料制造过程中的经过干燥而导致的亲油凝聚颗粒分散开来。当颗粒细度变小,其暴露的表面积增加而提升了颜料的光学性能,如:着色性能、光泽、亮度、遮盖力或透明度。 2.在一般的分散剂研磨体系中,例如油墨、涂料,树脂是配方中的组分之一,可是,树脂与分散剂在颜料会互相竞争。分散剂在颜料表面吸附能力,也会受到树脂的影响,树脂与分散剂会互相竞争吸附于颜料表面的机会。但分散剂与树脂之间的区别在于分散剂吸附颜料表面的牢度,分散剂不仅对颜料有极强的吸附力,并且对溶剂有很好的亲和力。树脂在颜料表面,实际只起到润湿作用,它并不长久沾在颜料表面,时间久了,树脂将慢慢离开颜料表面而导致絮凝,虽然如此,但树脂的存在还是阻碍了分散剂在颜料表面的锚固。因此,在选择树脂时,应考率树脂带来的成膜功能,而并不需要选择另外很好的润湿或研磨树脂,除此之外,还要考虑研磨基料中的树脂含量足够与否维持配方的稳定性。 3.分散剂在研磨基料中的使用,与传统的研磨基料相比,其配方的调整最为关键的是树脂溶液的浓度。传统研磨介质中树脂浓度较高,颜料可装填量较少。虽然降低树脂浓度可使分散介质本身的黏度降低,颜料填充量可以提高,但这样的分散体系并不稳定,不能用于实际生产。如果使用好的分散剂,分散体系在较低的树脂浓度下即可稳定,从而使研磨基料中的颜料填充量大大提高,分散剂的溶剂化链在介质中所产生的空间屏障,降低了粒子之间的吸

涂料助剂概论

水性涂料用助剂的现状和发展趋势 编者按:助剂是水性涂料不可缺少的组分。助剂的产品质量和发展水平从一个侧面反映涂料产品质量和水平。因此,客观评估我国水性涂料助剂工业之现状,深入了解世界涂料助剂工业之发展,对于加速我国涂料助剂工业的发展是必需的和有益的。 1.水性涂料助剂工业概况 我国水性涂料助剂工业起步较晚,但用量大,增量更大。虽未见有产量、用量、产值和增速的报导,若按吨涂料用助剂约30公斤计,又假定我国涂料中55%是水性涂料,则2004年水性涂料助剂用量约49500吨。据称,2002年,仅深圳海川化工有限公司助剂销售就达2亿元人民币。这几年,我国水性涂料年均增速约为15%,所以水性涂料用助剂的用量和销售额年均增速估计也在15%左右。由于原料大涨价,助剂销售额年均增速可能更高些。因此,水性涂料助剂市场大而高速发展,是一个十分诱人的市场。 有需求,有市场,就有市场的供方,以满足市场的现在需求和不断增加的需求。需方是近万涂料生产企业,而供方分如下三大类。 我国涂料助剂生产企业,如广州市华夏助剂化工有限公司、上海长风化工厂、浙江临安福盛涂料助剂有限公司、江苏省扬州立达树脂有限公司等,这几年虽有一定发展,但生产规模小,技术力量有限,产品模仿多,创新少,还没有形成自己的特色。在助剂市场竞争中,国内助剂生产企业较多地靠价格竞争。 跨国助剂公司在中国的办事处和企业,如德国毕克化学公司(BYKChemie)、美国罗门哈斯公司(Rohm&Haas)、科宁公司(Cognis)、汽巴精化特殊化学品公司(CibaSpecialtyChemicals,2001年并购埃夫卡公司)、迪高沙公司(DegussaAG,Tego)、日本诺普科助剂有限公司(NOPCO)、德国BORCHERS有限公司(BORCHERSGmbH)、气体产品有限公司(AirProducts),也包括台湾德谦企业股份(DEUCHEM)等。它们在技术、人才、产品、创新和服务等方面具有优势,占据着我国中高档涂料助剂市场,同时引领我国助剂市场。 跨国助剂公司在中国的代理经销商,如深圳海川化工有限公司、北京金源东和化学有限责任公司、上海涂料供销有限公司、常州天义化工有限公司、北京兴美亚化工有限公司、广州深蓝贸易有限公司等。它们是跨国助剂公司与涂料生产企业之间的桥梁,把助剂销到千家万户。这就是我国水性涂料助剂工业的大致轮廓。 2.各类助剂的现状和发展 随着我国加入WTO,国内助剂市场基本已国际化,所以国内各种助剂的发展情况基本与国际相似。 2.1湿润分散剂 水性涂料是以水为溶剂或分散介质,水的介电常数大,所以水性涂料主要是通过双电层重叠时的静电斥力来稳定的。另外,水性涂料体系中,也往往有高聚物和非离子型表面活性剂,它们吸附在颜料填料表面上,形成空间位阻而使分散体稳定。所以水性涂料和乳液是以静电斥力和空间位阻二者共同作用而达到稳定结果的。其缺点是抗电解质性差,尤其是对高价的电解质。 2.1.1湿润剂 水性涂料用湿润剂分阴离子型和非离子型。 湿润剂和分散剂配合使用能取得理想的结果。湿润剂的用量一般为千分之几。其负作用是起泡和降低涂膜的耐水性。

涂料助剂

涂料助剂 产品简介: 助剂,又称涂料辅助材料,是涂料生产工艺和涂料性能达到某种特定要求而少量添加的一些辅助的特殊材料,其开发和应用是现代涂料工艺的重大技术成就之一。它们用量很少,在现代涂料的制备、贮运和涂装过程中对保证涂料和涂装性能起到重要的作用。水性机高性能、高性能涂料中的助剂是不可或缺的组分。助剂在涂料成膜后一般留在涂层中成为其组分之一,所以在认识其主要功能的同时还应注意其对最终涂层的负面影响。 迄今为止,助剂的作用原理并不十分清楚,而且往往多种助剂在一种涂料中使用,由于助剂的结构和理化性质不同,而且大多数助剂都是不同类型的表面活性剂,它们在一起可能起协同作用,也可能起拮抗作用。此外,助剂于成膜物树脂、颜料机分散介质之间也存在复杂的相互作用,因此选择正确的助剂组合需要助剂供应商与配方师共同努力,进行大量的筛选工作。 分类: 按助剂的功能分类:湿润、分散剂,乳化剂,消泡剂,流平剂,防沉、防流挂剂,催干剂,固化剂机催化剂,增塑剂,防霉剂,平光剂,增稠剂,阻燃剂,导静电剂,紫外线吸收剂,热稳定剂,防结皮剂,以及用量较大的增塑剂,乳胶涂料的成膜助剂,防冻剂,防霉剂等。 按其在涂料制备和涂装过程的作用分类: a)涂料生产过程调节涂料性能助剂湿润、分散剂,乳化剂,消泡剂,流变调节剂——增稠剂、防流挂剂等。 b)保证涂料贮存运输过程性能稳定性的助剂防沉淀剂,防结皮剂,防霉剂,防浮色、分色剂等。 c)调整涂料施工涂装,改善成膜性的助剂流平剂、消光剂、防流挂剂、成膜助剂、固化剂机催干剂等。 d)改进涂层特殊性能,提高耐久性的助剂紫外线吸收剂、热稳定性、防霉剂、耐划伤剂、憎水或亲水处理剂等。 按作用位置和方式分类: a)具有界面活性的助剂这类助剂是界面活性剂。它们拥有吸附基,吸附在相的界面处。它们的功能作用是界面或接近界面的地方发挥的。 b)非界面活性的助剂非界面活性的助剂绝大部分是在涂料和涂膜中挥发作用的。多数是为了增强涂料和涂膜某些性能或强化某个工艺过程。 涂料助剂名称发挥作用阶段发挥作用位置 乳化剂树脂,乳液聚合单体/介质,界面 引发剂、催化剂、链终止剂树脂合成单体聚合反应相中 湿润剂、分散剂、消泡剂、脱泡剂涂料生产、颜料分散颜料/基料,界面

助剂在水性涂料中的应用研究

助剂在水性涂料中的应用研究 发表时间:2019-08-09T16:56:59.930Z 来源:《防护工程》2019年10期作者:梁庆 [导读] 水性涂料要想发挥出更好的通,并减小负面效应,需要一些辅助的措施或者是物品,那就是助剂、在本文当中,我们将对这个方面的问题进行研究,并提出相应的解决方案,希望能对相关人士有所帮助。 梁庆 身份证号码:440921************ 广东佛山 528300 摘要:在这个时代,水性涂料已经成为建筑工程当中不可缺少的一类工具。水性涂料在为建筑着色的时候十分的便捷,并且还可以保证颜色在较长的一段时间之内不会消失。而水性涂料要想发挥出更好的通,并减小负面效应,需要一些辅助的措施或者是物品,那就是助剂、在本文当中,我们将对这个方面的问题进行研究,并提出相应的解决方案,希望能对相关人士有所帮助。 关键词:助剂;水性涂料;应用 前言 水性涂料助剂应用发展到今天,已经有了一定的成果。这种助剂在目前来看可以发挥出比较关键的作用,但是这方面的作用目前还开发的不够完善。很多助剂的应用都不够广泛,助剂的功能也不是十分专一,甚至一些助剂可能会造成比较严重的环境污染。如果我们不能够对这些问题进行有效的解决,我们将很难继续的将水性涂料作为通信工具的优越性更好地发挥出来。从这方面来讲,我们进行此类问题的研究,是具有无比的重要意义的。 1. 助剂在水性涂料中的应用现状 1.1助剂应用不够广泛 水性助剂虽然可以带来很大的便利,显著的提高涂料的性能并排除一些负面的影响,但是这种应用目前来看根本不够广泛,导致了一些优秀的助剂得不到有效的推广。为了更好的使得水性涂料更好的为相关产业服务,助剂的应用是重要的一个环节。我国的水性涂料助剂应用可靠性暴露出了一些问题,这些问题具有多样化的特点。具体来讲,这些问题主要体现在水性涂料助剂应用的广泛性、专业性、效果优化性等方面。从广泛性的角度来看,通过水性涂料助剂应用进行建筑着色的方法虽然已经在很多的方面得到了应用,但是还是不能够覆盖大多数的建筑过程。目前来讲,并不是所有的建筑着色过程都适合使用助剂,这些助剂所能够起到的作用往往都比较单一,有一些是可以加强涂料的色泽,有一些可以增强涂料的延长时间,还有一些可以让涂料具有更快的干燥时间。但是这些助剂目前的应用完全不能够达到实际的需求,很多建筑涂料的着色仍然会遇到这些可以用助剂解决的问题。 1.2助剂的应用不够专业 水性涂料助剂应用,本身的目的就是要让建筑着色的方式进行专业化的转变,建立起一个独特的建筑着色系统。但是目前,我国就存在着水性涂料助剂应用不够专业化的现象。如果水性涂料助剂应用本身就不是专业化生产和应用的,是很难保证这个工程的可靠性的。出现这个问题的原因,主要是人才的缺失和资金投入的不足。水性涂料助剂应用产业要想发展,对于人才的需求是远远高于其他产业的,这和水性涂料的专业性密切相关。同时,由于人才的稀缺和工作的繁忙,如果没有好的资金待遇,是无法吸引人才投身入这样的事业当中的,这就导致了资金也成为了一个关键问题。我们要想提高水性涂料助剂应用的专业性,就可以从这两方面入手。 1.3助剂应用的效果不够理想 水性涂料助剂的辅助效果,是当今时代建筑产业发展过程当中遇到的一个棘手的问题。我们想要的效果优化,需要从辅助效果和环境污染两个方面入手,争取能够让助剂在环境污染最少的条件之下,高效率的完成任务。由于人类在近百年来对于自然资源的大肆开采和使用,整个地球的生态环境都在不断的发生恶化。涂料助剂要想发挥出作用,必须要造成一定程度的环境破坏。现阶段助剂的不够优化,导致了助剂要发挥出作用的话带来的负面影响比较多,不符合可持续发展的基本理念。众所周知,涂料的应用会产生大量的有害气体和污染物。而那些污染气体,将会很大程度上的对人类的身体健康和动植物的生长发育带来负面的影响。自从水性涂料助剂的出现以来,水体质量方面的问题变得更加严重了,各类污染指标也是一路飙升。如果我们不能够及时的采取相应的措施,对水性涂料的助剂进行有效的优化,那么污染性物质所带来的负面影响将会变得更加严重。从这个角度来看,我们进行水性涂料助剂的效果优化,在现阶段的确是十分有必要的。 2.如何更好的进行助剂在水性涂料中的应用 2.1开发新技术,提高助剂应用的广泛性 助剂要想提高应用的广泛性,必须要提升自身的可用性,能够覆盖更多场景的助剂,才可以被更多的客户所选择。而目前来看,市面上的水性涂料助剂在的技术水平还是不够,因此我们需要采取新型的技术来提高助剂的水平,从而使得助剂能够被更多的人所选用。为了做到这一点,我们可以加大对于水性涂料助剂的优越性的宣传,吸引更多的建筑商加入进来。当然,我们不可以做任何虚假的宣传,必须要根据实际情况进行。与此同时需要提高助剂的技术水平,为助剂附加更多的功能,帮助助剂能够发挥出更好的作用。目前来看,开发相关技术需要大量的资金投入,这种时候我们就需要寻找更多的投资和融资渠道,帮助我国的助剂开发和生产事业更好的进行。只有提高了助剂的技术水平,我们才可以制造出更多更好的助剂,才可以保证水性涂料可以发出自己的应用作用。 2.2提高助剂的专业性 从上文的研究当中,我们可以大致的了解到,水性涂料助剂应用的专业性不足,也是我们水性涂料助剂应用不够可靠的一个重要原因。水性助剂被研制出来的最初的目的,就是为了使涂料的效果更好,如消泡剂的目的是为了减少水性涂料应用时候出现的泡沫[2]。但是苏子和技术的不断进步和建筑事业的不断发展,人们对于水性涂料的要求越来越高,而单单凭涂料本身又无法满足我们的人数,因此各种各样的专业性助剂又被研制出来了。但是由于资金的缺乏和专业人才的不足,助剂的专业性提高似乎已经进入到了一个瓶颈。我们需要建立起一个更专业的水性涂料助剂应用体系。建立起一个更加专业的水性涂料助剂应用体系之后,我们就可以承担更多的建筑着色任务,并为建筑商提供更加丰富的上色功能。反之,如果我们做不到这一点,我国的助剂发展将会难以满足建筑商的实际需求。

国产船舶涂料的现状及发展趋势.doc

国产船舶涂料的现状及发展趋势 江苏兰陵化工(集团)公司--盛晔 一.前言 我国海域广阔,海洋资源丰富,为大力发展海洋事业提供了有利条件。为了进一步开发海洋资源,我国相继建造了大型船舶、钻井平台、港湾设施等大型钢铁结构。这些钢铁材料处于比陆地严酷5~6倍的腐蚀和污损的海洋环境中,因而开发海洋防腐和防污涂料就显得更为重要。海洋涂料需求量近年来以每年30%的速度增长着。而船舶涂料占海洋涂料中的相当一部份。我国船舶涂料的生产厂不少,发展较早的有上海开林、青岛海建、宁波、广州造漆厂等,改革开放以后发展起来的有上海海生、江苏兰陵、常州特种、武进船舶、舟山造漆等,合资企业有上海国际、上海中涂、天津关西、深圳海虹、佐敦远洋、式玛(昆山)有限公司等。这些船舶涂料厂的兴起推动了我国船舶涂料的发展。本文就国产船舶涂料的现状及发展趋势进行简单阐述。 二.国产船舶涂料的现状及发展趋势

1.车间底漆 国产车间底漆以环氧富锌、环氧铁红、无机富锌三个品种为主。无机富锌车间底漆由于具有优良的防锈性,室外保养期达9~12个月,而且干燥快、机械性能好、耐热性能优异、热加工损伤面积小,是目前应用广泛的一种车间底漆。但焊接切割时有一定的锌蒸汽产生,不利于劳动者健康。 据英国IP、荷兰Sigma公司介绍它们都在欧洲大力推广高耐热、低锌车间底漆,这种车间底漆可耐800℃高温(国产无机锌车间底漆只有耐400℃)旨在大幅度降低焊接切割和火工校正时车间底漆的烧损范围,从而大大降低二次除锈工作量。另外含锌量纸,热加工时锌蒸汽量少,对工人健康有利。 2.船舶防锈漆 船舶防锈漆包括长期浸泡在水中的船底防锈漆和用于船舶水线以上大气曝露区域和机舱、房舱、货舱等的一般防锈漆。 2.1船底防锈漆

涂料助剂裴忠宇

涂料助剂 题目:水性涂料常用助剂综述专业:应用化学 班级:11080302 学号:1108030224 姓名:裴忠宇

摘要: 本文主要介绍了助剂对水性涂料的生产、贮存、施工以及成膜的重要作用。分别对不同种类助剂的用途、生产和应用现状进行了概述。并对我国水性涂料助剂的发展现状进行了简要介绍,展望了我国涂料助剂的发展方向。 关键词: 水性涂料;助剂;分类;应用;现状;发展。 正文: 助剂调整和改进涂料和涂层的综合性能 常见助剂如下 1、润湿分散剂 颜料是一种原始颗粒的聚集体,研磨分散的结果就是将这种聚集体解聚成原始颗粒状态分散到漆料之中,分散效果不佳将导致解聚不完全或者重新絮凝,造成浮色发花、沉底、光泽下降等等弊病。 颜料在分散时必须经历润湿、粉碎、稳定三个步骤 润湿助剂增进颜料附聚体的润湿,分散助剂稳定颜料分散体防止絮凝,一种产品常常兼具润湿和分散功能 2、流平剂流平助剂通过降低涂膜表面张力改善流动方式获得良好的涂膜外观,部分特殊的助剂同时能提供滑爽、增硬、抗划伤、防粘连的效果. 3、主要品种有: 有机硅系流平剂 丙烯酸酯流平剂 其它类型流平剂(氟改性流平剂、高沸点溶剂) 消泡剂分为抑泡剂和破泡剂。抑泡剂主要是控制泡沫的产生并将产生了的泡沫消除,大多在涂料生产和使用过程中发挥作用;破泡剂主要是将产生的小气泡由小变大,使气泡膜逐渐变薄而自行破泡,此类助剂在涂料的整个过程中发挥作用. 主要产品:有机硅系消泡剂非硅系消泡剂氟改性消泡剂 4、附着力促进剂 改善漆膜对底材的密着 附着力促进剂的产品类型①树脂类附着力促进剂含有多种官能团的树脂,能与底材形成一定的化学结合,同时又能与基料互溶结合,提高附着力.PP、PE等高结晶度塑料的表面处理剂也属此类.此类产品不同程度的存在相容性问题. ②硅烷偶联剂无机底材亲水的极性表面容易吸附上一层水膜,使涂料中的疏水基料难以润湿.硅烷偶联剂中的可水解基团遇到无机表面的水分后水解生成硅醇,而与无机物质结合,形成硅氧烷, 另一部分反应基团与有机物质反应而结合,在无机物质与有机物质界面之间搭起“分子桥”把两种性质悬殊的材料连接在一起.产品价格昂贵,作用显著. ③钛酸酯偶联剂与硅烷偶联剂类似,只是反应基团不同. ④有机高分子化合物此类促进剂相容性好,对底材润湿性好.

水性涂料常用助剂分析解析

助剂 调整和改进涂料和涂层的综合性能 常见助剂如下 1、润湿分散剂 *颜料是一种原始颗粒的聚集体,研磨分散的结果就是将这种聚集体解聚成原始颗粒状态分散到漆料之中,分散效果不佳将导致解聚不完全或者重新絮凝,造成浮色发花、沉底、光泽下降等等弊病。 *颜料在分散时必须经历润湿、粉碎、稳定三个步骤 *润湿助剂增进颜料附聚体的润湿,分散助剂稳定颜料分散体防止絮凝,一种产品常常兼具润湿和分散功能 2、流平剂 *流平助剂通过降低涂膜表面张力改善流动方式获得良好的涂膜外观,部分特殊的助剂同时能提供滑爽、增硬、抗划伤、防粘连的效果. *主要品种有: 有机硅系流平剂 丙烯酸酯流平剂 其它类型流平剂(氟改性流平剂、高沸点溶剂) 3、消泡剂 *分为抑泡剂和破泡剂。抑泡剂主要是控制泡沫的产生并将产生了的泡沫消除,大多在涂料生产和使用过程中发挥作用;破泡剂主要是将产生的小气泡由小变大,使气泡膜逐渐变薄而自行破泡,此类助剂在涂料的整个过程中发挥作用.

*主要产品: 有机硅系消泡剂 非硅系消泡剂 氟改性消泡剂 4、附着力促进剂 *改善漆膜对底材的密着 *附着力促进剂的产品类型 ①树脂类附着力促进剂 含有多种官能团的树脂,能与底材形成一定的化学结合,同时又能与基料互溶结合,提高附着力.PP、PE等高结晶度塑料的表面处理剂也属此类.此类产品不同程度的存在相容性问题. ②硅烷偶联剂 无机底材亲水的极性表面容易吸附上一层水膜,使涂料中的疏水基料难以润湿.硅烷偶联剂中的可水解基团遇到无机表面的水分后水解生成硅醇,而与无机物质结合,形成硅氧烷, 另一部分反应基团与有机物质反应而结合,在无机物质与有机物质界面之间搭起“分子桥” 把两种性质悬殊的材料连接在一起.产品价格昂贵,作用显著. ③钛酸酯偶联剂 与硅烷偶联剂类似,只是反应基团不同. ④有机高分子化合物 此类促进剂相容性好,对底材润湿性好.

水性涂料用助剂的现状和发展趋势

水性涂料用助剂的现状和发展趋势 上海申得欧有限公司林宣益 助剂是水性涂料不可缺少的组分。助剂的产品质量和发展水平从一个侧面反映涂料产品质量和水平。因此,客观评估我国水性涂料助剂工业之现状,深入了解世界涂料助剂工业之发展,对于加速我国涂料助剂工业的发展是必需的和有益的。 1.水性涂料助剂工业概况 我国水性涂料助剂工业起步较晚,但用量大,增量更大。虽未见有产量、用量、产值和增速的报导,若按吨涂料用助剂约30公斤计,又假定我国涂料中55%是水性涂料,则2004年水性涂料助剂用量约49500吨。据称,2002年,仅深圳海川化工有限公司助剂销售就达2亿元人民币。这几年,我国水性涂料年均增速约为15%,所以水性涂料用助剂的用量和销售额年均增速估计也在15%左右。由于原料大涨价,助剂销售额年均增速可能更高些。因此,水性涂料助剂市场大而高速发展,是一个十分诱人的市场。 有需求,有市场,就有市场的供方,以满足市场的现在需求和不断增加的需求。需方是近万家涂料生产企业,而供方分如下三大类。 我国涂料助剂生产企业,如广州市华夏助剂化工有限公司、上海长风化工厂、浙江临安福盛涂料助剂有限公司、江苏省扬州立达树脂有限公司等,这几年虽有一定发展,但生产规模小,技术力量有限,产品模仿多,创新少,还没有形成自己的特色。在助剂市场竞争中,国内助剂生产企业较多地靠价格竞争。 跨国助剂公司在中国的办事处和企业,如德国毕克化学公司(BYK Chemie)、美国罗门哈斯公司(Rohm & Haas)、科宁公司(Cognis)、汽巴精化特殊化学品公司(Ciba Specialty Chemicals,2001年并购埃夫卡公司)、迪高沙公司(Degussa AG,Tego)、日本诺普科助剂有限公司(NOPCO)、德国BORCHERS有限公司(BORCHERS GmbH)、气体产品

涂料中常用助剂的性能及应用

涂料中常用助剂的性能及应用 一、概述 作为涂料的原材料之一,助剂的用量通常很少(一般为配方总量的1 %左右),但作用却很大。它的加入不仅可以避免产生许多涂料的缺陷及涂膜弊病,同时又可以使涂料的生产和施工过程易于控制,而且某助剂的添加,可以赋予涂料一些特殊的功能。所以,助剂是涂料的重要组成部分。 二、助剂的分类 涂料常用的助剂包括有机防沉剂、增稠剂、流平剂、泡沫控制剂、附着力促进剂、润湿和分散剂等。 三、助剂的性能和应用 (一)有机防沉剂 大多数此类产品是以聚烯烃为基础的,以某种溶剂为分散媒,有时用一种蓖麻油衍生物改性。此类添加剂有三种型态:液态、浆状、粉状。 1、流变性质: 有机防沉剂的主要流变功能是控制颜料的悬浮——即防止硬沉淀或完全避免沉降,这是它们的典型应用。但实践中,它会引起粘度的增长,也会带来某种程度的抗流挂性,尤其是在工业涂料中。有机防沉剂会因温度升高导致溶解,从而丧失其有效性,但随着体系的冷却其流变性可恢复。 2、有机防沉剂的应用: 为使防沉剂在涂料中有效地发挥作用,应使之适当地分散和活化。具体步骤如下: (1)润湿(仅对干粉)。干粉状的有机防沉剂是聚集体,为使其粒子相互分离,必先使之为溶剂和(或)树脂所润湿。通常只需在中度搅拌下将其加入研磨浆即可。 (2)解聚集(仅对干粉)。有机防沉剂的聚集力并不甚强,简单的紊流混合在大多数情况下已足够。

(3)分散,加热,分散持续期(所有类型)。所有有机防沉剂都有一个最低活化温度,达不到时即使施加再大的分散力,也不会有流变活性。活化温度的高低取决于所用的溶剂。当超过最低温度后,所施加的应力将使有机防沉剂活化,并可充分发挥其性能。 (二)增稠剂 增稠剂有用于溶剂型涂料和水性涂料的不同类型。用于水性涂料的常用增稠剂类型有:纤维素醚、聚丙烯酸酯、缔合型增稠剂和无机增稠剂。 1、最常用的纤维素醚类增稠剂为羟乙基纤维素(HEC)。根据粘度的不同,有不同的规格。HEC 为粉末状水溶性产品,属非离子型增稠剂,它的增稠效果好,耐水、耐碱性较好,缺点在于较易长霉、腐败,流平性较差。 2、聚丙烯酸酯增稠剂为羧基含量较高的丙烯酸酯共聚物乳液,其最大的特点是抗霉菌侵袭性好。这类增稠剂在pH为8?10的时候, 成溶胀状态,使水相粘度增高;但pH 大于 1 0 时,溶于水,失去增稠作用。因此,对pH 值有较大的敏感 性。目前国内乳胶漆最常采用的pH 值调节剂为氨水,因此,采用该类增稠剂时,随着氨水的挥发,pH 值会降低,其增稠效果也会降低。 3、缔合型增稠剂具有其他类型增稠剂不同的增稠机制,大多数的增稠剂都是通过水合和形成在体系中的弱凝胶结构而带来粘度的。但缔合型增稠剂象表面活性剂一样,分子中既有亲水部分也有亲口黄洁油部分,亲水部分可水合溶胀使水相增稠,亲油端基可与乳液粒子、颜料粒子相缔合形成网络结构。 4、无机增稠剂以膨润土为代表。通常水性膨润土吸水膨胀,吸水后体积为原体积的好几倍。它不但起到增稠作用,而且还能防沉、防流挂、防浮色发花,其增稠效果要好于同样用量的碱溶胀丙烯酸类和聚氨酯类增稠剂。除此之外,它还具有广泛的pH 适应性, 良好的冻融稳定性和生物稳定性。由于不含水溶性 表面活性剂,干膜中的微细粒子有阻止水分迁移、扩散作用,能增强涂膜的耐水性等特点。 (三)流平剂

水性涂料助剂的详解

水性涂料助剂的详解 概要一、湿润分散剂二、消泡剂三、增稠剂四、成膜助剂五、防腐防霉防藻剂六、其它助剂 湿润分散剂水性涂料是以水为溶剂或分散介质,水的介电常数大,所以水性涂料主要是通过双电层重叠时的静电斥力来稳定的。另外,水性涂料体系中,也往往有高聚物和非离子型表面活性剂,它们吸附在颜料填料表面上,形成空间位阻而使分散体稳定。所以水性涂料和乳液是以静电斥力和空间位阻二者共同作用而达到稳定结果的。其缺点是抗电解质性差,尤其是对高价的电解质。 1.1湿润剂水性涂料用湿润剂分阴离子型和非离子型。湿润剂和分散剂配合使用能取得理想的结果。湿润剂的用量一般为千分之几。其负作用是起泡和降低涂膜的耐水性。湿润剂的发展趋势之一是逐步取代聚氧乙烯烷基(苯)酚醚(APEO或APE)类湿润剂,原因是其导致大白鼠雄性激素减少,干扰内分泌等。在乳液聚合时,聚氧乙烯烷基(苯)酚醚被广泛用作乳化剂。双胞表面活性剂也是新发展。它是由间隔基连接的两个双亲分子。双胞表面活性剂最显著的特点是临界胶束浓度(CMC)比其“单胞”表面活性剂低一个多数量级,其次是高效。如TEGO Twin 4000,它就是双胞硅氧烷表面活性剂,并具有不稳泡和消泡性。Air Products 开

发了双胞表面活性剂(Gemini surfactants)。传统的表面活性剂具有一个疏水基的尾和一个亲水基的头,而这种新表面活性剂却具有二个亲水基和二个或三个疏水基,是一种多功能表面活性剂,称为乙炔二醇类,产品如EnviroGem AD01。 1.2分散剂乳胶漆用分散剂分为四大类:磷酸盐类分散剂、多元酸均聚物分散剂、多元酸共聚物分散剂和其他类分散剂。磷酸盐类分散剂中用得最多的是聚磷酸盐,如六偏磷酸钠、多聚磷酸钠(Calgon N,德国BK Giulini化学公司产品)、三聚磷酸钾(KTPP)和焦磷酸四钾(TKPP)。其作用的机理是通过氢键和化学吸附,起静电斥力稳定作用。其优点是用量低,约0.1%左右,对无机颜料和填料分散效果好。但也存在不足之处:一是随着PH值和温度的升高,多聚磷酸盐容易水解,造成长期贮存稳定性不良;二是多聚磷酸盐在乙二醇、丙二醇等二醇类溶剂中不完全溶解,会影响有光乳胶漆的光泽。据报道,磷酸酯分散剂是单酯、双酯、残余醇和磷酸组成的混合物,其结构式如图1所示。图1 磷酸酯分散剂磷酸酯分散剂能稳定颜料分散体,包括活性颜料,如氧化锌。在有光涂料配方中,能提高光泽和擦净性。不同于其他湿润分散剂,加入磷酸酯分散剂不影响涂料的KU和ICI粘度。多元酸均聚物分散剂,如Tamol 1254和Tamol 850,Tamol 850是甲基丙烯酸均聚物。多元酸共聚物分散剂,如Orotan 731A,它是二异丁烯和马来酸的共聚物。这二类分散剂的特点是,

水性涂料的优势及面临的问题

水性涂料的优势及面临的问题 随着国民经济的快速增长,我国的涂料产量和用量正以惊人的速度增长,在“十一五”期间成为世界第一大涂料生产和消费国。但是相比发达国家,我国的涂料消费结构不尽合理,高污染的溶剂型涂料占相当大的比重。溶剂型涂料由于在生产和使用过程中释放出大量的挥发性有机化合物(以下简称VOC),会对人体健康带来严重影响。据统计,涂料加工和生产释放出来的VOC量占其排放总量的20%~25%,仅次于汽车尾气的排放而位居VOC污染量第二位[1]。 面对日趋严峻的环境问题和巨大的资源、能源消耗,很多国家制定了严格的法律、法规和环保排放标准来限制挥发性有机物的排放,以鼓励和推广使用绿色环保、节能节材的新产品。在我国,《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》、《重点区域大气污染防治“十二五”规划》等文件相继实施,要求采取区域联防联控措施,控制挥发性有机物、氮氧化物等重点污染物,挥发性有机物的污染防治在环境管理中的重要性逐步凸显。《中国涂料行业“十二五”规划》中鼓励符合标准的环境友好型涂料生产(水性木器涂料、水性工业涂料、水性船舶涂料、辐射固化涂料,以及在生产、使用、施工及后处理过程中对环境不造成污染或对环境质量有所改善的涂料生产)。因此,环境友好型涂料是涂料行业发展的趋势。其中,水性涂料因无毒无害、易于净化、低成本、低粘度、无刺激、不燃等特点,成为当今的研究重点。 1·水性涂料简介 水性涂料是指用水作溶剂或者作分散介质的涂料,包括水溶性涂料、水稀释性涂料、水分散性涂料(乳胶涂料)3种。水溶性涂料是以水溶性树脂为成膜物,主要有聚乙烯醇及其各种改性物及水溶醇酸树脂、水溶环氧树脂及无机高分子水性树脂等。水稀释性涂料主要以乳化乳液为成膜物,以此来溶解树脂,然后在乳化剂的帮助下依靠强烈的机械搅拌使树脂分散在水中形成乳液,称为后乳化乳液,制成的涂料在施工中可用水来稀释。水分散涂料主要是指以合成树脂乳液为成膜物配制的涂料。 溶剂型涂料是由颜填料、树脂、溶剂和各种助剂四大部分组成。水性涂料与溶剂型涂料的组成大体相同,但水性涂料需用的助剂更多,配方更复杂,主要由水性树脂、颜填料助剂、中和剂、水等组成。 2·水性涂料的发展优势 环境友好 水性涂料从原料来源到生产及使用的全生命周期,均有利于环境的健康发展。它不仅在生产过程中将易挥发的有机溶剂替代,而且使用时涂装工具可用水清洗,也减少了清洗溶剂的消耗。有机溶剂的生产需要消耗化石原料,在资源紧缺的现阶段是对资源的一大挑战,水性涂料的出现,解决了这一问题。同时,溶剂的削减,大大减少了生产及使用过程中挥发性有机化合物的排放,为改善周边大气环境作出了积极的贡献。马春庆[3]等人对比了不同涂装体系的VOC排放量,结果表明“溶剂型中涂+溶剂型色漆+单组份罩光清漆”工艺体系的VOC排放量为120g/m3,而“水性中涂+水性色漆+水性罩光清漆”工艺体系的排放量仅为28g/m3,排放量大幅度降低。 另一方面,水性涂料仅采用少量低毒性醇醚类有机溶剂,有机溶剂挥发量减少,极大改善了工作场所的环境,有利于工作人员的身体健康。一般的水性涂料有机溶剂(占涂料)在10%~15%之间,而现在的阴极电泳涂料已降至%以下,对降低污染节省资源效果显著。 减少风险 以溶剂中最常见的甲苯和二甲苯为例:甲苯的闪点为4℃,蒸气能与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限%~%(体积);二甲苯闪点29℃,蒸气能与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限约为1%~7%(体积)。两者均为易燃物质。因此,溶剂型涂料的易燃易爆原料储存和使用的场所,具有发生火灾爆炸事故的风险。在我国,涂料厂的溶剂储罐发生火灾爆炸事故屡见报道。 水性涂料的生产和使用,减少了对易燃易爆原材料的需求,极大地降低了风险。 降低成本

成膜助剂在乳胶漆中作用分析

成膜助剂在乳胶漆中作 用分析 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

成膜助剂在乳胶漆中作用分析 时间:2011-11-0114:45来源:华南理工大学化工学院化工研究所作者:沈慧芳傅和 青黄洪点击:192次 乳胶漆是绿色环保涂料,但它成膜性较差。为了提高其成膜性能,必须加人成膜助剂。成膜助剂在乳胶漆中起着重要作用,它能降低乳胶漆的成膜温度,改善乳 胶漆的成膜性能。本论文对乳胶漆的成膜机理、成膜剂的选择以及成膜剂的作用及其影响因素作了分析。 是水性涂料的一大类,所含很低,属于“绿色涂料”。主要是聚合物颗粒的水分散体和颗粒的水分散体的混合物。但它们没有良好的施工性能,难于得到好的漆膜,必须添加各种助剂来达到所要求的施工性能和成膜质量,而是乳胶漆中最重要的助剂之一。 1乳胶漆的成膜机理 乳胶漆的成膜过程较复杂,要经历一个从分散的聚合物颗粒到相互聚结成为整体的过程。其施工后,水分挥发,球状颗粒必须相互融合才能形成连续的涂膜。乳胶漆成膜分以下几个过程 (1)颗粒逐渐靠拢 球状颗粒在乳胶漆中以双电层和屏蔽稳定的作用保持着分散状态,在施工成膜后,水分逐渐挥发,依靠其推动力,分散着的颗粒逐渐靠拢,当接近到一定程度时,邻近的颗粒就紧紧地挤在一起而达到密聚状态,失去了运动的自由而形成凝胶状。 (2)颗粒稳定性破坏 水分进一步挥发,漆膜的体积收缩。当水份挥发将尽时,其推动力也将消失,此时毛细管力明显的起作用,体积的收缩和毛细管吸收引力远大于颗粒的分散稳定斥力,颗粒稳定性破坏,从而使颗粒相互接触、相互吸引、相互流动、相互聚结形成连续的涂膜。 (3)聚合物链段相互渗透 随着时间的推移,残留的助剂逐渐挥发,聚合物分子链段相互渗透,膜性质逐渐改

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