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水性涂料的配方设计及其应用水性涂料是一种使用水作为溶剂的涂料，相较于传统的溶剂型涂料，它具有环保、无毒、易清洗等优点，因此越来越受到人们的青睐。
本文将介绍水性涂料的配方设计和应用。
一、水性涂料的配方设计1.黏度控制：水性涂料的黏度对喷涂性能和流平性有很大影响。
可以通过添加粘度调节剂来控制黏度，常用的粘度调节剂有聚酯单官能团和丙烯酸酯单官能团交联的水溶性树脂。
2.干燥性能：水性涂料的干燥时间对涂料的施工性能和工艺效率有重要影响。
可以通过添加干燥促进剂来提高干燥速度，常用的干燥促进剂有碳酸氢铵、纳米二氧化硅等。
3.耐候性：水性涂料在室外环境下需要具备良好的耐候性，抵御紫外线辐射、酸雨、盐雾等。
4.颜料分散性：水性涂料的颜料分散性对其色彩鲜艳、遮盖力和外观质感有重要影响。
可以通过添加分散剂来提高颜料的分散性，常用的分散剂有聚苯乙烯钠磺酸盐、聚醯胺胺聚酸等。
5.膜层硬度：水性涂料需要在干燥后形成坚硬耐磨的膜层。
可以通过添加固化剂、交联剂等来提高膜层的硬度和耐磨性。
二、水性涂料的应用水性涂料具有广泛的应用领域，主要包括以下几个方面：1.建筑装饰：水性涂料广泛应用于室内外墙面、天花板、木器、金属表面等装饰涂料。
其环保、无毒的特点适合于儿童房、病房等特殊环境。
2.汽车涂装：水性涂料在汽车喷漆中有着广泛应用，可以用于汽车外观涂装和内饰零部件涂装。
其低挥发性和环保特性，减少了对环境的污染和工人的健康风险。
3.金属防护：水性涂料可用于金属表面防腐、防锈，如船舶、铁路、桥梁、石化设备等。
其耐候性好，长期暴露在自然环境下也能保持稳定的性能。
4.木器涂装：水性涂料对木材的保护效果好，可以用于家具、地板、门窗等木制品的涂装。
其无毒、环保的特点符合人们的健康需求。
5.铁路、船舶、飞机等交通工具：水性涂料也逐渐应用于交通工具的涂装，提高了交通工具的耐候性和外观质感。
总结：水性涂料作为一种环保、无毒的涂料，具有广泛的应用前景。
其配方设计需要考虑黏度控制、干燥性能、耐候性、颜料分散性和膜层硬度等因素。
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·前言在1929年，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VAE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。
由图1可见，随着乙二醇掺量的增加，涂膜的干固时间也随之降低。
助剂调整和改良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外表张力改善流动方式获得良好的涂膜外观,局部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等高结晶度塑料的外表处理剂也属此类.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外表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外表的水分后水解生成硅醇,而与无机物质结合,形成硅氧烷,另一局部反响基团与有机物质反响而结合,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,只是反响基团不同.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.5、消光剂＊消光就是削弱反射角方向的光线强度。
＊主要品种有:①二氧化硅(消光粉)主要是利用溶剂挥发后漆膜收缩引起涂膜外表不平整,造成光的多角度乱反射以降低光度.②硅酸盐类提高体系的颜料体积浓度来降低光度.③高分子蜡消光效果相对较弱,只使用在特殊场合.6、触变、增稠、防流挂助剂＊原理简单来说就是助剂提供聚合物内部的网状结构的交联吸附,粘度升高。
水性涂料配方范文水性涂料是一种环保的涂料，具有无毒、无害、易于清洗等特点，因此受到越来越多的关注和应用。
水性涂料的配方可以根据具体需求进行调整，下面是一种常见的水性涂料配方的详细介绍。
1.基料选择：水性涂料的基料主要有胶乳、树脂和溶剂等成分。
胶乳可以选择丙烯酸酯乳胶或丙烯酸酯胶乳，树脂可以选择丙烯酸酯树脂或聚氨酯树脂，溶剂可以选择水或醇类溶剂。
2.填料选择：填料是水性涂料中起到增强涂料性能、改变涂料质地和调整颜色的重要成分。
填料可以选择无机填料，如滑石粉、氧化锌等，也可以选择有机填料，如云母、石蜡等。
3.助剂选择：助剂是水性涂料中起到辅助作用的成分，可以改善涂料的流动性、抗黏附性、稳定性等。
常用的助剂有分散剂、乳化剂、防抱粒剂、增稠剂等。
4.稀释剂选择：稀释剂主要是用来调整涂料的粘度和流动性，以便于涂覆在不同的基材上。
通常选择水作为稀释剂，因为水性涂料的特点就是水作为主要溶剂，无毒环保。
5.颜料选择：颜料是水性涂料中决定颜色的成分，可以选择有机颜料或无机颜料，根据不同的要求进行调整。
有机颜料可选用卡巴颜料，无机颜料可选用氧化铁颜料。
6.抗菌剂选择：抗菌剂主要是为了抑制细菌、霉菌等微生物的滋生，防止涂膜发霉、变色。
可以选择有机抗菌剂或无机抗菌剂，常用的有机抗菌剂有留兰香醇、保罗酮等，无机抗菌剂有铜胺、有机锡等。
7.固化剂选择：固化剂主要是为了促使涂料在干燥以后形成坚固、耐用的涂膜。
可以选择酸酐固化剂、水解固化剂、自由基固化剂等，如甲醛、异氰酸酯等。
8.稳定剂选择：稳定剂可以提高水性涂料的抗氧化、抗紫外线、耐候性等性能，选择适当的稳定剂可以延长涂膜的寿命。
可选择有机稳定剂、无机稳定剂等。
以上是一种常见的水性涂料配方的详细介绍。
根据具体需求和涂料性能要求的不同，可以进行相应的调整和改进。
水性涂料的配方是一个综合考虑各种因素的过程，需要经过反复实验和验证，以获得满足要求的最佳配方。
随着科技的进步和环保意识的提高，水性涂料的配方将越来越趋于环保、高效、经济。
水性涂料成膜助剂分类特点及使用方法一、水性涂料成膜助剂分类特点1.分散剂：水性涂料中往往有很多颗粒状或胶体状的成分，需要通过分散剂将其分散均匀，以便形成稳定的乳液。
常用的分散剂有非离子型、阴离子型和阳离子型等，其特点是能够改善分散性能，提高涂料的稳定性。
2.稳定剂：水性涂料中的颗粒状或胶体状成分容易发生聚集或沉降现象，因此需要加入稳定剂以提高涂料的稳定性。
稳定剂可以帮助维持涂料的分散状态，防止颗粒聚集和沉降，从而保证涂料的质量和使用性能。
3.树脂增容剂：树脂增容剂是用于提高水性涂料的固体含量的添加剂，主要通过增加胶体溶液的粘度和浓度，从而提高涂料的成膜性能。
树脂增容剂的特点是能够使涂料涂膜干燥更快、硬度更高、附着力更强。
4.交联剂：水性涂料在干燥过程中往往会出现多聚物凝结、附着力不佳等问题，因此需要添加交联剂来提高涂料的性能。
交联剂能够增加涂膜的硬度、耐磨性、耐化学性等，提高涂料的耐久性和使用寿命。
5.抗擦剂：水性涂料成膜后容易出现表面粘连、粘擦现象，需要添加抗擦剂来改善其性能。
抗擦剂的特点是能够减少涂膜之间的表面摩擦，提高涂膜的抗擦性、耐磨性和光泽度。
二、水性涂料成膜助剂的使用方法1.分散剂的使用方法：一般情况下，可将分散剂加入到水中进行搅拌溶解，然后与颜料、树脂等成分逐渐混合，最后加入剩余的水，搅拌均匀即可。
2.稳定剂的使用方法：稳定剂的加入量一般为总配方量的1-5%，可根据实际需要适量调整。
使用时可将稳定剂直接加入到涂料中，通过搅拌使其充分分散。
3.树脂增容剂的使用方法：树脂增容剂的加入量一般为总配方量的5-30%，根据需要适量调整。
使用时可将树脂增容剂直接加入到涂料中，通过搅拌使其均匀分散。
4.交联剂的使用方法：交联剂的加入量一般为总配方量的1-10%，可根据实际需要适量调整。
使用时可将交联剂加入到涂料中，通过搅拌使其均匀分散，然后待用。
5.抗擦剂的使用方法：抗擦剂的加入量一般为总配方量的1-5%，可根据实际需要适量调整。
水性涂料的配方设计及其应用华南理工大学化学与化工学院张心亚二O二O年五月1三分树脂，七分配漆一、水性涂料的配方设计2水性涂料的配方体系•水性涂料，以水为分散介质和稀释剂的涂料。
•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，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，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。
✓单组份——一般性能✓双组份——高性能、高附加值3水性涂料的配方体系✓水性树脂✓成膜助剂✓抑泡剂和消泡剂✓流平剂✓润湿剂✓分散剂✓流变助剂✓增稠剂✓防腐剂✓着色剂✓填料✓pH调节剂✓蜡乳液或蜡粉✓特殊添加剂：如防锈剂、增硬剂、消光剂、抗划伤剂、增滑剂、抗粘连剂、憎水剂、耐磨剂、紫外线吸收剂等。
✓离子水4单组份水性涂料的配方体系✓水性树脂✓成膜助剂✓抑泡剂和消泡剂✓流平剂✓润湿剂✓分散剂✓流变助剂✓增稠剂✓防腐剂✓着色剂✓填料✓pH调节剂✓蜡乳液或蜡粉✓特殊添加剂：如防锈剂、增硬剂、消光剂、抗划伤剂、增滑剂、抗粘连剂、憎水剂、耐磨剂、紫外线吸收剂等。
✓离子水✓固化剂5双组份水性涂料的配方体系成膜物质颜、填料助剂分散介质——水8水性涂料的配方体系_水性树脂•水性树脂: 成膜的基料，决定漆膜的主要功能。
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，这样才能保证制漆一道涂装漆膜较厚，丰满度高。
9水性涂料的配方体系_水性树脂✓丙烯酸乳液(Polyacrylic emulsions，PA)✓聚氨酯分散体(Polyurathane dispersions，PUD )✓水性环氧树脂✓水性醇酸树脂10水性涂料的配方体系_颜填料及染料着色颜料：着色、装饰、遮盖体质颜料：降低成本防锈颜料特种颜料11☐颜料（pigments）是研磨得很细的、被分散于涂料中的颗粒或粉末，主要提供颜色、遮盖力和体积。
水性工业涂料助剂的功能与应用水性工业涂料助剂的功能与应用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) , 但是, 它的加入可以避免产生许多原漆的缺陷及漆膜弊病, 同时又可以使涂料的生产和施工过程易于控制。
在溶剂型涂料中易出现的缺陷和弊病, 在水性涂料中也同样会发生, 然而, 由于水性涂料中所用树脂和水的特殊性, 这就使得用于水性工业涂料的助剂有别于一般的添加剂。
1 消泡剂由于水的表面张力大, 水性涂料比一般的溶剂型涂料更容易产生气泡。
气泡通常是由液- 气交界处的活性分子形成的。
这些表面活性分子通常以分散的气泡形态形成一稳定的、不易被破坏的薄层。
在施工过程中( 辊涂、刷涂或喷涂) 会带入气泡, 对于较粗糙的基材表面也容易产生气泡, 这些因素都必须在选择消泡剂时考虑周全。
消泡剂可以润湿渗透到由表面活性物质所形成的薄层中, 通过其不相容性与该系统反应, 降低其表面张力, 破坏薄层的稳定性, 从而达到消泡的目的。
为此, 消泡剂必须与涂料液相有一定的不相容性。
这是因为, 如果一种消泡剂与涂料完全相容, 那么, 它就不能很好地渗透到薄层中去, 消泡效果不会理想。
反之, 如果两者相容性太差, 虽然可以达到消泡的目的,却可能引起其他表面缺陷( 如缩孔) 。
因此, 是否与某一体系有一合适的相容/ 不相容平衡关系, 就成为选择消泡剂的一个关键。
对于水性工业涂料来说, 目前, 效果比较理想的消泡剂主要有两大类: 矿物油类消泡剂和有机硅类消泡剂。
矿物油类消泡剂在装饰类乳胶漆中已使用多年。
这类消泡剂的主要成分是作为载体的矿物油, 这些载体带有疏水性粒子, 也就是带有憎水表面的固体颗粒。
它们作为表面活性剂的消除剂, 首先把表面活性剂吸附到其表面, 而后将表面活性剂从气- 液交界薄层中移走, 进而使泡沫消除。
可用作憎水粒子的化学物质有很多种, 聚脲树脂较为特别, 它可以直接在矿物油中被合成, 形成具有良好的分散稳定性的粒子。
水性防水涂料中助剂的应用卓创资讯本网编辑采编于：2005-6-28 15:42:08 【大中小】【关闭】1 概述作为防水涂料的原材料之一 ,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 ,同时又可以使防水涂料的生产和施工过程易于控制 ,而且某些助剂的添加,可以赋予防水涂料一些特殊的功能。
所以 ,助剂是水基防水涂料的重要组成部分2 助剂的功能与应用水性防水涂料中常用的助剂有成膜助剂、增稠剂、分散剂、润湿剂、消泡剂、增塑剂、防霉杀菌剂等。
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 ,会在涂膜形成后慢慢挥发掉。
在乳胶漆中,成膜助剂因为对乳胶粒子的溶解作用而使粒子表面软化 ,因而促使聚合物粒子易受压变形,融合成膜。
成膜助剂的加入同时可降低防水涂料的最低成膜温度。
常用的成膜助剂有:乙二醇、丙二醇、己二醇、丙二醇丁醚、乙二醇丁醚、丙二醇乙醚、甲基苄醇、一缩乙二醇、乙二醇丁醚醋酸酯等。
通常应用于防水涂料的胶乳都具有较低的玻璃化转变温度( Tg ),如VAE 乳液的Tg 在-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 ,对丙烯酸防水涂料干固时间的影响。
由图1 可见,随着乙二醇掺量的增加,涂膜的干固时间也随之降低。
因此 ,对于某些特殊的防水工程(例如:现场湿度很大,通风条件又不好,而且工期又紧的工程 ), 在不影响产品质量的前提下 , 可适当多添加一些成膜助剂。
图 1 助剂对涂膜干固时间的影响成膜助剂除有助于成膜性能外 ,还有降低防水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。
图 2 为乙二醇、丙二醇对某丙烯酸乳液冰点的影响。
图 2 防冻剂对乳液冰点的影响由图 2 可见,随着乙二醇、丙二醇掺量的增加,聚合物乳液的冰点也随之下降。
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LusolvanFBH、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。
