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我国水性涂料用助剂发展概况

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目前国内助剂市场已基本国际化,所以国内各种助剂的发展情况基本与国际相似。现就近年来水性涂料助剂发展情况作一介绍。

1、湿润分散剂

湿润剂: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。在乳液聚合时,聚氧乙烯烷基苯酚醚被广泛用作乳化剂。

双胞表面活性剂是新发展,其显著特点是临界胶束浓度比其单胞表面活性剂低一个多数量级,其次是高效。TegoTwin4000就是双胞硅氧烷表面活性剂,并具有不稳泡和消泡性。

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,能改善光泽和擦净性。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黏度。

近些年来,分散剂的发展趋势之一是向高分子质量发展。如乳液聚合法生产的高分子质量分散剂EFKA-4580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已得到重视。

据报道,TegoDispers655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,目前已开发出易生物降解的湿润分散剂,如EnviroGemAE系列双胞湿润分散剂就是一种低泡湿润分散剂。

2、消泡剂

传统水性涂料消泡剂一般分为三大类:矿物油类、聚硅氧烷类和其他类。传统水性涂料消泡剂以与水相不相容而达到消泡目的,因此处理不好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,如FoamStarA10;含硅类,如FoamStarA30;非硅非油聚合物类,如FoamStarMF系列。另据报道,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了很好的效果。

Stout等报道的AirProducts分子级消泡剂属乙炔二醇类,是兼具湿润性的控泡剂和消泡剂,如SurfynolMD20和SurfynolMD30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Agitan315、AgitanE255等。

3、增稠剂

目前常用的增稠剂有纤维素醚及其衍生物类、缔合型碱溶胀增稠剂和聚氨酯增稠剂。

纤维素醚及其衍生物:目前,纤维素醚及其衍生物类增稠剂主要有澳门网络赌场纤维素、甲基澳门网络赌场纤维素、乙基澳门网络赌场纤维素、甲基澳门网络赌场网站纤维素等。疏水改性纤维素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NatrosolPlusGrade330、331,CellosizeSG-100等,其增稠效果可与相对分子质量大得多的纤维素醚增稠剂品种相当。

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和缔合型碱溶胀增稠剂。Elements公司已开发不含VOC和APEO的缔合型碱溶胀增稠剂,如Rheolate 125。

聚氨酯增稠剂和疏水改性非聚氨酯增稠剂:聚氨酯增稠剂,是一种疏水基团改性乙氧基聚氨酯水溶性聚合物,属于非离子型缔合增稠剂。环境友好的缔合型聚氨酯增稠剂开发已受到普遍重视,如Rheolate 210、Borchi Gel 0434、Tego ViscoPlus 3010和3030及3060等都是不含VOC和APEO的缔合型聚氨酯增稠剂,BYK-425是不含VOC和APEO的脲改性聚氨酯增稠剂。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。

改性聚脲增稠剂:是BYK公司开发的。它的增稠机理是既有氢键作用,也有端基缔合作用,与一般增稠剂比较,防沉降和抗流挂性能好。

4、成膜助剂

常用的成膜助剂有Texanol、LusolvanFBH、Coasol、DBE-IB、DPnB、DOWANOLPPh、醇酯12等。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,对环境有影响,所以发展方向是环境友好型有效成膜助剂。一是可降低气味;二可是降低挥发性有机物;三是低毒、安全、可接受生物降解性;四是活性成膜助剂。

5、防腐防霉防藻剂

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方向发展。无机抗菌剂无机抗菌剂目前也开始在涂料中应用,其抗菌谱广、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。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。

6、其他助剂

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。

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,将该添加剂加入涂料后,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。

水性催干剂:随着涂料向水性化发展,水性催干剂的研发和应用也在稳步推进。

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