2012 û xEî ¹ K#V m#V> P¬ ÄAwbplatform.org/uploadfile/2014/1118/20141118031647709.pdf · Dynol 604 Dyno 607 氟碳表活剂 ... • 推荐使用低HLB

2012

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综述

润湿剂

消泡剂

分散剂和研磨助剂

流变助剂

蚀抑制剂

水性配方的添加剂

润湿剂

水性体系里为什么需要润湿剂

• 纯液体:

o 水 72 mN/m

o 有机溶剂 25 – 40 mN/m

• 溶剂型配方 25 – 35 mN/m

• 水性配方 50 – 72 mN/m

• 基材的表面能

o 金属 70 – 110 mN/m

o 塑料 22 – 45 mN/m

需要润湿剂来降低水性体系的表面张力而润湿，特别是表面能比较低的（如木材、塑料、油污等）。

阴离子型

润湿性好，相容性佳，低成本，多泡

羧酸盐

烷基苯磺酸盐

丁二酸二辛酯磺酸盐（DOSS)

非离子型

炔二醇双子型

烷基酚乙氧基化合物

EO/PO 嵌段共聚物

R C C C C R

CH3 CH3

OH OH

HO(CH2CH2O)X(CH2CHO)Y(CH2CH2O)XH

CH3

氟类表面活性剂改性有机硅

阴离子型 CF3(CF2)nSO2-NR-CH2-COO

非离子型 CF3(CF2)nCH2(CH2CH2O)m-H

润湿剂分类

极低的表面张力，成本高，多泡，中间

产品剧毒，对环境污染严重有效降低表面张力，相容性差，多泡

CHCOC8H17

O

CH2COC8H17

O

Na O S

O

O

R O(CH2CH2O)XH

应用范围广，其中APE类产品不环保，

炔二醇类产品低泡高效润湿

Source: www.kruss.info/techniques/bubble_pressure_e.html

许多工业过程中涂料是在高速下施工的。非常快地产生了大量新的表面。

为了得到均匀的基材润湿，表面活性剂要迅速地扩散到新的液/固表面，这就

要求表面活性剂分子结构紧凑，活性高

动态表面张力的重要性

20

30

40

50

60

70

80

0 5 10 15 20

表面

张力

，m

N/m

鼓泡频率，Hz

表面张力对比图

有机硅表活剂

Dynol 604

Dyno 607

氟碳表活剂

动态表面张力对比

A B C D

A: 刷涂/辊涂

B: 传统喷涂

C: 高速凹版印刷

D: 无气喷涂

表面活性剂水中浓度0.04%

炔二醇双子类1

炔二醇双子类2


消泡剂

润湿剂和泡沫之间的关系

• 表面活性剂稳泡

• 大多数消泡剂造成润湿问题和表面

缺陷

• 在润湿和消泡之间形成了一个竞争

环

• 对于双子表面活性剂和分子消泡剂

来说，这不是问题。

泡沫产生原理

LIQUID

DRAINAGE

在重力作用下液膜坍塌

BREAKAGE T液膜变薄，使泡沫坍

塌

COALESCENCE

小泡合并成大泡

BUOYANCY 大泡上升到表面

气相

液相

气相

液相

STABILIZATION:

表面活性剂阻碍阻碍液体排出，

到达表面的泡难以消除

COALESCENCE:

表面活性剂阻碍

小泡合并成大泡

BUOYANCY:

小泡上升慢

纯液体

含表面活性剂的液体

Conventional

Surfactant

表面活性剂有很强的憎水链交互作用

表观粘度

聚合物链缠绕抑制泡沫消除

Polymeric

Surfactant

Ionic

Surfactant

泡沫的稳定原理

由于离子基团的排斥作用，薄层内部

抑制排液。

为了避免产生泡沫，可以选择使用合适的分子结构，低分子量表面活性剂，

非离子类的表面活性剂。

消泡剂消泡原理

气相

液相

消泡

传统的消泡剂需要：

低的表面张力

需要不相容的体系

最佳的消泡剂液滴大小

例如：硅类，油类

传统消泡剂：

分子消泡剂：分子型消泡剂需要：

减少表面张力

体系的相容性

最佳的分子结构

（双子表面活性剂）

称为“润湿消泡剂”

例如：炔二醇类

寻求平衡：消泡效率和相容性

消泡性

相容性

筛选合适的消泡剂就是寻求消泡效率和体系相容性的平衡。

消泡剂必须要有足够的不相容来消除泡沫，同时必须有足够的相容性才不会产生缺陷。

消泡剂的选择对水性防护漆耐水性的影响

差的消泡剂好的消泡剂

封闭性好，没有水渗入，

漆膜防护性好

封闭性差，水渗入，

导致气泡

环氧色漆浸水 360小时


分散剂和研磨助剂

分散的一些基本知识

分散稳定性是重中之重

分散步骤润湿分散稳定

颜料稳定机理

电荷稳定

位阻稳定

研磨助剂的作用

• 低分子的研磨助剂同时发挥着助分散剂的功能

– 快速润湿新的界面

– 更加高效研磨

– 有效的降低研磨时间

• 提高调漆兼容性，降低热震不稳定性和类似的不稳定性

更好的研磨效果

更高的研磨效率

有研磨

助剂无研磨

助剂

研磨时间

研磨效果

分散剂“ 润湿” 新暴露颜料表面的能力, 增加颜料填充

量, 同时大大提高研磨效率, 缩小颗粒大小的差距及减低

絮凝造成“ 大颗粒” 的现象.

SOLSPERSE

对比配方

粒度

频数

提高光泽度/光亮度

效益

BP 1300

FW200

DPP RED BO

KRONOS 2310

对比

82.5

79.8

57.2

94.2

TECHNOLOGYE

93.0

95.6

69.0

122.0

对比

414

400

573

212

TECCHNOLOGY

128

68

371

157

20O 光泽度 20O 模糊度

POLYESTER/MF STOVING PAINTS

提高颜料填充量

10 2

10 1

10 1

10 2

10 3

10 4

10 0

10 -1

粘度

(pois

e)

剪切率(秒-1)

无 DISPERSANT– 20% 颜料

DISPERSANT– 35% 颜料

DISPERSANT – 30% 颜料

DISPERSANT– 25% 颜料

DISPERSANT 20% 颜料

21

Higher color strength

TECHNOLOGY COMMERCIAL

PRODUCT

COMMERCIAL PRODUCT

BLANK

TECHNOLOGY


PRODUCT

22

Better flocculation resistance


PRODUCT

TECHNOLOGY CONVENTIOMAL

TECHNOLOGY CONVENTIONAL


添加剂对配方的影响

助剂对耐化性的影响

• 助剂通常对耐化性有点影响

• 亲水的助剂降低对水性试剂的防护

• 相容性不好的消泡剂造成的针孔降低了抵抗酸的腐蚀性

• 推荐使用低HLB值的非离子表面活性剂

环氧清漆图片

流变助剂用于水性工业涂料 Rheological additives for water-based industrial coating

流变助剂用于水性工业涂料 Rheology additives for water-based industrial coating

为什么选用流变助剂？Why use rheological additives ?

防止颜料沉降

anti - settling

抗流挂

sag - control

改善流动/流平

improved flow & levelling

易于施工

easy application

控制调色漆由于色浆加入导致的粘度下降

control resistance to viscosity loss on tinting

满足涂料兑水稀释的要求

enhance resistance to dilution

水性流变助剂常用类型及发展

水合型

纤维素醚类

碱溶胀类

无机类

缔合型

非离子聚醚聚氨酯类

非离子聚醚多元醇类

缔合改性型

疏水改性纤维素醚类

疏水改性碱溶胀类

高效、环保 Development


非离子缔合型聚氨酯类流变助剂应用

Non-ionic associative polyurethane rheology additives application 使用不受pH值的影响 pH independent

可提供高的ICI粘度 high ICI viscosity

可赋予优异的流动流平性 good flow & levelling

对涂膜性能影响小 good film bulid

可用于高光漆和透明漆 no/low influence on gloss & transparency

hydrophilic chain hydrophobic caps

R (OCH CH ) -O-CO-NH-R - NH-CO-O-(CH CH O) R 2 2 2 2 2

2 n n

1

micelles

binder/pigments/filler


非离子缔合型聚氨酯类流变助剂应用

Non-ionic associative polyurethane rheology additives application Strongly shear thinning flow behaviour which makes it ideal for spray applications. Tin and

BCS free.

Superior viscosity stability on colorant addition. Tin and VOC free.


mPa.s

shear rate

锂蒙脱石粘土类流变助剂应用 Hectorite clays application 优异的颜料悬浮性 efficient suspension control

提供剪切稀化的流变特性,低剪粘度高 shear-thinning flow behaviour, high low viscosity

优异的抗流挂性 excellent sag- resistance

优秀的耐擦洗性 good scrub-resistance

快速的水分释放 fast water release


Gel-structure/凝胶

Flocculation/絮凝

Swelling

Hydration/水合溶胀

Water/水

(Osmose/渗透)

Water/水

Deagglomeration/解聚

Shear force/剪切力

BENTONE agglomerate

/锂蒙脱石团块

Na- Ions/ 钠离子 +

mPa.s

Shear rate

锂蒙脱石粘土类流变助剂应用 Hectorite clays application

提供低剪粘度,易分散, 抗流挂及提供顏料悬浮性。促进金属颜料排列

Provided low-shear viscosity, ease of dispersion, sag - resistance and excellent suspension. Superior metal control for special finishes

提供低/中剪切粘度,抗流挂性及提供颜料悬浮性。pH值适用范围广 Provided low-mid shear viscosity, sag- resistance and excellent suspension.


Settling Package Spray Thinning

mPa.s

Shear rate

3300

4080

2860

5140

6760

4960

1820

2680

6020

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

Vis

co

sit

y (

cp

s)

SY/N-250A-S24 SY/N-250B-S24 COMMERCIAL PRODUCT

Viscosity stability results

A f t er 3 0 min A f t er 2 hrs A f t er 2 4 hrs

粘度安定性

光泽试验

76.37

96.27

79.80

96.87

18.17

63.00

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

Glo

ss

re

adin

g


Gloss results

2 0 de g 6 0 de g

防垂流功能


50m

75m

100m

125m

150m

175m

200m

225m

250m

275m

涂刷性能


0.1mm 0.2mm 0.3mm 0.5mm 1.0mm 0.1mm 0.2mm 0.3mm 0.5mm 1.0mm 0.1mm 0.2mm 0.3mm 0.5mm 1.0mm

透明度



4 小时

24 小时

触变性

蚀抑制剂用于水性工业涂料 Corrosion inhibitors for water-based industrial coating

为什么选用腐蚀抑制剂？Why use corrosion inhibitor ?

预防水性涂膜在铁基表面在干燥过程中锈蚀的产生。

Prevent the corrosion phenomena arising during the drying phase of the paint on ferrous substrates.

腐蚀抑制剂用于水性工业涂料 Corrosion inhibitors for water-based industrial coating

CONDEA Servo BV

COATING ADDITIVES

0.2% SER-AD FA 379 without inhibitor

CONDEA Servo BV

COATING ADDITIVES

0.2% SER-AD FA 379 without inhibitor

腐蚀抑制剂用于水性工业涂料 C

Corrosion inhibitors for water-based industrial coating

腐蚀抑制剂应用

Corrosion inhibitors application

Consequence

Shows strong affinity to iron substrates to prevent flash-rusting

Decreased water sensitivity

Forms an anionic passivated layer that provides corrosion inhibition

after the film has dried

Can be utilized as an in-can rust inhibitor

Improved weathering

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