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涂料用流变助剂新技术介绍

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流变助剂的作用 

因涂料体系中添加了颜料、填料等固体颗粒,其易发生与基料相分离,沉积到容器底部的现象。同时在立面施工的过程,涂料在重力的作用下会出现不同程度的流挂现象。为了解决此类问题,需要添加流变助剂。流变助剂使涂料具有触变性,改变涂料在高、中、低剪切速率下的粘度。因而在提高抗流挂性的同时,还能使体系保持较好的流动和流平性,也就是使涂料具有随剪切速率增加而粘度逐渐下降,当剪切消失,粘度会逐渐恢复的特性。但要注意触变性对湿膜粘度恢复速度的影响,粘度恢复快,不利于流平;恢复慢有利于流平,却容易产生流挂。


理想的流变改性剂应具备较高的触变性以及增稠、防沉、对温度稳定等性能,并能改善涂料的施工性,不影响流动和流平性,且对涂膜光泽和附着力等性能不产生负面影响。


主要的流变助剂 

现在溶剂型涂料常用的流变助剂有如下六类产品。有机膨润土、气相二氧化硅、蓖麻油衍生物、聚酰胺蜡、聚烯烃蜡(主要为聚乙烯蜡)和聚脲 。前面两种主要依靠氢键产生触变性。剪切力作用下,氢键被破坏,粘度降低。当剪切力消除后,氢键重新恢复,粘度恢复(气相二氧化硅触变性强于有机膨润土)。氢键作用受到温度影响。温度升高,氢键减弱,粘度降低,抗流挂性变差。同时其剪切力消失后,粘度立即恢复的特性不利于产品的流平。有机膨润土色泽深、透明度差、易产生刷痕,气相二氧化硅会对漆膜光泽产生影响的特性,限制了他们的使用。


蓖麻油衍生物和聚酰胺蜡主要依靠大分子相互缠绕成网状结构提供触变性。剪切力作用下缠绕的分子被拉开,粘度因而降低。当剪切消失后,大分子又重新缠绕而致粘度上升。由于重新缠绕的过程相对缓慢,因此粘度恢复的速度也较慢,有较长时间给予湿膜流动和流平,但又不会导致流挂失控,所以这两种流变改性剂都具有较好的流变性能。由于蓖麻油衍生物对温度很敏感,在温度高于60℃时其触变效果几乎破坏殆尽,且冷却后不能再恢复,限制了其使用。而聚酰胺蜡对温度的敏感性小很多,在室温至80℃的条件下生产以及在高温固化时亦不会明显破坏其触变性,适用于各类应用环境。


改性聚烯烃(聚乙烯蜡)主要是利用极性基团吸附在颜料表面,碳链伸展在漆料中,由溶媒作用和颜料形成触变的凝胶体结构发挥作用。因其对粘度影响很小,不受基料和溶剂影响。主要用于颜料的定向和防止硬沉淀,对防流挂作用不明显。改性聚脲主要利用与体系的选择性不相容,在合适的搅拌速度下,产生细小,针状的结晶。通过结晶间的键合力,形成三维网状结构。从而为体系提供较强的触变性。产品需要制备预凝胶,制备预凝胶的技术要求较高。


以上各类流变助剂因其特性,有不同的应用。但聚酰胺蜡因具备较高的触变性以及增稠、防沉、对温度稳定等性能,并能改善涂料的施工性,不影响流动和流平性,且对涂膜光泽和附着力等性能不产生负面影响的特性,广泛应用涂料的防沉和防流挂。


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