一、定义及意义
涂料助剂是除了主要成膜物质、颜填料、溶剂之外,一种添加到涂料中去的成分,是能使涂料或涂膜的某一特定性能起到明显改进作用的物质。它在涂料配方中的用量很小,主要是多种无机化合物和有机化合物,包括高分子聚合物等。涂料助剂是涂料不可缺少的组分,它可以改进生产工艺,保持贮存稳定,改善施工条件,提高产品质量,赋予特殊功能。合理正确选用助剂可降低成本,提高经济效益。
二、涂料助剂的种类及分类
1.按照涂料生产、使用阶段分类
制造阶段有:引发剂、分散剂、酯交换催化剂;
反应过程有:消泡剂、乳化剂、过滤助剂等;
贮存阶段有:防结皮剂、防沉淀剂、增稠剂、触变剂、防浮色发花剂、抗胶凝剂等;
施工阶段有:流平剂、防缩孔剂、防流挂剂、锤纹助剂、流动控制剂、增塑剂等;
成膜阶段有:聚结助剂、附着力促进剂(也叫附着力增进剂)、光引发剂、光稳定剂、催干、增光、增滑、消光、固化、交联、催化助剂等;
赋予特殊功能方面有:阻燃、杀生物、防藻、抗静电、导电、腐蚀抑制、防锈助剂等。
笼统来说,按照其用途划分包括附着力增进剂,防粘连剂,防缩孔剂,防发花剂,防浮色剂,消泡剂,抑泡剂,抗胶凝剂,黏度稳定剂,抗氧剂,防结皮剂,防流挂剂,防沉淀剂,抗静电剂,导电控制剂,防霉剂、防腐剂,聚结助剂,腐蚀抑制剂,防锈剂,分散剂、润湿剂,催干剂,阻燃剂,流动控制剂,锤纹助剂,流干剂,消光剂,光稳定剂、光敏剂,光学增亮剂,增塑剂,增滑剂、防划伤剂,增稠剂,触变剂等。
2.按其在加工、贮存、施工、成膜过程中功能等进行分类
改善涂料生产工艺的性能:湿润剂、分散剂、乳化剂、消泡剂等;
改善涂料贮存性能和运输的性能:防沉剂、防结皮剂、防腐剂、冻融稳定剂等;
改善涂料施工性能:触变剂、防流挂剂、电阻调节剂等;
改善涂料的固化成膜性能:催干剂、固化促进剂、光敏化剂、光引发剂、助成膜剂等;
防止漆膜性能:防流挂剂、流平剂、浮色发花防止剂、附着力剂、增稠剂等;
赋予涂料某种特殊性能:紫外线吸收剂、光稳定剂、阻燃剂、抗静电剂、防霉剂等。
三、常用涂料助剂简介
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、光泽下降等弊病。润湿剂能使固体物料更易被水浸湿的物质,通过降低其表面张力或界面张力,使水能展开在固体物料表面上,或透入其表面,而把固体物料润湿。高分子型的分散剂,在固体颗粒的表面形成吸附层,提高形成立体阻碍的颗粒间的反作用力,使固体粒子表面形成双分子层结构,外层分散剂极性端与水有较强亲合力,增加了固体粒子被水润湿的程度。固体颗粒之间因静电斥力而远离,达到稳定颜料体系的作用。
2.消泡剂
消泡剂又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消泡作用。
3.促进剂
金属皂催干剂:金属有机酸皂具有吸氧能力,能促进油类的氧化聚合。固化促进剂:有机金属催干剂、有机胺或有机酸促进体系的交联固化。光引发剂:促进UV涂料光固化反应。
4. 催干剂
一类能加快涂膜干结的物质,对于干性油膜的吸收氧和双键的聚合起促进作用。它可使油膜的干结时间由数日缩短到数小时,施工方便且可防止未干涂膜的沾污和损坏。由于皂类催干剂油溶性好,故催干效力较高。现代涂料工业多采用环烷酸皂作催干剂。环烷酸皂通常用复分解法生产。
5. 增韧剂
即增塑剂。涂料工业常用的品种有邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯和一些特殊品种。
6. 增稠剂
能够提高涂料黏度、降低其流动性的物质。使用增稠剂的重要目的是改善储存过程稳定性,减轻涂饰时的流淌现象。涂料用的增稠剂主要有以下几类:纤维素醚及其衍生物,碱溶胀型增稠剂,聚氨酯增稠剂,疏水改性非聚氨酯增稠剂,无机增稠剂等。
7.抗结皮剂
防止水性涂料在使用或储存过程中表面结皮的物质。抗结皮剂有酚类及肟类两种,如邻甲氧基苯酚、甲基 乙基酮肟和环己酮肟等。有些溶剂(如双戊烯等)具有一定的抗结皮作用,可配合酚类或肟类抗结皮剂使用。