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表面活性劑在涂料工業(yè)中的應用

涂料一般由成膜物質、顏料、溶劑和助劑四大類原料組成。成膜物質是組成涂料的基礎;顏料一般為微細的粉末狀的有色物質;除無溶劑涂料外,各種液態(tài)涂料一般都含有溶劑,目前用作涂料溶劑的組分有水、脂肪烴、芳香烴、醇、酯、醚、酮、萜烯、含氯有機物等;助劑是涂料的輔助組分,助劑一般都是表面活性劑,在涂料工業(yè)中所起作用十分顯著。

表面活性劑在涂料工業(yè)中的應用
按照對涂料所起的作用,涂料用表面活性劑可以分為以下幾種類型:
1.在涂料生產過程中:消泡劑、潤濕分散劑、乳化劑等。
1.1 消泡劑
消泡劑既有抑制泡沫產生的作用,又有消除泡沫的作用。一種合格的消泡劑本身具有較低的表面張力,而且表面張力越小,消泡效果越好;同時消泡劑還應具有一定的親水性;使其不溶于發(fā)泡介質之中,又能很好地進行分散。此外,消泡劑不能影響乳液的穩(wěn)定性。因此,大部分消泡劑是表面活性低,HLB值低,不溶于F發(fā)泡介質的表面活性劑。在涂料工業(yè)中,消泡劑的用量不大,但專用性很強。
1.2 潤濕分散劑
顏料的研磨與分散過程是制造涂料的主要工序,大約80%的電能和工時消耗在該工序上。因此,潤濕分散劑的使用不可替代的。它的作用原理:顏料分散在基料里的過程可劃分為三個階段,即潤濕、分散、穩(wěn)定。這三個階段并非截然分開的,而是互相重疊進行的。潤濕劑可以促進基料對顏料聚集體的潤濕,分散劑可以改進顏料分散體的穩(wěn)定性。
1.3 乳化劑
以水為分散個質的乳液涂料(又稱乳膠漆),是以聚合乳液為基礎,顏料、填料、助劑分散其中而組成的水性分散體系。由于乳液涂料具有可用水稀釋、施工方便、快干、不燃、節(jié)能、涂膜性能優(yōu)異等特點,被廣泛用于建筑內外涂料、工業(yè)用漆、纖維處理、造紙等多種應用領域。
2.涂料施工成膜:催干劑、固化劑、流平劑、防流掛劑等。
2.1 流平劑
涂料施工后,都有一個流動及干燥成膜的過程,這一過程也叫流平過程。用刷涂、刮涂、滾涂等方法施工的時候,涂料被迫在底材和朝后傾斜的涂布器表面間展開產生不穩(wěn)定的流動,因此都會留下明顯的條痕。一般涂層越厚,條痕越寬,涂布器問后傾斜外伸程度越大,條痕越明顯,這種現(xiàn)象稱為條痕效應。流平性較好的涂料施工后很快流平形成光滑平整的涂層。而流平性不好的涂料成膜后會留下明顯的刷痕、橘皮等缺陷,影響外觀。改善涂料的流平性考慮的因素:①選用可以降低涂料表面張力的活性劑,以提高涂料的流平性;②選用揮發(fā)速度慢又能隆低涂料施工黏度的溶劑,改善涂料流動性,延長流平時間,達到最終流平流平劑的種類:高沸點溶劑類、有機硅類、聚丙烯酸酯類、醋丁纖維素類(CAB)。
3.對涂膜性能發(fā)生作用:增塑劑、平光劑、防霉劑、阻燃劑、防靜電劑、紫外吸收劑等。
3.1 抗靜電劑
抗靜電涂料是具有排除積累靜電荷能力的涂料。它的主要作用是:保證裝飾涂層不吸灰塵、耐污染;保證儀器、儀表不受靜電干擾,確保其精確度和靈敏度;消除高空設施上的靜電,防止雷電的損害、有利于靜電的泄漏、防止火災發(fā)生。涂料中加入抗靜電劑,可制備抗靜電涂料??轨o電劑是表面活性劑,可通過不同的渠道泄漏靜電荷或降低摩擦因數以抑制靜電荷的產生。一般要求其具有以下特點 :防止靜電的效果好;防止靜電的效果持久;與成膜物質有良好的混溶性;不影響涂料的其他性能??梢宰鳛榭轨o電劑的表面活性劑有:季銨鹽類陽離子表面活性劑、磷酸酯類陰離子表面活性劑、聚氧乙烯非離子表面活性劑。
4.涂料儲存過程:防結皮劑、防沉淀劑等。

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