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塗料助劑

可控制或增強塗料性能的材料

塗料助劑,又稱油漆輔料,系配製塗料的輔助材料,能改進塗料性能,促進塗膜形成。種類很多,包括催干劑、增韌劑、乳化劑增稠劑、顏料分散劑、消泡劑、流平劑、抗結皮劑、消光劑、光穩定劑、防霉劑、抗靜電劑(見塑料助劑)等,其中用量最大的是催干劑和增韌劑。當前,塗料助劑的研究,以用於水乳膠漆的助劑為重點。

簡介


塗料助劑是指那些少量加入到塗料配方中的成分,可控制或增強塗料的性能。塗料助劑總共有大約40種不同功能的類型(乳化劑、分散劑、消泡劑、增稠劑、防縮孔劑、乾燥促進劑、殺菌劑等等),以及不同化學成分組成的助劑。通常塗料的配方會包含多種助劑,一般情況下助劑總的使用量占配方總量小於5%,但有些情況下可能會高至10%以上。由於助劑的價值相對較高,配方設計時會儘可能地減少助劑地使用量。

種類


經多年發展,塗料助劑種類眾多,而且在塗料生產的各個階段都發揮了不同的作用。製造階段有:引發劑、分散劑、酯交換催化劑;反應過程有:消泡劑、乳化劑、過濾助劑等;貯存階段有:防結皮劑、防沉澱劑、增稠劑、觸變劑、防浮色發花劑、抗膠凝劑等;施工階段有:流平劑、防縮孔劑、防流掛劑、錘紋助劑、流動控制劑、增塑劑、消泡劑等;成膜階段有:聚結助劑、附著力促進劑(也叫附著力增進劑)、光引發劑、光穩定劑、催干、增光、增滑、消光、固化、交聯、催化等助劑;賦予特殊功能方面有:阻燃、殺生物、防藻、抗靜電、導電、腐蝕抑制、防鏽等助劑。
籠統來說,按照其用途劃分包括附著力增進劑,防粘連劑,防縮孔劑,防發花劑,防浮色劑,消泡劑,抑泡劑,抗膠凝劑,黏度穩定劑,抗氧劑,防結皮劑,防流掛劑,防沉澱劑,抗靜電劑,導電控制劑,防霉劑、防腐劑,聚結助劑,腐蝕抑製劑,防鏽劑,分散劑、潤濕劑,催干劑,阻燃劑,流動控制劑,錘紋助劑,流干劑,消光劑,光穩定劑、光敏劑,光學增亮劑,增塑劑,增滑劑、防划傷劑,增稠劑,觸變劑,防鼠咬劑,其他助劑。
除了主要成膜物質、顏填料、溶劑之外,一種添加到塗料中去的成分,能使塗料或塗膜的某一特定性能起到明顯改進作用的物質。在塗料配方中的用量很小。主要是多種無機化合物和有機化合物,包括高分子聚合物
其名稱大都根據其作用特性命名。改善塗料生產工藝的有濕潤劑、分散劑、乳化劑、消泡劑等。改善塗料貯存性能和運輸的有防沉劑、防結皮劑、防腐劑、凍融穩定劑等。改善塗料施工性能和防止漆膜病態的有防流掛劑、流平劑、浮色發花防止劑、消泡劑、增稠劑等。改善塗膜性能並給以特種性能的有紫外線吸收劑、光穩定劑、阻燃劑、抗靜電劑、防霉劑等。
塗料助劑又可以分為油性塗料助劑和水性塗料助劑。順應全球對環境保護日益重視,水性塗料助劑的發展有了飛躍的發展。新型環保類型的助劑越來越多。應用也越來越廣泛。是塗料助劑今後發展的主流方向。

詳細介紹


催干劑

一類能加快塗膜乾結的物質,對於幹性油膜的吸收氧和雙鍵的聚合起促進作用。它可使油膜的乾結時間由數日縮短到數小時,施工方便且可防止未乾塗膜的沾污和損壞。
許多金屬的氧化物、鹽類和皂類都有催干作用,但有實用價值的是氧化鉛紅丹黃丹)、二氧化錳醋酸鉛、硝酸鉛、硫酸錳氯化錳、硼酸錳、醋酸錳、醋酸鈷、氯化鈷以及鉛、鈷、錳的環烷酸皂、亞麻油酸皂和松香酸皂。
由於皂類催干劑油溶性好,故催干效力較高。現代塗料工業多採用環烷酸皂作催干劑。環烷酸皂通常用複分解法生產。
油性塗料中催干劑的用量依幹性油或半幹性油的數量而定。以乾性的亞麻油為例,鉛催干劑的用量(以鉛計)為油質量的0.4~0.5%;鈷和錳的催干能力強於鉛,鈷、錳、鉛之比大約為8:1:40。兩種或三種金屬皂類並用有協同作用。在樹脂塗料中,須增大催干劑用量。

增韌劑

即增塑劑(見塑料助劑)。塗料工業常用的品種有鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯鄰苯二甲酸二辛酯、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯和一些特殊品種。

增稠劑

能夠提高塗料粘度、降低其流動性的物質。使用增稠劑的重要目的是減輕塗飾時的流淌現象。塗料用的增稠劑主要有以下幾類:①白炭黑;②膨潤土有機膨潤土(用陽離子性有機物處理的膨潤土);③經表面處理的活性碳酸鈣微粒;④加氫蓖麻油;⑤金屬皂,如硬脂酸鈣、硬脂酸鋁硬脂酸鋅等;⑥聚合的植物油及脂肪酸二聚體與多元醇所成的酯。

顏料分散劑

用於防止顏料的沉降或漂浮。膨潤土和有機膨潤土、金屬皂、加氫蓖麻油等增稠劑可起顏料分散劑的作用。各種表面活性劑、低分子量的聚氧化乙烯(聚環氧乙烷)、低粘度甲基硅油卵磷脂及其衍生物等也常使用。
流平劑
有助於形成光滑塗飾面的物質。能夠降低塗料表面張力的物質一般都有流平劑的作用。工業上已使用的流平劑有含氟表面活性劑、聚丙烯酸酯類和聚乙烯醇縮丁醛等多種系列。一般有機硅類流平劑是控制短波流平,降低表面張力比較明顯;丙烯酸酯類是控制長波流平,降低表面張力幅度小。
抗結皮劑
防止油性塗料在使用中表面結皮的物質,如甲基乙基酮肟和環己酮肟。