第四節 輔助成膜物質
輔助成膜物質,一般用量都不多,有的用量很少,但對涂料質量、成膜過程及最終涂膜的質量性能有很大的影響,有的起關鍵作用。
隨著對涂料的要求越來越高,助劑的發展成了制約涂料工業質量的關鍵性因素,這已越來越成為我國涂料界的共識。
涂料助劑從功能上劃分有:
還有消泡劑,消光劑,流平劑,防沉降劑,抗結皮劑,防紫外劑等。
一、催干劑
氧化干燥型涂料中用。
作用:能顯著提高固化速度,縮短涂料干燥時間。
有催干作用的化合物不少,但廣泛應用的是環烷酸、辛酸、松香酸和亞油酸的鉛鹽、鈷鹽和錳鹽。由于鉛鹽的毒性,已經出現了一些低毒、無毒的催干劑,如鋯催干劑,其特點是色淺、無毒,代替鉛催干劑改善涂膜的附著力、硬度、光澤及保光性,遇硫化物不褪色。缺點是價格高。
一般認為催干劑能促進干性油主鏈上雙鍵的氧化,形成過氧化物,過氧鍵分解產生自由基,加速交聯固化。
1. 鈷催干劑 特點:表面催干劑。單獨使用易發生表面很快結膜而內層長期不干。常與Pb催干劑配合使用。用量以金屬計0.1%以下。 最常見:環烷酸鈷。
2. 錳催干劑 表面催干劑,但催干能力不及鈷,故有利于漆膜內層干燥。
缺點:色深,且有變黃傾向,不宜用于白色或淺色漆中。常用的:環烷酸錳。用量以金屬計0.3%以下。
3. 鉛催干劑 內層催干劑,常與Co或Mn催干劑配合,Pb與Co,Mn比為10:1。
主要:環烷酸鉛,用量以金屬計0.5% ~1% 可用鋯鹽代替鉛鹽。
4. 稀土催干劑 兼具表干及底干。 主要組分為鈰羧酸皀。減少了Co的用量,取代Pb。
二、生物活性添加劑
1. 船舶防污涂料中用
氧化汞、氧化亞銅、三丁基錫氧化物
自拋光防污漆:甲基丙烯酸錫與不飽和單體共聚制成的高分子有機錫化合物,不僅揮發性極低,且有自拋光作用。
2. 水性乳膠漆用
乳膠漆多數加有纖維素作為增稠劑,貯存過程中或漆膜在潮濕條件下易長霉。常用的殺菌防霉劑有:
酚類:五氯酚鈉
有機汞類:醋酸苯汞;有機錫類:三丁基錫;現在出現了生物活性添加劑。
三、流變性改進劑
1. 常用觸變劑:氣相SiO2; 有機膨潤土
2.常用增稠劑:(1)纖維素醚類:羧甲基纖維素鈉,乙基、羥乙基纖維素;(2)堿敏性丙烯酸聚合物增稠劑
(3)聚環氧乙烷骨架的締合性增稠劑
四、顏料分散劑
顏料分散劑是一類表面活性劑,用來幫助促進顏填料的潤濕。即使有時分散潤濕良好,為了確保均勻地分散,也常使用分散劑,因為它們吸附在顏填料粒子表面后,電排斥效應與位阻效應可防止重新凝聚。
常用顏料分散劑
1.聚電解質:主要用于水性涂料。有:聚丙烯酸鈉,苯乙烯-順丁烯二酸共聚物的銨鹽
2.低粘度硅油:用于溶劑型涂料。如:氨基烘漆。
Henkel 公司的Tenlo 70是好的碳黑分散劑。
4.聚磷酸鹽:用于乳膠漆。三聚磷酸鉀,焦磷酸四鉀
5.A-B型嵌段共聚物:適用于多種顏料。A段:含多個極性基團,與顏料粒子表面化學基團結合,B段:分子量適宜,低極性或非極性聚合物鏈,能溶于有機溶劑或基料中。