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标题: 怎样平衡助剂之间的协同和矛盾效应? [打印本页]

作者: admin    时间: 2008-3-8 14:09
标题: 怎样平衡助剂之间的协同和矛盾效应?
怎样平衡助剂之间的协同和矛盾效应?

众所周知,助剂在涂料配方中起到了,但是加入了不同的助剂之后,这些助剂之间势必会产生互相影响,从而影响了涂料的各种性能,比如:液体涂料性能,涂料施工性能和干膜的物理化学性能等。

悬赏:50经验点!提高到100点!!!
作者: 榴连    时间: 2008-3-8 14:09
懒得一张一张地贴图片了,还是将文档做成PDF传上来吧!
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作者: admin    时间: 2008-3-11 21:19
不同的助剂在涂料配方中具有不同的作用,一般情况下助剂之间没有明显的相互作用,但是通常来说:

润湿剂或者分散剂和消泡剂会有相互作用,润湿分散剂降低表面张力,但是过低的表面张力就给消泡带来难度。

流变剂(增稠剂)和流平剂之间也存在相互的影响,流变剂给体系提供了好的触变性能,但是这种触变性能如果不能在漆膜施工后一段时间内是粘度保持较低的话就势必影响了流平。

总之来说,做涂料配方就是一个把握平衡的过程,这个平衡把握的好了就做出来好的涂料配方!
希望大家能多多发表自己的见解!
作者: yong_hanxing    时间: 2008-3-13 15:29
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
作者: huazi3319    时间: 2008-3-14 16:20
其实助剂的应用要考虑的东西很多,主要看工程师的习惯和配方,因为现在没个厂所选用的材料都不同,导致最后同一个配方出现的效果也不同,助剂使用也是此!助剂使用还是要看工程师的用法,没个供应商只能提供基本使用方法和注意事项。
如丙稀酸的消泡剂,其对小泡消泡效果好副作用小,但相溶性差;而有机硅消泡剂相溶性好,对大泡的消泡效果好,但相溶性越好的消泡剂消泡效果就越差。

加50点经验!
作者: guangxingu    时间: 2008-3-15 21:14
这是我的一点见解,希望大家提出更多的观点

[ 本帖最后由 开林(江西)制漆 于 2008-3-18 14:29 编辑 ]
作者: coilcoat    时间: 2008-3-16 19:54
我觉得每种类型的涂料也是不一样的.
卷材涂料这样的:
卷材涂料一般助剂为:分散剂,流平剂,消泡剂,催化剂,削光粉,蜡粉
分散剂一般添加量比较高,卷材涂料色差要求很高,这个量太低,很容易出现色差不合格
消泡剂一般不会单独使用,一般都是带有流平性的消泡剂,对流平有一定的影响,如果控制的好,也不会有很大影响,一般湿膜有点凹坑,烘干后一点都不影响.
催化剂添加量是以性能为主了,有的客户要求不高,就少加,硬度要求高的,就多大点,不过对流平有影响
削光粉对涂料有触变作用,蜡粉有滑爽性,也有一定的削光效果,这些助剂之间有一定的影响,但不是很明显,可能没有其他类型的涂料那么明显.这就是卷材涂料.
作者: admin    时间: 2008-3-16 22:00
我认为楼上的应该是最佳答案:lol :lol
作者: mophy    时间: 2008-5-22 23:17
比如表面活性剂的运用,加的过量往往会影响第二层的重涂,但是如果从表面张力来考虑的话,只要第二层的张力---达因比第一层小的话,就不存在什么重涂问题了!
作者: nqfiu    时间: 2008-10-21 07:12
表面活性剂的运用,加的过量往往会影响第二层的重涂,但是如果从表面张力来考虑的话,只要第二层的张力---达因比第一层小的话,就不存在什么重涂问题了!
作者: killchu    时间: 2008-10-22 03:06
原帖由 nqfiu 于 2008-10-21 07:12 发表
表面活性剂的运用,加的过量往往会影响第二层的重涂,但是如果从表面张力来考虑的话,只要第二层的张力---达因比第一层小的话,就不存在什么重涂问题了!

                这个经验谁告诉你的?按照你的说法,体系中只要加点有机氟,重涂都没有什么问题了?现实中却不是这么一回事,表面张力小只是润湿性相对好点而已.
                重涂要考虑的东西太多,比如底材的交联密度,致密性,极性等
                表面活性剂加过量也不一定就影响重涂,表面活性剂品种太多,不一定表面活性剂就降低表面张力,简单点:偶联剂就是表面活性剂,这个添加进去的作用难道是影响重涂吗?
                楼主提到助剂的协同效果,和影响.这个话题太广,因为助剂本身就是一个很广的范围.
                从涂料生产到应用各个阶段中,都有助剂产生作用,助剂有一品多类和一类多品,,我们在生产涂料时需要考虑的就是助剂在整个涂料体系中的作用,以及添加进去后可能会产生的副作用.举个简单例子:消泡剂,我们知道相容稳泡,不相容就消泡,这个是理论.但是有时候一个漆膜的弊病一不定就要直观的去选用助剂,例如施工时,漆膜很平整,而当表干之后出现气泡,而且很多,这是一个消泡问题,你要解决他并不一定要从用消泡剂角度考虑,有时候可以用流平剂,这时候流平剂可以理解为是一个真溶剂,在成膜的时候增加漆膜的流动,有更多的流平时间,让气泡消掉,气泡问题也可以解决.
                 有时候气泡消不掉是因为涂料体系中稳泡的东西太多,你加了消泡剂,流平不好,你加流平剂,消泡又不好.所以这个时候我们就要考虑体系中稳泡的因素有哪些,哪些助剂和原材料会产生稳泡性.比如很多配方中使用的BYK333,这是一个聚醚改性有机硅,这是相容性非常好,强烈降低表面张力的流平剂.,由于相容性好,所以稳泡性就会有点不佳,这个时候我会建议客户更换BYK333,改用的DOWCORNING的DC-327,DC-327虽然也是有机硅改性的,但是由于改性的方法不一样,DC-327不会稳泡,不影响重涂.而且消微泡.既然可以消微泡,相容性肯定比BYK333要差一些,所以添加不能过量,过量会产生浑浊,在透明亮光体系使用就要注意添加量.这样一来,气泡问题解决了.
                   助剂的使用其实就是一个实验实践的过程,在复配时,要考虑他的主作用,副作用.这样我们才能预测他们的协同效果!
作者: 暗夜销魂    时间: 2008-11-20 20:45
我们设计配方时最初的框架是没有助剂的,(当然不包括色漆中的分散剂),相对来说那是一个纯净的系统,那么这样理想状态下的涂料产品估计只有在普通的氨基烤漆中通过溶剂的调整就足够满足施工以及涂膜外观要求。而在塑料涂料以及罩光清漆体系,必须考虑一个润湿、流平以及体系固化引起的种种问题,基本的思路都是为解决或者改善某问题才引入相应的助剂,而做为表面活性剂的助剂,始终会因为不同相的影响而产生泡沫问题,那么我们考虑的是同等性能条件下,助剂(非消泡剂)的稳泡性,以及消泡剂产品的侧重点,(抑泡还是破泡?)等等。更多的时候,选择不同类型的助剂协同使用,(比如长波流平和短波流平的搭配,抑泡和消泡剂的搭配,分散剂与协同分散剂的搭配等等),绝大多数情况下,助剂搭配使用可以起到取长补短的功效,毕竟表面活性剂之间相互反应的品种还是比较少的,只有在相互对立的情况(比如阴阳离子的、呈酸碱性不一的)以及促进反应的情形下才会导致负面影响。
作者: baba    时间: 2008-12-14 20:40
1。不加助剂看能否达到要求,达到了不加
2。如达不到要求,如果时间精力充沛,从调整树脂和其他成膜物看是否可以达到要求。
3。非要加,大量实验找到一只相对副作用小的助剂。
作者: baba    时间: 2008-12-14 20:52
助剂不是必需的,
加助剂只加必需的。
助剂不是万能的,
不做实验是万万不能地。
作者: 榴连    时间: 2008-12-28 00:09
关于这个话题,估计没有谁能领赏了。因为相信没有人能说得清,没有人能说得全面,也没有人能让所有人信服!
偶只是随便谈一谈吧,欢迎批评!

多年以前,我参加一个涂料供应商的研讨会。一个德国的公司,既生产树脂,也做一些流平剂。一个德国专家当时说出了这样一句话:“最好的配方,是无助剂的配方!”这个说法当时令我感慨万千,也与暗夜销魂大侠的讲法不谋而合。但他们当时是为了推广一个功能性树脂,这款树脂有防沉功能(其实就是SCA改性),有流平功能(引入硅氧烷),有润湿分散的功能(引入极性基团),总之一个字:好!就是好!
要论证这个讲法,我们首先要认识到,为什么要加助剂?
加助剂,是因为现有的配方有缺陷!例如颜料分散不好,发生絮凝了,颜色展色性不好,我们需要加入润湿分散剂;流平差了,有桔皮,我们加入流平剂;耐候性不佳,怎么办呢?我们加入紫外光吸收剂和受阻胺光稳定剂;泡沫多了,我们加入消泡剂;附着力太差了,我们加入附着力促进剂、硅氧烷偶联剂;有沉淀了,我们加入防沉剂…
是否有一个树脂——即使加上所有活性基团做改性——能同时具有以上所有的性能呢?是否具有了以上所有性能就不会引起其它缺陷呢?
不可能!不可能有这样的树脂!或者即使有了,价格因素也是绝大多数人所不能接受的。所以,德国人讲的,仅仅是一个概念。在涂料的组份中,助剂,好比烧菜的油盐酱醋,没有它们,我们照样吃饭,可是我们吃不好!
那么,是不是只要发现什么缺陷,就加入相应的助剂呢?所谓的“对症下药”,是不是可行呢?比如说,泡沫多了,我们加消泡剂;发现又缩孔了,我们加入抗油剂;发现影响附着力了,我们再加入附着力促进剂…
要讨论这个话题,又要讲到每个助剂的协同效应了。
从制漆的最早部分开始吧——制造色浆。一般来说,需要加入分散剂。分散剂的筛选就是一门很深的学问,我在这方面研究多年,也只触些皮毛而已。但颜料有好的分散和稳定,不发生絮凝,将会对很多性能产生影响。例如颜料不絮凝,粒子不会变大,便更倾向于布郎运动,重力作用会减弱,故而具有一定的防沉效果(例如图1是混研磨色浆采用不同的分散剂,经过贮藏后的防沉效果),也就是说,防沉剂可以不加或少加了!

(图1 不同分散剂对防沉的影响)
颜料分散稳定了,浮色发花的现象也会减轻,那么防浮色发花剂或降低表面张力的有机硅流平剂就可以少加了。(例如图2 采用不同分散剂,贮藏后的罐内浮色发花现象有明显差异)

(图2 不同分散剂的罐内浮色发花效果)

分散的效果越好,涂膜的光泽一般会越高,颜色也越鲜艳(对于黑漆,则是黑度越高),那么,有时候,也可以省下增光剂、荧光增白剂吧?
分散剂还对粘度产生很大影响,例如图3,是相同的配方加入不同的分散剂,粘度的差别就很大;那么,有时候增稠剂是否可以少加呢?

(图3 不同分散剂对粘度的影响)

分散的好坏还会直接影响漆膜的流平。一般来说,分散的效果越好,流平效果也会越佳。例如图4,采用不同的分散剂,除了颜色产生极大的差异外,流平性也有差别,这在刷涂或辊涂的涂料中表现更加明显一些;

(图4 分散剂对流平及色相的影响)

除此之外,分散剂还对透明度、遮盖力甚至颜料的耐候性产生一定的影响;如果做得好了,便是良性的影响,那么便是分散剂所产生的协同效应;

以上讲的是协同效应,但是不是和别的助剂也有矛盾呢?也先讲一讲分散剂好了。
大家都知道BYK-104S吧?类似的产品有EFKA-5065,德谦904S,这是一种受控絮凝类的分散剂,分子中含有三个羧基基团,形成Y形结构,其中一个或两个会和颜料尤其是无机颜料亲和,另一个(或两个)会与其它分散剂形成氢键结构。所以,这种分散剂会有增稠、触变及稳泡的效果。也就是说,它具有一定的防沉、防流挂及防浮色发花效果,但对消泡不利。另外,这种分散剂中含有少量有机硅,对于重涂尤其是卷材涂料体系,不是非常有利。
再比如,普通的高分子分散剂结构如图5,分散剂的锚定基团比较分散,并不会全部吸附在颜料表面。(CFRP类分散剂要好多了)这些锚定基团多是一些极性基团。所以,如果分散剂过量使用,势必会对涂膜的其它性能产生影响,例如耐水性、耐化学品性、耐溶剂性或耐候性。


(图5 随机聚合分散剂与CFRP分散剂)

偶在论坛的一个贴子里曾提过,多年前在醇酸氨基黑烤漆中,使用过一支分散剂,性能及展色力均不差,当时一时大意没有检测漆膜性能,因为以前采用别的分散剂时已经检测过了。结果送到客户那里试样,大面积剥落——这支分散剂在该体系中严重影响附着力!!
再谈一谈消泡剂。为什么加入消泡剂?因为有泡沫!为什么有泡沫?因为有表面活性剂!为什么有表面活性剂?因为分散剂、流平剂中(当然,还有其他组份中)含有!也就是说,有些分散剂及流平剂稳泡!
然而加入消泡剂就一定解决了吗?例如EFKA-2020、BYK-052,两支消泡效果非常优秀的消泡剂,然后,如果直接加在涂料中而没有经过充分的研磨或高速分散,就很容易引起缩孔。相对安全的消泡剂,其消泡效果又不完全好。矛盾,就是矛盾!
消泡剂与体系之间多有些不相容,那么,势必会对光泽以及流平产生此许的小影响(有时候是大影响)。
再讲一讲流平剂,例如BYK-306,大家都非常熟悉了,流平效果非常好,然而稳泡,这就是矛盾了。再比如说BYK-354,EFKA-8385,丙烯酸酯的流平剂,然而具有一定的消泡效果,那么这便是协同效应了。
再说到防沉剂吧,例如6900聚酰氨腊,很好的东西,不但防沉效果好,用在铝粉漆里还有定向作用,协同效应!用得不好可能影响流平,可能稳泡,还可能返粗!
所以,助剂并不在于用最好的,最合适永远是最对的!好的东西用得不好了,再好也是白好;不好的东西用好了,往往能发挥神奇的功效!
极致的应用助剂的例子:分散剂选对了,漆膜流平也好,不稳泡,展色性好,降粘好,还不沉降;加入合适的流平剂,流平效果更好了;消泡剂——不需要!防沉剂——不需要!防浮色发花助剂——不需要!防缩孔剂——不需要!…
反面的例子是:首先分散剂用得就不好,流平不好了,加流平剂;稳泡了,加消泡剂;沉降了,加防沉剂;消泡剂加入后缩孔了,加抗油剂;抗油剂加了一段时间,流平又差了,再加抗油剂;污染环境及其它涂料了,都加抗油剂…
掌握好了助剂之间的协同与矛盾,你可以节省很多成本,可以做出更好的涂料。记得《射雕英雄传》里黄蓉为了让洪七公教郭靖武功,竭力做些美味来吸引他。最后做的是青菜和豆腐,郭靖很奇怪,青菜豆腐有什么花样?洪七公说了,青菜豆腐做好了,才最显厨艺!青菜豆腐做好了,才是做厨师的最高境界!
作者: amw    时间: 2009-1-4 10:36
这个问题要回答也不是太难,一切以人为本。不仅做企业,做产品,还是做助剂的工作,一切以人为中心,人才是解决问题的关键。
作者: fredfeng05    时间: 2009-2-2 10:48
榴连"最好的配方,是无助剂的配方!”强烈赞同
榴连对助剂使用循环性解释也相当有水准
但有一问题求教榴连:
我个人认为需要调色的颜料不加分散剂是不行的,但是否可能在树脂中接入锚定集团呢(只是少量的)
但除了锚定基团,还需要稳定长链. 实际为高分子物质的锚定基团位置和其构型有关
如何来高分子物质的控制锚定基团位置和其构型呢? 不知道榴连大侠有何高见??? 求教!
作者: AA1100    时间: 2009-3-12 18:34
不加助剂可能可以,那是客户要求不高,大多数情况下都要的,不过我们要知道加入的量以及加入后的好处和危害
作者: 榴连    时间: 2009-3-27 00:02
榴连"最好的配方,是无助剂的配方!”强烈赞同
榴连对助剂使用循环性解释也相当有水准
但有一问题求教榴连:
我个人认为需要调色的颜料不加分散剂是不行的,但是否可能在树脂中接入锚定集团呢(只是少量的)
但除了锚 ...
fredfeng05 发表于 2009-2-2 10:48

不好意思,拖到现在才回复。
实际上,“最好的配方,是无助剂的配方”,这只是一个概念,我并不是很赞成。这是一个德国专家的原话,我的观点在我写的东西里表明了:“是否有一个树脂——即使加上所有活性基团做改性——能同时具有以上所有的性能呢?是否具有了以上所有性能就不会引起其它缺陷呢?
不可能!不可能有这样的树脂!或者即使有了,价格因素也是绝大多数人所不能接受的。所以,德国人讲的,仅仅是一个概念。在涂料的组份中,助剂,好比烧菜的油盐酱醋,没有它们,我们照样吃饭,可是我们吃不好!”

树脂中当然可以可以加入锚定基团,以利于其对颜料的亲和性。事实上,一些长油醇酸树脂中含有的极性极团以颜料就有很好的亲和作用,所以可以少加或不加入分散剂。再例如,EFKA-1101,就是一款分散树脂。我不知道它的具体结构,但我分析,可能就是分散剂,只是锚定基团的数量少一些——其作用就是——相容性比分散剂好,副作用比分散剂小。所以EFKA 1101等可以做为通用微脂色浆的树脂来使用。
分散剂的锚定基团,多是一些极性极团。我现在正在写一篇论文,里面列出了部分基团,这里就不一一贴上了。相信以后大家会有机会看到。这些锚定基团除了对颜料有吸附作用外,过量的锚定基团会有副作用——引起相容性不佳的通常是这些锚定基团。另外,可能还会影响耐候性、耐水性、耐化学品性、耐MEK等等。
所以,还是那个比喻:助剂就是烹饪里的调料,不放没有味道,放得过多了,也没有人喜欢.锚定基团做在树脂里,也好比是咸菜,做好了味道可以,做不好就不好了.而且不是所有的菜都适合做咸菜.
至于你说分散剂的稳定长链,这个被称为"位阻链段",是提供与树脂的良好相容性和空间位阻的。这个链段相对比较简单,与树脂主链结构接近就可以了。事实上,常规的自由基聚合型分用剂,锚定基团与你所说的稳定长链是无规则的,东一个西一个,所以不但对颜料亲和的效率有限,与树脂的相容也会受限,副作用是无可避免的,只有轻重而已。
目前的技术发展到受控自由基型分散剂。这种分散剂的结构能够被“定制”,也就是说,可以让锚定基团非常集中地排列在一起,位阻链段也很集中地排列在一起。这样的优势是很明显的,BYK及Ciba有太多介绍这种分散剂的Powerpoint,我这里就不用再赘述了吧?
作者: xhuaj    时间: 2009-4-8 15:01
多年前在对与丙烯酸聚氨酯漆试验时做了助剂这方面的工作.因为是防腐漆,所以不同的客户的施工方式也不样,有喷涂、刷涂、辊涂甚至淋涂,不同的施工方式对油漆的施工性要求也不一样,会产生的病态也不一样,但又不能每一种方式做一类油漆,所以我在试验助剂时就充分考虑到这些施工因素去平衡各种助剂间功效,以达到最佳的贮存性和施工性。首先是选择分散剂,对无机颜料和有机颜料的色浆选用不同的分散剂,观察色浆及配成漆后的贮存稳定性及浮色情况。分散剂筛选完后,又对消泡剂和流平剂进行搭配性试验,特别是辊涂性的试验。现在我们的浅色漆放置一年也没什么变化,无沉淀无浮色情况,而且南北方使用都很好。
作者: yahua    时间: 2009-4-14 10:50
哪为有尝试过调整体系的极性和表面能来达到好的流平性/消泡性呢?
作者: coateli    时间: 2009-6-3 22:23
顶一下,榴莲同志讲的太好了 ,几年前我做木器漆,如果是高档产品,用意大利树脂,整个体系加一点有机硅流平手感一下就可以,做中低档产品,则消泡剂,分散剂,流平剂一样都不能少,效果还是不能达到高档产品的效果
作者: zhangxingqiao    时间: 2009-6-24 16:09
涂料配方中助剂的使用,本身是为了改善单纯的成膜物质难以达到效果而进行添加的。很多助剂在配方中的使用有协同作用,同时也具有相反作用。在一个配方里,主要是为了发挥各助剂的最佳功能性,同时还兼顾着各种助剂之间的相互协同做作用,很多的时候是在进行配方矛盾对立的统一调试。比如润湿剂、分散剂-消泡剂;流平剂-增稠剂(流变助剂);流变助剂-定向排列助剂等!
    颜填料需要得到很好的分散效果,需要添加分散剂+润湿剂才能对其起到很好的分散效果,提高题分散效率,同时该类属于能降低体系的表面张力,很容易起泡,因此引入消泡剂的使用。消泡剂类型的不同根据用量的多少,会是湿膜在底材上面产生缩孔等现象。
作者: zhangxingqiao    时间: 2009-6-24 16:23
实际应用中就是这么一回事,协同作用的应用不但能简单配方,同时工艺和成本已就下来了!
作者: 过客    时间: 2009-7-20 13:57
就凭楼上那些同学打那么多的字也应该顶一下呀。我也是赞成涂料配方尽量的简单化,助剂说到根本基本都是各类表面活性剂,其对涂料在提供某些帮助的同时都会或多或少影响其它性能。如果不是对产品某些缺陷有较好的弥补,或对性能提高很多,一般助剂能够不加就不加,能够一种解决尽量不要用两种。
作者: lps    时间: 2009-8-30 21:44
助剂添加原则就是:能不加的尽量不加,不得不加的在达到要求的前提下尽量少加!
作者: wlp555    时间: 2009-8-30 21:58
助剂添加原则就是:能不加的尽量不加,不得不加的在达到要求的前提下尽量少加!
lps 发表于 2009-8-30 21:44

有点得道的意思!
作者: Georgna    时间: 2009-9-2 10:34
“最好的配方,是无助剂的配方!”
非常赞成榴莲版主的话!本人也是一直这么认为的,其实涂料生产就像烧菜:有主料,有配料,更有调味料,调味料就像是咱们的助剂,盐加多了会咸,糖加多了会甜,醋加多了会酸,只有适量才能烧出大家都适合的口味来!很多大师做菜时,都很少放调味料,或者利用其它材料的味道来补充此菜所欠缺的味道,讲究的是原汁原味!我想这也是咱们设计涂料配方的真谛吧!
作者: winsamxie    时间: 2010-3-15 20:33
我觉得主要是根据助剂的选择性和凸显效应来确定助剂的种类,然后根据助剂的结构选择不同的助剂协同搭配,从而达到事半功倍的效果,如果要具体说明应该可以出篇论文了  所以只好随便提提  没打算拿经验了 呵呵
作者: gaojiale02    时间: 2010-5-18 14:56
这个深奥的问题,好像大家都想了解,都在 学习,目前没有终结者出现。
应该看具体的要求,设计相应的配方吧。助剂是能不加,就不加,加好像也还要注意技巧性的东西
要来考虑每个成份的各种性能。最好是不加。
作者: 磊子    时间: 2010-5-22 16:26
助剂,从字面来理解,就是一个“助”字。
作者: uvcoating    时间: 2010-5-23 00:33
榴莲不错!最好的配方,是无助剂的配方,严重同意!
作者: 相思    时间: 2010-5-24 21:51
很认真学习榴莲的资料,获益非浅,以前虽然也在注意少添加助剂,但常常控制不好,通过榴莲的阐述,能更进一步了,谢谢榴莲
作者: 陈洁    时间: 2010-7-1 23:19
一般选定树脂体系后,添加助剂有一定的顺序,譬如润湿分散剂-流变助剂-基材润湿剂-流平和表面控制助剂-消/脱泡剂,这就是考虑到了助剂之间的相互影响和协同效应
作者: yuanhy    时间: 2010-7-4 21:30
回复 62# 陈洁


    可以稍作解释一下吗?所谓的协同效应,真的有吗?通常看文献,做试验,解释不了的就一个“协同效应”呵呵。相互之间有什么影响,能不能给一两个案例说明一下,不按顺序加的相互作用体现在哪里,谢谢!
作者: 陈洁    时间: 2010-7-5 11:38
回复 63# yuanhy

就拿润湿分散剂来举例好了。高分子量聚合物性润湿分散剂+基材润湿剂配合使用,有助于降低研磨粘度,在高颜料含量的情况下仍能保持较低的粘度。和基材润湿剂相比,前者与各种涂料用树脂的相容性更为有限,而基材润湿剂如一些烷氧基表面活性剂,具有很高的动态活性,在液体涂料中能够快速迁移并定向在颜料表面,从而可以促进颜料表面的润湿。但是这些表面活性剂的分子量较低,并不能很好地稳定颜料的分散状态,因此它不能取代润湿分散剂,而是协同作用。另外,我们知道润湿分散剂会影响涂料体系的流变性能,要控制流变,与其它流变助剂一起使用有协同效应(e.g.气相二氧化硅,膨润土和脱水蓖麻油等)。配方中很多组分都有气泡的倾向,像基材润湿剂会或多或少的稳泡,所以在这些组分及用量确定之后,再选择消泡剂,往往可以取得理想的消泡效果(研磨阶段消泡剂除外)。

还有,乳胶漆中经常会碰到这样的问题:是先增稠后调色好,还是先调色后增稠好?这也是助剂之间相互影响的典型例子。出现这个问题的原因,可能是PU增稠剂的敏感性造成的。漆的颜色调好后,再加粘度调整剂,增稠剂会与色浆的分散剂发生反应,使色浆的分散稳定性产生变化,严重时导致颜料絮凝或者析出;如果先增稠后调色,增稠剂的疏水基与分散剂的疏水基发生反应,破坏了增稠剂在液相中的“微型胶束”结构,会使体系的粘度变低。最好的解决办法是补充少量的分散剂。将补充的分散剂加添到色浆中,使其与PU增稠剂反应,保证体系的稳定性。补加分散剂的量可通过以下试验方法求出:取出定量的色浆,让其铺展在玻璃板上。再其上滴加PU增稠剂,观察是否有疙瘩产生。若有,就说明色浆中的分散剂与PU增稠剂产生了反应,有颜料析出。再向其内滴加分散剂,直到疙瘩消失。色浆的量与滴加分散剂的量做比,就可求出分散剂的补加量。
作者: zhck    时间: 2010-7-6 10:07
再来学习,分散确实是很深的学问。
作者: qianqiulyp    时间: 2010-7-15 16:53
看到这个贴子,就会让我想起我第一次做涂料配方的时候,我的老大就对我说:以前都没有这么多助剂的时候,照样能做出很好的漆来,不要什么都想靠助剂来解决.直到现在,我做配方也是先不考虑助剂做到我认为可以的状态下再去调整,这样做出来的配方才没有那么多问题.绝对支持大家的观点.
作者: 汝娇妻爱乳胶漆    时间: 2010-7-15 22:27
對助劑的依賴越強,做起漆來越容易束手束腳。
表面活性劑有降低張力的,有提高張力的,相互之間有協同也有矛盾,而且各個助劑的成份和結構又差異很大,很難用一言兩語說得清的。
作者: feihuazhibi    时间: 2010-7-18 14:59
每个配方对颜料的分散都有不同的要求,所以理论上是很难去解释的,只有不停地去做试验,才能解决分散的问题。榴莲同志的见解为我们解决问题又提供了一条途径。谢谢榴莲。
作者: zpey2010    时间: 2010-7-21 13:30
关于这个话题,估计没有谁能领赏了。因为相信没有人能说得清,没有人能说得全面,也没有人能让所有人信服! ...
榴连 发表于 2008-12-28 00:09



    有些分散剂及流平剂为什么会稳泡!?原理是?
作者: ymy96    时间: 2010-8-22 11:23
尽量避免用就好了
作者: lijiaxingyucr    时间: 2010-8-24 09:40
助剂搭配是种艺术~
哈哈~一个好的涂料工程师是个出色的艺术大师~
作者: jason110    时间: 2010-10-14 12:46
我认为做涂料配方时助剂还是必须的,而且是必须添加的。
大家都说做涂料配方相当于做菜,树脂就是主菜,助剂就是调味剂。那么,大家加过哪一种青菜能够在不添加盐的条件下炒出香味来?    哪种肉能够在不添加盐的前提下炒出咸味来?
所以个人小小的意见是:助剂是必须要添加的,关键在于选择如何搭配,掌握协同作用。在达到预期效果的前提下,助剂必须少加。
作者: kfeng1225    时间: 2010-10-17 17:08
受教了,确实是经验之谈,国产助剂厂商要努力呀
作者: 爱MIN    时间: 2010-10-20 20:39
有时是你想不想加的问题,是客户的要求逼得你必须加啊
作者: 榴连    时间: 2010-12-31 22:25
zpey2010 发表于 2010-7-21 13:30
有些分散剂及流平剂为什么会稳泡!?原理是?

这个问题可以引用一些资料来说明:

泡沫的稳定化必须满足如下条件:
①介质必须是液体,且至少要由两种物质所组成;
②必须有可溶性表面活性剂存在;
③必须产生Marangoni效应;
④必须有凝胶状表面层形成
毫无疑问,所有涂料配方都能满足第一个条件。现在我们讨论其他方面的问题。
1.可溶性表面活性剂的存在
泡沫体系自由能的增加是由表面张力和所增加的表面积的乘积所致。由此看来,泡沫产生的难易程度与液体体系的表面张力直接有关。现以十二烷基硫酸钠为例,说明水溶液中表面活性剂的浓度与表面张力的关系
[attach]38352[/attach]
一般说来,纯水甚至纯的表面活性剂,由于表面和内部的均匀性,不可能形成弹性膜,所以它们的泡沫总是不稳定的。当空气进入泡沫体系,其气泡上升到液体表面,并透过表面时,液体体系中有无表面活性剂存在,它们的行为有很大的差异。这取决于这些气泡是裸露的泡,还是具有表面膜的泡。也就是说,是无表面活性剂吸附的泡,还是有表面活性剂吸附的泡。无表面活性剂吸附裸露"的泡会立即撕开,它所包围的空气就会逃逸,液体就会自由流动。有表面活性剂吸附的泡,即具有表面膜的泡,表面活性剂分子中的亲水基和憎水基被气泡壁吸附,并有规则地排列在气液界面上,形成了弹性膜,阻止了泡膜的破裂。另外表面张力与温度也有直接的关系。见表3—1

[attach]38353[/attach]
2Marangoni效应
热力学的观点还认为:有可溶性表面活性剂的存在就有Marangoni效应产生。该效应认为:液体会自动从低表面张力处流向高表面张力处,高表面张力区域倾向于收缩,并在界面上造成切线方向的运动。当泡沫刚形成时,泡沫膜内的液体由于重力的作用,马上开始向下回流,从而带动表面活性剂分子也向下流动,造成底部表面张力低于上部表面张力。由于Marangoni效应,在底部低表面张力的液体会自动流向上部高表面张力液体的区域,在泡膜中通过与纯液体生成的泡沫不断逆向流动的表面活性剂液体而增加了泡膜的厚度,使气泡获得稳定。这种Marangoni效应的修复能力通常用Gibbs弹性模量E来表示.

[attach]38355[/attach]
3.表面黏度
表面活性剂的泡沫性能包括它的起泡性和稳泡性两个方面。最近的研究表明,表面活性剂水溶液的起泡性和稳泡性皆随表面活性剂浓度上升而增强,到一定浓度后就达到极限值。对于阴离子、阳离子、非离子三种不同类型的表面活性剂体系来说,起泡性的极限值相差不多,但稳泡性极限值则相差很远。
决定泡沫稳定性的关键因素是液膜的强度,而液膜的强度主要取决于表面吸附膜的坚固性。表面吸附膜的坚固性通常以表面黏度来衡量。表3—2是几种表面活性剂水溶液(1)表面黏度与泡沫寿命的关系。
3-2
表面活性剂水溶液表面黏度与泡沫寿命的关系

表面活性剂
表面黏度 /mpa·s
泡沫寿命/min
辛基酚聚氧乙烯(910)
6
月桂酸钾
39
2200
十二烷基硫酸钠
55
6100
十一烷基苯磺酸钠
3
440
由表3—2可知,表面黏度越高,泡沫寿命就越长。纯的十二烷基硫酸钠中加入少量十二醇作起泡剂、稳泡剂时,表面黏度上升,提高了泡沫稳定性。同样,在月桂酸钠中加入月桂酰胺亦使泡沫寿命大大增加,同时表面黏度升高。
4.表面电荷
如果泡沫的液膜带有相同的电荷,液膜的两个表面将相互排斥。因此,电荷有防止液膜变薄、增加泡沫稳定的作用。
离子型表面活性剂产生泡沫时,由于表面吸附的结果,表面活性剂离子将富集于表面,形成带负电荷的表面层,而相反离子则分散在液膜溶液中,形成液膜的双电层,如下图所示。
[attach]38354[/attach]
当液膜变薄到一定程度时,两个表面层的静电斥力开始呈现出显著的作用,防止液膜进一步变薄,保持了液膜中的液体内容物,维持气泡不破裂。但应该指出,此种静电相斥作用在液膜较厚时影响不大
5.涂料中泡沫的稳定问题
对于这个问题,不少学者还正在研究之中,现在只能就所搜集到的资料作简单介绍。只有涂膜中有液体存在时,Marangoni效应才会起作用,随着涂膜的干燥,在涂膜中液体的量会减少,此时稳定泡沫的就不会是Marangoni效应,而是黏度效应在起稳定作用。凝胶化的表面层是膜的外层,当其开始固化时,黏度会增加,而且还存在一个黏度梯度,面层的黏度高于里层的黏度,使允许气泡破裂的倾向显著减少。涂料配方倾向于形成高黏稠、抗流淌的表面涂膜,这是一个不透气的表面凝聚膜,通过表面传递和涂膜内外层之间的静电排斥作用,使它们具有一种自愈能力,高的整体黏度延缓了气泡聚集及迁移到表面的速度,使气泡很难破裂。

很显然,某些流平剂由于极较好的相容性和能降低表面张力,从而起到了稳泡的作用。
下面是johnson版主的文章,论述了为什么有些流平剂会稳泡,而有些流平剂会消泡:
有机硅流平剂的结构以最常见的聚醚改性硅油为例,他的结构通常可以用如下结构式来描述:——(SiO(CH3)2)m——(SiOCH3(CH2CH2CH2(CH2CH2O)x(CH2CHCH3O)y)nR——来表示,其中m链段是未改性部分,也就是相容性受限链段,n部分是相容链段,也就是改性链段,当改性部分是聚醚链的时候,就是聚醚改性硅油,当改性链段中的基团换成——烷基,——聚酯,——芳香基的时候就成为相应的改性硅油。上面的结构式里面有四个参数,分别是m,n,x,y,这四个参数共同决定了一个流平剂的性能。而不同流平剂之间性能的区别很大程度上也决定于m,n,x,y四个数值的区别。下面简单讨论一下这几个数值对流平剂性能的影响的具体表现形式
1.相容性:有机硅流平剂的相容性主要取决于m/n的数值,m/n的数值越小(也就是不相容链段含量越低),则相容性越好,在m/n数值固定的情况下,x/y的数值越大,则相容性越好,这是因为聚环氧乙烷的相容性超过聚环氧丙烷的原因。
2.手感:在xy值固定的情况下,有机硅流平剂的手感同样主要取决于m/n的数值,m/n的数值越大,手感越好(相当于纯有机硅链段含量越高,相容性越好),在m/n数值一样的情况下,m的绝对数值越大,手感越好;从这一点可以看出,对于有机硅流平剂,追求好的相容性和好的手感经常是一对矛盾,为了达到两者兼顾,通常m/n只能在一个不大的范围内选择
3.流平能力:m,n,x,y的数值对流平效果的影响比较复杂,一般而言,m/n的数值在1到2之间的时候有比较好的流平效果,而对于固定的m/n数值的情况下,X+Y的数值越大,流平效果越好。
4. 稳泡性:一般而言,在通常的X,Y的数值下,m/n>3或者m/n< 1/4都可以得到基本上不稳泡的效果,通俗的说就是当硅含量很高或者很低的时候,所得到的流平剂都是不稳泡的,而如果做成硅含量很高的品种,就能得到手感出色,不稳泡,但是相容性略差的流平剂,如果做成硅含量很低的品种,则所得到的流平剂的性能就是相容性很好,不稳泡但是手感不足的有机硅流平剂。
5. 重涂性:一般来说,m+n的数值越大且m/n的数值越高,越容易出现重涂性的问题,另外聚醚端基R基团的种类也会对重涂性产生影响
6.消光粉的定向能力:根据试验,消光粉定向的能力受m/n的数值和m的绝对值的影响很大,m的绝对值越大,有越好的消光粉定向能力。
以上简单描述了聚醚改性硅油的几个结构参数对其性能的影响,而通常我们经常要求有机硅流平剂具有好的相容性和好的手感,为了同时满足这两点,故m/n的数值经常落在了稳泡的范围内,这也就是为什么我们经常说聚醚改性硅油类流平剂稳泡的原因。其实针对不同涂料对流平剂的不同要求,通过选择合适的m,n,x,y值的流平剂,经常可以得到格外出色的效果,有时候并不一定局限于市场上常见的那么几个品种,这也是为什么各种流平剂都有人说用的很好的主要原因。当然,由于各个助剂公司都很少公布他们的流平剂所对应的m,n,x,y值,故很多时候涂料工程师还没有办法根据自己的需求来预测可能有效的流平剂,这个时候就只能靠实验来摸索了。

至于分散剂。通常来说,如果分散效果很好的话,会起到降粘的作用,从而对消泡有利。但是有些受控絮凝类的分散剂,本身就添加少量有机硅氧烷,如BYK-104S,Tech-504S等。本身又起受控絮凝作用,粘度会上升,稳泡也是很容易理解的。分散剂本身也是一种表面活性剂,如果同时存在降低表面张力,或是因分散效果不好(或是受控絮凝作用)引起增稠的话,也是很容易稳泡的。

作者: wwm1215    时间: 2011-1-12 19:50
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有同感,在曾经试验色浆制备时大量考虑了减小浮色和指研色差而忽略了分散剂对漆膜的附着力影响,后在综合性能评价时才发现对附着力影响蛮大的(此分散剂还是一国外大公司的)
作者: 榴连    时间: 2011-1-12 20:39
回复 wwm1215 的帖子

我猜测你所说的分散剂是哪一支了!
最大的问题是,他们的销售人员早知道这支分散剂可能会影响附着力,但是就是不跟你说!
你出了问题问他的时候才说,哦,是的,有可能的!/:idea
作者: plos83    时间: 2011-1-19 09:42
学习了。。。呵呵
作者: Maryli    时间: 2011-4-1 13:40
比如表面活性剂的运用,加的过量往往会影响第二层的重涂,但是如果从表面张力来考虑的话,只要第二层的张力---达因比第一层小的话,就不存在什么重涂问题了!

作者: jingsi2004    时间: 2011-4-3 22:26
回复 榴连 的帖子

请教榴莲前辈,纯丙或者苯丙乳液中极性基团很多,又有很多乳化剂(表面活性剂),按理说应该与颜料的相容性好才对啊,为什么没有?分散剂的用量怎么控制?看能否把颜料的色度充分展现出来?还是怎么确定?
作者: jingsi2004    时间: 2011-4-3 22:31
回复 xhuaj 的帖子

请教一下,成品漆都要增稠防沉吗?增稠势必引起施工时要稀释,这样有效份将会降低,并且光泽也会降低,该如何解决?
作者: jingsi2004    时间: 2011-4-3 22:54
润湿分散剂加多了,浆料的泡会变少,在相同量的消泡剂用量情况下?为什么了?
作者: jingsi2004    时间: 2011-4-11 19:43
怎么都没人解决问题啊
作者: chenjianyunen    时间: 2012-7-18 10:22
学习中

作者: yanhonglinb    时间: 2012-7-24 22:08
受教了。。。。。
作者: 虔诚行走    时间: 2014-2-13 15:32
受教了/:^_^
作者: gghsd4    时间: 2014-2-20 11:15
榴连 发表于 2008-3-8 14:09
懒得一张一张地贴图片了,还是将文档做成PDF传上来吧!
;P

不错啊,有借鉴
作者: zhouwensen    时间: 2014-5-12 15:01
那请问楼上的高手,有机硅流平剂有什么不良之处吗





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