怎样平衡助剂之间的协同和矛盾效应？

admin

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！！！

榴连

懒得一张一张地贴图片了，还是将文档做成ＰＤＦ传上来吧！
;P

admin

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！

huazi3319

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！

guangxingu

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 ]

coilcoat

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.

admin

我认为楼上的应该是最佳答案:lol :lol

mophy

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!

nqfiu

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!

killchu

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!

暗夜销魂

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。

baba

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。

baba

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。

榴连

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！

amw

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。

fredfeng05

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!

AA1100

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

榴连

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？

xhuaj

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。