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[据涂料涂装资讯网报道] 作者：宁武深 ( 北京涂佳化工有限公司，北京 ) 摘 要：利用科莱恩 T —180 粉体改性剂特殊的锚定基团及其亲油、亲水的特性，能有效地提高乳胶漆的中、 高剪切黏度，改善流变性能，改善贮存稳定性，提高漆膜的丰满度和耐擦洗性。 关键词：粉体改性剂；流变性能；贮存稳定性；丰满度；耐擦洗性 涂料的流平性、丰满度、贮存性能一直困扰着众多厂家。对试验数据和实际的现象分析，影响乳胶漆流变性能的主要因素是乳液、分散剂、增稠剂，除了膨润土的影响是非常明显的，其他粉料和溶剂的影响是在 一 个较小的范围，在这里不作过多的讨论。 要对乳胶漆流变性能进行控制，就要整体地看待分散剂、乳液、增稠剂这 3 个主要因素，它们之间是相互关联的。分散剂是基础因素，如果分散剂有问题，再怎样调整乳液和增稠剂也很难有好的流变性能；乳液是可选择因素，但乳液会影响增稠剂的种类和用量；增稠剂是关键因素，因为前 2 个因素确定以后，增稠剂的应用会使流变性能有更佳的表现。 1 分散剂对乳胶漆流变性能的影响 1 ． 1 RIM 100C 粉体改性剂能提高浆体的稳定性 为使颜料粒子尽可能均匀地分布在液相体系中，分散剂的使用是必不可少的。目前市面上用于水性颜填料的分散剂主要是阴离子型的羧酸盐类分散剂，有钠盐和铵盐 2 种。它主要是以提高颜填料粒子表面的 电位，使颜填料粒子得以分散。但羧酸盐类分散剂与 颜填料粒子表面电荷相同，因此羧酸盐类分散剂与颜填料粒子吸附力很弱，分散剂很容易从颜填料粒子表面脱离，从而引起弱絮凝，这种弱絮凝并不会引起浆体黏度在打浆后明显升高 ( 见表 1 中 2 和 4 ) ，不容易被发现，但存放一段时间就可以发现。这样造成在调漆 时低剪黏度较高，漆的流平性很差，丰满度不好。 表 1 RM 10eC 粉体改性剂对乳胶漆稳定性的影响 表 1 RM 10eC 粉体改性剂对乳胶漆稳定性的影响 这是一个普遍存在的问题，只是由于粉料的不同，弱絮凝的程度不同。从实际生产来讲，通过砂磨机研磨的浆体要比仅仅高速分散的浆体分散得好，但是这也不能阻止弱絮凝的发生。 如果有恰当的助剂能够与颜填料粒子表面牢固地吸附，那么就能够很大程度上阻止弱絮凝的发生。 RM 100C 是带有锚锭基团和亲油基团的水溶性大分子 ( 见图 1) 。 RM 100C 具有特殊的锚定集团，能够与颜填料粒子表面牢固地吸附， RM 100C 的亲水基团提供分散性能，亲油基团提供位阻、防止絮凝，另外也为缔合型增稠剂提供更多的缔合点，提高乳胶漆的中剪黏度和高剪黏度，改善其流平和丰满度。加入 RM 100C 之后，对于浆体的稳定性明显提高 ( 见表 1 中 1 和 3 ) 。 图 1 RM 100C 结构与作用机理 1 ． 2 RM 100C 有利于乳胶漆高剪黏度的提高 乳胶漆工程师都期望乳胶漆具有较高的高剪黏度和较低的低剪黏度，这样涂料就具有很好的流平性能和丰满度。但是在调整乳胶漆时总会发现很难实现所期望的状态，总是在得到高剪黏度时，低剪黏度已经高的让人不能接受。牛顿型缔合型增稠剂 (HEUR) 可以解决这个问题，但是用量太大，使得成本较高，如果想降低成本，采用疏水改性碱增稠剂 (HASE) 配合，黏度的调整又很麻烦。这是由于 HASE 的缔合能力远低于 HEUR 。 采用 RM 100C 以后，由于在颜填料表面增加了疏水基团，增加了缔合点，提高了缔合型增稠剂的缔合能力。改善了乳胶漆的中、高剪黏度，有效地发挥了疏水改性碱增稠剂 (HASE) 的性能。 表 2 中的 1 、 2 配方采用了单一的 HASE 增稠剂，从图 2 ～ 4 可以看出， 随 HASE 增稠剂用量 的变化，中、低剪黏度和触变值的变 化，表明 RM 100C 粉体改性剂对于缔合的影响有利于乳胶漆流变性能。 从表 2 中可以看出， 添加 RM 100C 助剂可制得高固含量的乳胶漆，这对于乳胶漆的遮一盖有明显的提高； RM 100C 对于乳胶一 漆流变性能的影响 也可以从 1 、 2 样品对比中看出， RM 100C 能够有效地提高中剪、高剪黏度，提供流平和丰满度、抗分水；由于缔合点的增加使得缔合网络的密度增加，中剪、高剪黏度的提高，乳胶漆在静止存放时，有足够的屈服值防止沉降和分水。 RM 100C 由于相对分子质量较小，对于分散只能起协助作用，不能作为主分散剂使用。 图 2 RM 100C 对黏度的影响 图 3 HASE对 黏度的影响 表 2 RM 1OOC 与 HASE 增稠剂协同作用试验配方及性能 表 2 RM 1OOC 与 HASE 增稠剂协同作用试验配方及性能 图 4 HASE对 黏度的影响 1 ． 3 RM 100C 可以提高低 PVC 乳胶漆光泽 在低 PVC 乳胶漆中，乳液的体积浓度很大， RM 100C 对于缔合的贡献在流变性能方面不是很明显；但在提高光泽上有很好的作用。首先， RM 100C 能提高浆体的稳定性，减少絮凝；其次， RM 100C 对颜填料表面改性，让颜填料表面有一些亲油基团，从而能与缔合型增稠剂发生缔合，这样颜填料就可以均匀地分布。 RM 100C 可以使低 PVC 乳胶漆光泽增加，从试验来看， RM 100C 可以使 20 。光泽增加 30 ％ ～ 50 ％ ，同时使 漆膜更加光滑。 2 乳液对流变性能的影响 乳液的粒径和亲水性的不同对胶漆流变性能产生很大的影响，一般来讲，亲水性的乳液具有较大的乳液粒径，憎水性的乳液粒径较小，采用表 2 中1 配方，使用不同的乳液，得到的数据见表 3 。 表 3 不同的乳液对流变性能的影响 从触变值来看，这 5 种乳液都有好的触变值， RM 100C 在不同乳液中都具有增加中剪、高剪黏度的作用，但在黏度上有很大的差异，这主要是因乳液亲水性的不同所造成，苯丙乳液 3 、 4 和醋丙乳液亲水性较强，增稠剂的增稠效率会明显下降，这样会增加增稠剂的用量，使涂料的成本增加，降低漆膜的耐水性，造成涂料性能下降。 传统乳液制成的乳胶漆大多采用 HEC 为主的增稠体系，这种体系一般都具有好的流平，但高剪黏度、漆膜丰满度不够；只有在醋丙体系中， HEC 用量很大，才可以产生足够的高剪黏度，有良好的漆膜丰满度，但醋丙的耐水性差，达到相同的耐擦洗性，必须增加使用 量，醋丙的高价格和高用量使得乳胶漆成本较高。 苯丙乳液 1 、 2 有一定的憎水性，可以使用较少的增稠剂，但是由于缺乏合理的搭配，许多乳胶漆厂家在使用后无法得到合适的流变性能时，只能采用价高的亲水性乳液。在采用了 RM 100C 的分散体系以后，这种乳液的优点可以明显地发挥。增稠剂用量少、耐水性优异、流变性能优良，使乳胶漆厂家可以在低成本下生产出好的乳胶漆。应用 RM 100C 的内墙乳胶漆配方实例见表 4 ，该产品与未使用 RM 100C 的内墙乳胶漆产品的性能对比见表 5 。 表 4 参考配方的生产工艺：① 先将乙二醇与羟乙基纤维素混合， 以润湿羟乙基纤维素。然后加入水将羟乙基纤维素充分溶解。再加入分散剂、润湿剂、消泡剂，搅拌 10 min ，所有添加的原料充分溶解后，再进行 下一步操作，否则继续搅拌；②缓慢加入粉料，时间为 15 ～ 30 min ，转速 1 500 ～ 2 000 r ／ min ，搅拌 30 min ，将 粉料混合均匀后，最好经砂磨磨细；③将浆料放人搅拌 罐，然后将乳液加入浆料，缓慢搅拌 ( 约 200 r ／ min) ，搅拌过快会产生气泡；④ 将成膜助剂、消泡剂、防腐剂加入，然后用氨水将 pH 调整到 8 ～ 9 ，搅拌约 20 min ；⑤将增稠剂稀释后，缓慢加入，加入过快易聚结形成颗粒，缓慢搅拌约 20min ，过滤、包装。 表 4 应用 RM 1OOC 的内墙乳胶漆配方实例 表 5 使用 RM 1OOC 和未使用 RM 1OOC 的内墙乳胶漆性能对比 3 增稠剂对流变性能的影响 疏水改性碱增稠剂 (HASE) 和缔合型增稠剂 (HEUR) 能够提供乳胶漆所需的流变性能，在选择时主要考虑 HASE 和 HEUR 增稠的触变性，在采用 RM 100C 体系的涂料中，使用苯丙乳液 1 、 2 或类似乳液，采用触变值中等的增稠剂就可以很容易地调整到所需的流变性能。较低触变值的增稠剂用量会增大，可以 搭配较高触变值的增稠剂，降低增稠剂用量。 4 结语 (1)RM 100C 的加入能提高中剪、高剪黏度，有利于浆体的分散和稳定，提高低 PVC 乳胶漆的光泽。 (2) 憎水性苯丙乳液与 RM 100C 搭配能降低增稠 剂用量，制备具有较好流变性能的低成本涂料。