涂料文集
磷酸酯低VOC水性建筑涂料应用
郑大明摘译 ( 湖南湘江涂料集团,长沙 410003)
摘要:介绍了磷酸酯类表面活性剂在低VOC半光涂料体系中的作用,从光泽、润湿性、色泽稳定性等方面对其进行了评价,表明其在这些方面可改善涂料的性能。
关键词:磷酸酯;低VOC半光涂料;表面活性剂
在水性建筑涂料体系中,表面活性剂能提高分散稳定性、基材的润湿性以及增强涂料的光泽和色泽。在此将磷酸酯类表面活性剂在半光水性建筑涂料中的作用作一介绍。
1、磷酸酯及其在涂料中的作用
磷酸酯是一种阴离子型表面活性剂,用磷酸做亲水基。磷酸酯表面活性剂是乙醇和一种活性磷酸衍生物的反应产物,通常商业磷酸酯由单酯、双酯、残留乙醇以及磷酸混合而成。磷酸酯最终混合物的性能主要由起始乙醇以及四种不同物的组成而决定。因此,磷酸酯的最终混合物的性能,可以通过改变制备过程中乙醇的含量以及控制最终产品中不同组分的比例来确定。磷酸酯最初是以游离酸的形式制备的,但用碱能将其中和成盐。
涂料中使用磷酸酯通常是基于它的表面活性,因此主要用作表面活性分散剂。配方中引入的磷酸部分作为润湿和分散剂可以明显增强涂料的光泽和色泽,且避免由于贮存而引起的粘度升高的现象,提高表面润湿性以及提供较好的分散稳定性。在低VOC配方中一定量的磷酸酯可以取代乙二醇以及其它挥发性试剂,最终改善涂膜开放时间 , 增加其冻融稳定性和热稳定性。由于助剂的效果依涂料配方而定,因此,当配方的组成发生变化时,该助剂的效果也将随之改变。
由于磷酸基团和金属表面发生相互作用,所以涂料具有防腐性和抗金属粘性。由于磷酸酯类表面活性剂具有良好的颜料分散稳定性,包括一些活性颜料如Fe2O3、ZnO,故可用来制备稳定、均一的有机和无机颜料的分散体以用作广谱色浆。
通常,水性配方在研磨或调浆阶段加入少量的磷酸酯类表面活性剂(通常用量为固体含量的0.2%~0.5%),但在乳胶涂料生产工艺中的任何阶段加入磷酸酯均可以产生积极的作用。因此,在涂料配制前(基料制备时作乳化剂或后聚合稳定剂)使用磷酸酯不仅使涂料的最终性能良好,而且也能降低配制时由于加入了其他不必要的助剂而带来的有害性。
本文描述了在低VOC半光涂料配方中选择使用磷酸酯类表面活性剂及与其他表面活性剂相比较时所体现的优点。
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