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嘉峪檢測網 2021-06-22 10:24
兩種不同的潤濕的概念
基材潤濕:涂料在基材的鋪展性的好壞,主要針對基材表面
顏料潤濕:涂料置換顏填料表面空氣的能力,主要針對顏填料表面
表面張力的概念
表面活性劑的作用與原理
表面活性劑通過遷移到體系表面,降低體系的表面張力,從而實現各種功能
靜態表面張力的概念與測量
表面活性劑在體系中對表面完全覆蓋,達到平衡狀態以后所達到的表面張力稱為靜態表面張力
動態表面張力的概念
動態表面張力表示的是表面張力從體系內部遷移到表面的能力,遷移的速度越快,則動態表面活性越出色
動態表面張力的測量
氣泡法
什么是基材潤濕
基材潤濕就是涂料在底材上的鋪展程度,基材潤濕能力越好,鋪展程度越好,潤濕越不好,越不能鋪展
潤濕是一個動態過程,有時候除了最終的潤濕效果,潤濕的速度也很重要,動態表面張力是衡量潤濕速度的指標
良好的基材潤濕的條件
體系的表面張力低于底材
在體系的表面張力低于底材的前提下,潤濕的速度隨著不同的體系,仍有很大差別,基材潤濕劑在其中起到很大的作用,尤其對于水性體系
潤濕好壞的數據指標—接觸角
接觸角越小,潤濕效果越好
涂料配方中為什么要加基材潤濕劑
涂料中,經常會碰到一些低表面張力的底材,這時候需要通過一些助劑或者配方的調整,降低體系的表面張力到低于底材的表面張力,從而達到良好的底材潤濕
溶劑型體系,基材潤濕劑不是必須要加的助劑,很多流平劑特別是有機硅流平劑和有機氟流平劑,都有很好的底材潤濕能力
在水性體系,由于水的表面張力太高,基材潤濕劑通常是必須加的,而且通常在水性體系,基材潤濕劑與流平劑不是同一種助劑
什么樣的物質可以做基材潤濕劑
通常是兩親性聚合物,一端與體系相容,一端與體系不形容,在油性體系通常是有機硅或者有機氟類聚合物,水性體系,一些碳氫類兩親聚合物也有類似效果
通常分子量比較小
溶劑型體系用基材潤濕劑的種類
聚醚改性聚硅氧烷
有機氟聚合物
溶劑型體系的基材潤濕劑通常同時兼有流平作用,跟流平劑經常是同一個助劑
水性體系用基材潤濕劑的種類
常規有機小分子表面活性劑
聚醚改性聚硅氧烷
炔二醇及其衍生物
有機氟及其衍生物
常規小分子類表面活性劑的種類
辛基琥珀酸鈉鹽
脂肪醇聚氧乙烯醚
基材潤濕劑的重要一類--聚醚改性硅油
有機硅潤濕劑在水性涂料中的效果
有機硅基材潤濕劑在水中低表面張力的來源
因其特殊結構(傘形結構),有機硅基材潤濕劑可以將水的表面張力降低到21左右
有機硅基材潤濕劑與有機硅流平劑的差別
聚醚改性硅油結構與潤濕性能的關系
有機硅基材潤濕劑的主要缺點--水解穩定性
典型的有機硅潤濕劑在PH=13的體系中的穩定性
有機硅基材潤濕劑的水解反應機理
炔二醇類基材潤濕劑的基本結構
2,4,7,9-四甲基-5-葵炔-4,7-二醇
表面張力約35
2,5,8,11-四甲基-6-十二碳炔-5,8-二醇
表面張力約25
改性炔二醇類基材潤濕劑的基本結構
隨著聚醚改性程度的提高,親水性逐漸增加,性能從消泡逐步到低泡,穩泡過渡
炔二醇類表面活性劑的性能特點
動態表面張力與靜態表面張力差別小
性能通過結構的調整(主要是聚醚改性)可以在很大的范圍內變化(從消泡到低泡到起泡)
特別適用于高速體系(快速印刷,噴墨等)
炔二醇類基材潤濕劑的優點--動態表面張力
炔二醇類基材潤濕劑作為分子級消泡劑的原理
含氟基材潤濕劑的結構與特點
CF3-(CF2)n-CH2COONa
CF3-(CF2)n-CH2CH2SO3Na
CF3-(CF2)n-CH2CH2-(OCH2CH2)m-OH
優點:
1. 通常表面張力比較低,部分長氟碳鏈的表面張力可以達到20以下
2. 對酸堿非常穩定
缺點:
1. 價格通常很高
2. 穩泡性較高
各種基材潤濕劑的性能比較
理想的基材潤濕劑所要具備的條件
1. 表面張力低,潤濕性能高
2. 耐水解性能好
3. 低泡或者帶有消泡效果
4. 在涂料配方中的通用性廣泛
5. 對涂料的其他性能無不良影響
來源:涂料工業