助剂之间的协同和矛盾效应

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1、1 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！2 其实助剂的加入与成膜物有关，主要弥补一些靠成膜物达不到的效果。一种高质量的成 膜物基本上需要的助剂量很少。配方设计的本

2、身就是使各种涂料组分达到一个平衡点，形 成一个均匀的悬浮体。在涂料配方中每一种成份都很难达到其单独使用的最大功效，就像 楼主所说的有很多助剂是互相抵制的。3 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。4 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

3、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

4、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

5、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

6、我们才能预测他们的协同效果!5 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

7、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

8、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

9、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

10、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

11、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

12、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

13、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

14、；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！6 就拿润湿分散剂来举例好了。高分子量聚合物性润

15、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

16、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。