第十一章涂料助剂

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1、第十一章第十一章 涂料助剂涂料助剂第一节 涂料助剂第二节 润湿分散剂第三节 流平剂第四节 消泡剂第五节 光泽助剂第六节 流变剂第七节 增稠剂第八节 水性助剂第九节 结 语1 第一节第一节 概概 述述 随着我国国民经济的发展和科学技术的进步，人们对工业界的无名英雄涂随着我国国民经济的发展和科学技术的进步，人们对工业界的无名英雄涂料也提出了更高要求，涂料助剂在其中发挥了关键作用，其理论研究、开发与应料也提出了更高要求，涂料助剂在其中发挥了关键作用，其理论研究、开发与应用日益为人们所重视。涂料助剂可以改进生产工艺，提高生产效率，改善贮存稳用日益为人们所重视。涂料助剂可以改进生产工艺，提高生产效率，改

2、善贮存稳定性，改善施工条件，防止涂料病态，提高产品质量，赋予涂膜特殊功能，虽然定性，改善施工条件，防止涂料病态，提高产品质量，赋予涂膜特殊功能，虽然用量很低（一般不超过总量的用量很低（一般不超过总量的1%），但已成为涂料不可或缺的重要组成部分。涂），但已成为涂料不可或缺的重要组成部分。涂料的发展对涂料助剂的研究和应用提出了更高的要求，也提供了巨大的市场机会，料的发展对涂料助剂的研究和应用提出了更高的要求，也提供了巨大的市场机会，涂料助剂的研究和应用亦极大地推动了涂料的发展，扩大了其应用领域，二者相涂料助剂的研究和应用亦极大地推动了涂料的发展，扩大了其应用领域，二者相得益彰。得益彰。 涂料助剂品

3、种繁多，应用广泛，无论是建筑涂料、工业涂料还是功能性涂料，涂料助剂品种繁多，应用广泛，无论是建筑涂料、工业涂料还是功能性涂料，无论是溶剂型涂料、水性涂料、高固体份涂料还是粉末涂料都必须使用助剂才能无论是溶剂型涂料、水性涂料、高固体份涂料还是粉末涂料都必须使用助剂才能得到预期的性能和满足最终的性能要求，在涂料生产和应用的各个阶段：树脂合得到预期的性能和满足最终的性能要求，在涂料生产和应用的各个阶段：树脂合成、颜填料分散研磨、涂料贮存、施工都需要使用助剂。它可以控制树脂的结构、成、颜填料分散研磨、涂料贮存、施工都需要使用助剂。它可以控制树脂的结构、调整树脂的分子量大小和分布、提高颜料分散效率、改善

4、涂料施工性能、赋予涂调整树脂的分子量大小和分布、提高颜料分散效率、改善涂料施工性能、赋予涂膜特殊功能。涂料助剂以涂料树脂化学和物理为基础和核心内容，同时又与高分膜特殊功能。涂料助剂以涂料树脂化学和物理为基础和核心内容，同时又与高分子科学前沿、流变学、色彩学、电学、磁学、力学、生物学以及仿生学等紧密联子科学前沿、流变学、色彩学、电学、磁学、力学、生物学以及仿生学等紧密联系，是一门正蓬勃发展的交叉学科和边缘技术。系，是一门正蓬勃发展的交叉学科和边缘技术。涂料助剂按照其使用和功能可分为以下几类：涂料助剂按照其使用和功能可分为以下几类： 2 （1）涂料生产用助剂，如润湿剂，分散剂，消泡剂；）涂料生产用

5、助剂，如润湿剂，分散剂，消泡剂； （2）涂料贮存用助剂，如防沉剂，防结皮剂，防霉剂，防腐剂，冻融稳定剂；）涂料贮存用助剂，如防沉剂，防结皮剂，防霉剂，防腐剂，冻融稳定剂； （3）涂料施工用助剂，如触变剂，防流挂剂，电阻调节剂；）涂料施工用助剂，如触变剂，防流挂剂，电阻调节剂； （4）涂料成膜用助剂，如催干剂，流平剂，光引发剂，固化促进剂，成膜助）涂料成膜用助剂，如催干剂，流平剂，光引发剂，固化促进剂，成膜助剂；剂； （5）改善涂膜性能用助剂，如附着力促进剂，增光剂，防滑剂，抗划伤助剂，）改善涂膜性能用助剂，如附着力促进剂，增光剂，防滑剂，抗划伤助剂，光稳定剂；光稳定剂； （6）功能性助剂，如抗

6、菌剂，阻燃剂，防污剂，抗静电剂，导电剂）功能性助剂，如抗菌剂，阻燃剂，防污剂，抗静电剂，导电剂 返回返回3 第二节第二节 润湿分散剂润湿分散剂 一、概述一、概述 涂料制备过程的中心环节是颜料分散，亦即颜料在外力的作用下，成为细小的涂料制备过程的中心环节是颜料分散，亦即颜料在外力的作用下，成为细小的颗粒，均匀地分布到连续相中，以期得到一个稳定的悬浮体，不仅需要树脂、颜料、颗粒，均匀地分布到连续相中，以期得到一个稳定的悬浮体，不仅需要树脂、颜料、溶剂的相互配合，还需使用润湿分散剂才能提高分散效率并改善贮存稳定性，防止溶剂的相互配合，还需使用润湿分散剂才能提高分散效率并改善贮存稳定性，防止颜料在贮存

7、期间沉降、结块，影响施工，此外颜料的良好分散还能够改善涂料的光颜料在贮存期间沉降、结块，影响施工，此外颜料的良好分散还能够改善涂料的光泽、遮盖力、流变性等。泽、遮盖力、流变性等。干粉颜料呈现三种结构形态：干粉颜料呈现三种结构形态：原始粒子，由单个颜料晶体或一组晶体组成，粒径原始粒子，由单个颜料晶体或一组晶体组成，粒径相当小；相当小；凝聚体，由以面相接的原始粒子团组成，其表面积比其单个粒子表面积凝聚体，由以面相接的原始粒子团组成，其表面积比其单个粒子表面积之和小之和小 ，再分散困难，再分散困难;附聚体，由以点、角相接的原始粒子团组成，其总表面积附聚体，由以点、角相接的原始粒子团组成，其总表面积比

8、凝聚体大，但小于单个粒子表面积之和，再分散较凝聚体容易。比凝聚体大，但小于单个粒子表面积之和，再分散较凝聚体容易。颜料分散一般经过润湿、粉碎、稳定三个阶段。润湿是固体和液体接触时，固颜料分散一般经过润湿、粉碎、稳定三个阶段。润湿是固体和液体接触时，固/液液界面取代固界面取代固/气界面，粉碎是借助机械作用把颜料凝聚体和附聚体解聚成接近原始气界面，粉碎是借助机械作用把颜料凝聚体和附聚体解聚成接近原始粒子的细小粒子，并均匀分散在连续相中，成为悬浮分散体，稳定是指制备的悬浮粒子的细小粒子，并均匀分散在连续相中，成为悬浮分散体，稳定是指制备的悬浮体在无外力作用下，仍能处于稳定的分散悬浮状态。体在无外力作

9、用下，仍能处于稳定的分散悬浮状态。 二、颜料分散和稳定机理二、颜料分散和稳定机理 液体和固体接触时，会形成界面夹角，称为接触角，它是衡量液体对固体润湿液体和固体接触时，会形成界面夹角，称为接触角，它是衡量液体对固体润湿程度的一个标志。程度的一个标志。4（a）润湿式）润湿式 （b）不润湿）不润湿 各种界面张力的作用关系可以用杨氏方程表示：各种界面张力的作用关系可以用杨氏方程表示： 液液-气气cos = 固固-气气 固固-液液 (11-1)式中式中 液液-气气：液体、气体之间的界面张力：液体、气体之间的界面张力 固固-气气：固体、气体之间的界面张力：固体、气体之间的界面张力 固固-液液：固体、液体

10、之间的界面张力：固体、液体之间的界面张力 ： 固体、液体之间的接触角固体、液体之间的接触角Dr.A.Capelle 等指出：等指出：润湿效率润湿效率BS=固固-气气固固-液液 , 即即 BS = 液液-气气cos由此得出：接触角越小，润湿效率越高。由此得出：接触角越小，润湿效率越高。Washborre 用下式表示了润湿初始阶用下式表示了润湿初始阶段的润湿效率：段的润湿效率： (11-2)式中，式中，K为常数；为常数；F1为基料的表面张力；为基料的表面张力；为接触角（基料为接触角（基料/颜料界面）；颜料界面）；r为颜为颜料粒子的间隙半径；为颜料粒子间隙长度；料粒子的间隙半径；为颜料粒子间隙长度；

11、 为基料的粘度。为基料的粘度。5式（式（11-1）和（）和（11-2）表明，配方固定后，降低基料粘度和使用润湿剂来降低颜）表明，配方固定后，降低基料粘度和使用润湿剂来降低颜料和基料之间的界面张力以缩小接触角可以提高润湿效率，但基料粘度的降低有料和基料之间的界面张力以缩小接触角可以提高润湿效率，但基料粘度的降低有一定限度，所以使用润湿剂是常用的手段。一定限度，所以使用润湿剂是常用的手段。 颜料充分分散后，由于受到重力和热力学因素的影响往往会发生沉降、团聚，颜料充分分散后，由于受到重力和热力学因素的影响往往会发生沉降、团聚，需要使用分散剂稳定分散体系。关于颜料分散体系稳定机理基本上有需要使用分散剂

12、稳定分散体系。关于颜料分散体系稳定机理基本上有3个，即个，即DLVO扩散双电层机理、空间位阻稳定机理、静电空间稳定机理。扩散双电层机理、空间位阻稳定机理、静电空间稳定机理。DLVO扩散双电层机理又称静电稳定机理，分散体系中颜料粒子表面带有电荷或扩散双电层机理又称静电稳定机理，分散体系中颜料粒子表面带有电荷或者吸附离子，产生扩散双电层，颜料粒子接近时，双电层发生重叠产生静电斥力者吸附离子，产生扩散双电层，颜料粒子接近时，双电层发生重叠产生静电斥力实现颗粒的稳定分散，调节实现颗粒的稳定分散，调节PH值或加入电解质可以使颗粒表面产生一定量的表值或加入电解质可以使颗粒表面产生一定量的表面电荷，增大双电

13、层厚度和颗粒表面的面电荷，增大双电层厚度和颗粒表面的Zeta电位值，使颗粒间产生较大的排斥力。电位值，使颗粒间产生较大的排斥力。 空间位阻稳定机理是指不带电的高分子化合物吸附在颜料粒子表面形成较厚空间位阻稳定机理是指不带电的高分子化合物吸附在颜料粒子表面形成较厚的空间位阻层，使颗粒间产生空间排斥力，从而达到分散稳定的目的。的空间位阻层，使颗粒间产生空间排斥力，从而达到分散稳定的目的。静电空间稳定机制是指在颜料粒子的分散体系中加入一定的高分子聚电解质，使静电空间稳定机制是指在颜料粒子的分散体系中加入一定的高分子聚电解质，使其吸附在粒子表面，聚电解质既可通过所带电荷排斥周围粒子，又通过空间位阻其吸

14、附在粒子表面，聚电解质既可通过所带电荷排斥周围粒子，又通过空间位阻效应阻止颜料粒子的团聚，从而使颜料粒子稳定分散。效应阻止颜料粒子的团聚，从而使颜料粒子稳定分散。6 三、常用润湿分散剂三、常用润湿分散剂 润湿分散剂按分子量划分，可分成低分子量的和高分子量的。低分子量的润湿润湿分散剂按分子量划分，可分成低分子量的和高分子量的。低分子量的润湿分散剂一般指分子量在数百以下的低分子量化合物，高分子量的润湿分散剂是指分分散剂一般指分子量在数百以下的低分子量化合物，高分子量的润湿分散剂是指分子量在数千乃至几万、并具有表面活性的高分子量化合物。子量在数千乃至几万、并具有表面活性的高分子量化合物。低分子量的润

15、湿分散剂通常为表面活性剂，可分为离子型的和非离子型的。离子型低分子量的润湿分散剂通常为表面活性剂，可分为离子型的和非离子型的。离子型的又可分为阳离子型，阴离子型和两性的表面活性剂，另外还有一种电中性的表面的又可分为阳离子型，阴离子型和两性的表面活性剂，另外还有一种电中性的表面活性剂。活性剂。高分子量润湿分散剂是指分子量在数千乃至几万的具有表面活性的高分子化合物。高分子量润湿分散剂是指分子量在数千乃至几万的具有表面活性的高分子化合物。分子中必须含有在溶剂或树脂溶液中能够溶解伸展开的链段，发挥空间稳定化作用。分子中必须含有在溶剂或树脂溶液中能够溶解伸展开的链段，发挥空间稳定化作用。分子中还必须含有

16、能够牢固地吸附在颜料粒子表面上的吸附基团。分子中还必须含有能够牢固地吸附在颜料粒子表面上的吸附基团。 常用润湿分散剂见下表：常用润湿分散剂见下表：7商品名称组成制造商主要用途Tego Dispers 610高分子量聚羧酸胺溶液 德国Degussa公司无机颜料分散Tego Dispers 610S含改性聚硅氧烷的高分子量聚羧酸胺溶液无机、有机颜料分散Tego Dispers 630高分子量聚羧酸胺的衍生物溶液无机颜料分散，解絮凝Tego Dispers 700碱性表面活性剂与脂肪酸的衍生物有机膨润土浆分散EFKA4010新一代聚氨酯聚合物荷兰EFKA公司有机、无机颜料分散，防浮色发花EFKA40

17、50炭黑、有机、无机颜料分散，防浮色发花EFKA4300改性聚丙烯酸酯有机、无机颜料和炭黑的分散Disper BYK101长链多元胺聚酰胺盐和极性带酸性基团的共聚物德国BYK公司润湿、分散、防浮色、防发花Disper BYK130不饱和多元酸的多元胺聚酰胺溶液无机、有机颜料和炭黑用分散剂Disper BYK160含亲颜料基团的高分子无机、有机、炭黑的分散928 阴离子型高分子表面活性剂 台湾德谦公司炭黑专用润湿分散剂923、923S聚羧酸铵盐无机、有机颜料润湿分散剂DP-981、982高分子聚合物无机、有机颜料润湿分散剂8 四、润湿分散剂在涂料中应用四、润湿分散剂在涂料中应用 润湿分散剂主要是

18、在界面处发挥作用，以吸附层形式覆盖在固体粒子的表面润湿分散剂主要是在界面处发挥作用，以吸附层形式覆盖在固体粒子的表面上，可以改变颜料的表面性质，用于颜料改性方法。在生产过程中节省时间及能上，可以改变颜料的表面性质，用于颜料改性方法。在生产过程中节省时间及能源，提高效率，由于颜料分散稳定，提高了涂料贮存的稳定性并且颜料的着色力源，提高效率，由于颜料分散稳定，提高了涂料贮存的稳定性并且颜料的着色力和遮盖力得以提高，还利于增加涂膜的光泽、降低色浆的粘度从而改善了涂料的和遮盖力得以提高，还利于增加涂膜的光泽、降低色浆的粘度从而改善了涂料的流平性，取得防止浮色、流挂、沉降效果，提高涂膜的物化性能。流平性

19、，取得防止浮色、流挂、沉降效果，提高涂膜的物化性能。涂料是一个多相的分散体，在颜料表面上会发生竞争吸附。如何选择润湿分散剂涂料是一个多相的分散体，在颜料表面上会发生竞争吸附。如何选择润湿分散剂及其使用方法是十分重要的。及其使用方法是十分重要的。分散剂和稳定链必须溶在树脂溶液中才能自由伸展，构成一定厚度的吸附层，如分散剂和稳定链必须溶在树脂溶液中才能自由伸展，构成一定厚度的吸附层，如果与果与 树脂溶液不相容，在这种贫溶剂中分散剂虽然能吸附在颜料的表面上，但其树脂溶液不相容，在这种贫溶剂中分散剂虽然能吸附在颜料的表面上，但其稳定链是蜷缩的，不能自由伸展，形成的吸附层会很薄，这样就不能充分发挥高稳定

20、链是蜷缩的，不能自由伸展，形成的吸附层会很薄，这样就不能充分发挥高分子分散剂的作用，试验证实，相容性不好，会影响颜料的分散效率及涂料性能。分子分散剂的作用，试验证实，相容性不好，会影响颜料的分散效率及涂料性能。 每种颜料一个特定的分散体系中都存在一个最佳的浓度值，这个最佳值跟颜每种颜料一个特定的分散体系中都存在一个最佳的浓度值，这个最佳值跟颜料的比表面积，吸油量，最终要求的细度，研磨时间和色浆中所用树脂聚合物的料的比表面积，吸油量，最终要求的细度，研磨时间和色浆中所用树脂聚合物的特性有关。要根据这些条件经过实验而确定。特性有关。要根据这些条件经过实验而确定。 另外还需要考虑与其它助剂的配伍性另

21、外还需要考虑与其它助剂的配伍性 ，对体系稳定性的影响，反应活性等。，对体系稳定性的影响，反应活性等。9 五、润湿分散剂的性能评价五、润湿分散剂的性能评价 润湿分散剂的性能可以通过颜料的分散质量进行评价，通常采用以下方法测润湿分散剂的性能可以通过颜料的分散质量进行评价，通常采用以下方法测定颜料分散程度：定颜料分散程度：刮板细度计是测量颜料分散情况的一种简单的方法，但它只表示大的颜料凝聚体，刮板细度计是测量颜料分散情况的一种简单的方法，但它只表示大的颜料凝聚体，反映不出颜料分散质量的真实情况以及粒径的分布和粒子的状态，由于此速度快，反映不出颜料分散质量的真实情况以及粒径的分布和粒子的状态，由于此速

22、度快，在生产中被广泛采纳。在生产中被广泛采纳。 电子显微镜可以直观地看到粒径的分布、粒子的状状态以及润湿分散剂在粒电子显微镜可以直观地看到粒径的分布、粒子的状状态以及润湿分散剂在粒子表面上的吸附形态，覆盖程度等，但是效率低、成本高，现在主要应用于理论子表面上的吸附形态，覆盖程度等，但是效率低、成本高，现在主要应用于理论研究。研究。 光谱分析可以分析出颜料粒子表面发生的变化，活性剂在颜料表面吸附的情光谱分析可以分析出颜料粒子表面发生的变化，活性剂在颜料表面吸附的情况，但和电子显微镜一样主要应用于理论研究。况，但和电子显微镜一样主要应用于理论研究。颜料分散得好，涂膜表面的粗糙度低，比较平整、光的漫

23、反射低、光泽高。否则颜料分散得好，涂膜表面的粗糙度低，比较平整、光的漫反射低、光泽高。否则涂膜表面光的漫反射程度高、光泽低。所以测量涂膜的光泽高低可以用来判断颜涂膜表面光的漫反射程度高、光泽低。所以测量涂膜的光泽高低可以用来判断颜料分散的好坏。此外还可以利用着色力和色相以及涂料的贮存稳定性来测定分散料分散的好坏。此外还可以利用着色力和色相以及涂料的贮存稳定性来测定分散的情况。的情况。返回返回10 第三节第三节 流平剂流平剂 一、概述一、概述 涂料施工后，有一个流动及干燥成膜过程，然后逐步形成一个平整、光滑、涂料施工后，有一个流动及干燥成膜过程，然后逐步形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。涂膜能否达

24、到平整光滑的特性，称为流平性。缩孔是涂料在流平与均匀的涂膜。涂膜能否达到平整光滑的特性，称为流平性。缩孔是涂料在流平与成膜过程中产生的特性缺陷之一。在实际施工过程中，由于流平性不好，刷涂时成膜过程中产生的特性缺陷之一。在实际施工过程中，由于流平性不好，刷涂时出现刷痕，滚涂时产生滚痕、喷涂时出现桔皮，在干燥过程中相伴出现缩孔、针出现刷痕，滚涂时产生滚痕、喷涂时出现桔皮，在干燥过程中相伴出现缩孔、针孔、流挂等现象、都称之为流平性不良，这些现象的产生降低了涂料的装饰和保孔、流挂等现象、都称之为流平性不良，这些现象的产生降低了涂料的装饰和保护功能。护功能。 影响涂料流平性的因素很多，溶剂的挥发梯度和溶

25、解性能、涂料的表面张力、影响涂料流平性的因素很多，溶剂的挥发梯度和溶解性能、涂料的表面张力、湿膜厚度和表面张力梯度、涂料的流变性、施工工艺和环境等，其中最重要的因湿膜厚度和表面张力梯度、涂料的流变性、施工工艺和环境等，其中最重要的因素是涂料的表面张力、成膜过程中湿膜产生的表面张力梯度和湿膜表层的表面张素是涂料的表面张力、成膜过程中湿膜产生的表面张力梯度和湿膜表层的表面张力均匀化能力。改善涂料的流平性需要考虑调整配方和加入合适的助剂，使涂料力均匀化能力。改善涂料的流平性需要考虑调整配方和加入合适的助剂，使涂料具有合适的表面张力和降低表面张力梯度的能力。具有合适的表面张力和降低表面张力梯度的能力。

26、 二、流平机理二、流平机理 涂料干燥成膜过常见的缺陷有缩孔、桔皮、刷痕、滚痕、流挂等。涂料干燥成膜过常见的缺陷有缩孔、桔皮、刷痕、滚痕、流挂等。缩孔是指涂膜上形成的不规则的，有如碗状的小凹陷，使涂膜失去平整性，常以缩孔是指涂膜上形成的不规则的，有如碗状的小凹陷，使涂膜失去平整性，常以一滴或一小块杂质为中心，周围形成一个环形的棱。从流平性的角度而言，它是一滴或一小块杂质为中心，周围形成一个环形的棱。从流平性的角度而言，它是一种特殊的一种特殊的“点式点式”的流不平，产生于涂膜表面，其形状从表现可分为平面式，的流不平，产生于涂膜表面，其形状从表现可分为平面式，火山口式，点式，露底式，气泡式等。火山口

27、式，点式，露底式，气泡式等。11 导致缩孔的原因是多方面的，既有涂料配方的内在因素，如涂料组分中不溶导致缩孔的原因是多方面的，既有涂料配方的内在因素，如涂料组分中不溶性胶粒的产生，又有施工环境等外界因素，如施工过程中空气的污染。性胶粒的产生，又有施工环境等外界因素，如施工过程中空气的污染。涂料贮存过程中，少量树脂从溶剂中沉淀形成颗粒，固化过程中，随着溶剂的挥涂料贮存过程中，少量树脂从溶剂中沉淀形成颗粒，固化过程中，随着溶剂的挥发部分溶解性差的树脂变成不溶于溶剂的颗粒等均会导致缩孔，主要是点式。涂发部分溶解性差的树脂变成不溶于溶剂的颗粒等均会导致缩孔，主要是点式。涂料组分中表面活性物质与涂料不相

28、容，或者干燥过程中浓度升高超过其溶解度，料组分中表面活性物质与涂料不相容，或者干燥过程中浓度升高超过其溶解度，生成少量不相容的液滴，易导致缩孔，表现为露底。生成少量不相容的液滴，易导致缩孔，表现为露底。施工过程中空气的污染，如空气表面有活性粒子、漆雾、尘埃、水汽等。或施工施工过程中空气的污染，如空气表面有活性粒子、漆雾、尘埃、水汽等。或施工过程带来的油污、尘埃、水汽等，均可导致缩孔。油污、水分主要造成火山口式过程带来的油污、尘埃、水汽等，均可导致缩孔。油污、水分主要造成火山口式缩孔。底材处理不净，有油污、水分、尘埃等污染物，由于不能被涂料所润湿，缩孔。底材处理不净，有油污、水分、尘埃等污染物，

29、由于不能被涂料所润湿，导致露底时缩孔。湿涂膜中气泡破裂，随后未经涂膜流平就固化成膜，易导致气导致露底时缩孔。湿涂膜中气泡破裂，随后未经涂膜流平就固化成膜，易导致气泡式缩孔。泡式缩孔。 缩孔形成的关键是涂膜表面产生表面张力梯度，一方面由于涂料干燥过程溶缩孔形成的关键是涂膜表面产生表面张力梯度，一方面由于涂料干燥过程溶剂的蒸发产生表面张力梯度；另一方面是涂膜中颗粒，液滴等低表面的张力物质剂的蒸发产生表面张力梯度；另一方面是涂膜中颗粒，液滴等低表面的张力物质的存在导致表面张力梯度。如果涂膜周围及内部有粒子或液滴等污染物存在，当的存在导致表面张力梯度。如果涂膜周围及内部有粒子或液滴等污染物存在，当它们

30、流动到涂膜表层时，污染物的表面张力低，就会造成表面张力梯度，涂料中它们流动到涂膜表层时，污染物的表面张力低，就会造成表面张力梯度，涂料中各组成物质分散不均匀也会造成表面张力梯度。由于表面张力梯度的形成，粒子各组成物质分散不均匀也会造成表面张力梯度。由于表面张力梯度的形成，粒子或液滴的表面张力比湿涂膜低，所以涂料在表面上径向地向外流动。由于湿涂膜或液滴的表面张力比湿涂膜低，所以涂料在表面上径向地向外流动。由于湿涂膜粘度高，被污染物首先要克服粘度的阻滞作用，拖动表层以下的涂料。若湿膜较粘度高，被污染物首先要克服粘度的阻滞作用，拖动表层以下的涂料。若湿膜较厚，里层的涂料会移动到表面补充而消除缩孔，若

31、湿膜较薄，里层的涂料量不足厚，里层的涂料会移动到表面补充而消除缩孔，若湿膜较薄，里层的涂料量不足12以补充，就形成了缩孔。缩孔的形成还取决于涂料本身的流动性，当涂膜上形成表以补充，就形成了缩孔。缩孔的形成还取决于涂料本身的流动性，当涂膜上形成表面张力梯度时，流体由一点到另一点流动，若流动量大，就会形成露底缩孔。要减面张力梯度时，流体由一点到另一点流动，若流动量大，就会形成露底缩孔。要减少缩孔，就应使涂料流动性减小，要求涂膜薄、粘度高以及透当的横面截而后表面少缩孔，就应使涂料流动性减小，要求涂膜薄、粘度高以及透当的横面截而后表面张力的梯度，尽量使表面张力均匀。张力的梯度，尽量使表面张力均匀。 涂

32、料在干燥过程中，随着溶剂的蒸发，在涂膜表面形成较高的表面张力，并且涂料在干燥过程中，随着溶剂的蒸发，在涂膜表面形成较高的表面张力，并且粘度增大，同时，溶剂的蒸发吸收热量导致温度下降，造成内外表面之间的温差及粘度增大，同时，溶剂的蒸发吸收热量导致温度下降，造成内外表面之间的温差及表面张力、粘度不同。当表面张力不同时，将产生一种推动力，使涂料从底层上层表面张力、粘度不同。当表面张力不同时，将产生一种推动力，使涂料从底层上层运动。当上层溶剂含量降低时，较多溶剂的底层就往表面散开。随着溶剂蒸发，粘运动。当上层溶剂含量降低时，较多溶剂的底层就往表面散开。随着溶剂蒸发，粘度增大，流动速度缓慢。流动的涂料在

33、重力作用下向下沉。同时，又由于里、表层度增大，流动速度缓慢。流动的涂料在重力作用下向下沉。同时，又由于里、表层之间表面张力的不同，再一次使流动的涂料向上。当表面再一次散开时，物质将再之间表面张力的不同，再一次使流动的涂料向上。当表面再一次散开时，物质将再一次受到重力的影响并下沉。这种下沉、向上、散开的流动运动将反复进行，直到一次受到重力的影响并下沉。这种下沉、向上、散开的流动运动将反复进行，直到其粘度增长到足以阻止其流动时为止，此时里、表层的表面张力差也趋于消失。这其粘度增长到足以阻止其流动时为止，此时里、表层的表面张力差也趋于消失。这种流动运动的反复进行，造成局部涡流。按照种流动运动的反复进

34、行，造成局部涡流。按照Helmholtz流动分配理论，这种流动，流动分配理论，这种流动，形成边与边相接触的不规则六角形的网络，称之贝纳尔旋流窝形成边与边相接触的不规则六角形的网络，称之贝纳尔旋流窝(Benard Cells), 旋涡旋涡状小格中心稍稍隆起状小格中心稍稍隆起. 如果涂料的流动性差，干燥后就留下不均匀的网纹或条纹如果涂料的流动性差，干燥后就留下不均匀的网纹或条纹,称为桔皮现象。称为桔皮现象。 涂膜流平过程中常出现的弊病还有刷痕与滚痕，这是由于施工过程中涂料的粘涂膜流平过程中常出现的弊病还有刷痕与滚痕，这是由于施工过程中涂料的粘度发生了变化，表面涂料不能及时流平所致。度发生了变化，表

35、面涂料不能及时流平所致。13 涂料施工后，不可避免地产生条痕，如果流平得很快，条痕就能够消失，如在涂料施工后，不可避免地产生条痕，如果流平得很快，条痕就能够消失，如在涂膜干燥前不能充分流平，则条痕不能完全消失，就得不到光滑的表面。流平过程涂膜干燥前不能充分流平，则条痕不能完全消失，就得不到光滑的表面。流平过程的推动力是涂料的表面张力，它使涂层表面有收缩成最低表面积的形状，从而使涂的推动力是涂料的表面张力，它使涂层表面有收缩成最低表面积的形状，从而使涂层从凹槽、刷痕或皱纹变成平滑表面。关于涂料流平性的讨论，主要是基于条痕模层从凹槽、刷痕或皱纹变成平滑表面。关于涂料流平性的讨论，主要是基于条痕模型

36、理论。下图为条痕模型示意图。型理论。下图为条痕模型示意图。 涂层平均厚度为涂层平均厚度为h，刷痕幅度为，刷痕幅度为a，控制刷痕的线性尺寸为波长，控制刷痕的线性尺寸为波长y，刷痕剖面，刷痕剖面的周边曲线按正弦波剖面处理。按的周边曲线按正弦波剖面处理。按Rhodes和和Orchaed关系式表示如下：关系式表示如下：式中：式中：a0初始振幅，初始振幅，cm； at经过时间经过时间t后的振幅，后的振幅，cm； t 时间，时间，s； h涂层平均厚度，涂层平均厚度，cm； 波长，波长，cm； 涂料的表面张力，涂料的表面张力，dyn（10-5N/m） 涂料的粘度，涂料的粘度，P（0.1Pas） 14 假定假

37、定、在流运过程中不变（随时间变化不大），且时间间隔很小，可按每在流运过程中不变（随时间变化不大），且时间间隔很小，可按每一份时间间隔数缩减，进行数学处理，上式转变如下：一份时间间隔数缩减，进行数学处理，上式转变如下：该式的物理意义是，流平时间与流平次数成正比。式中，该式的物理意义是，流平时间与流平次数成正比。式中， 就是振幅每发生就是振幅每发生一次减小的变化值，如果一次减小的变化值，如果a0 、at 差值越大，流得越平，差值越大，流得越平， 值也越大，相当于流值也越大，相当于流平次数越多。平次数越多。 涂料表面张力一般在（涂料表面张力一般在（2.55.5）10-2N/m，改变表面张力对流平无明

38、显效，改变表面张力对流平无明显效果，而且会带来不利影响。涂层厚度和波长对流平效果有显著影响，而涂层厚果，而且会带来不利影响。涂层厚度和波长对流平效果有显著影响，而涂层厚度和波长受涂装工艺所控制。另外，在施工后的干燥过程中，随着溶剂的挥发，度和波长受涂装工艺所控制。另外，在施工后的干燥过程中，随着溶剂的挥发，涂料粘度升高，涂层由液态逐渐转变为固态，可在涂料配方中添加少量高沸点涂料粘度升高，涂层由液态逐渐转变为固态，可在涂料配方中添加少量高沸点溶剂，延长涂料表面开放时间，从而提高涂膜的流平性。溶剂，延长涂料表面开放时间，从而提高涂膜的流平性。15 涂料在垂直面上施工时，由于重力作用导致流挂，涂料粘

39、度低，涂层厚，表面涂料在垂直面上施工时，由于重力作用导致流挂，涂料粘度低，涂层厚，表面张力高则流平性能佳但容易导致流挂。如涂料具有触变性。就可以适当缓和二者的张力高则流平性能佳但容易导致流挂。如涂料具有触变性。就可以适当缓和二者的矛盾，在涂刷时受剪切力作用涂料粘度降低，呈现较好的流动性及流平性，便于施矛盾，在涂刷时受剪切力作用涂料粘度降低，呈现较好的流动性及流平性，便于施工，涂刷停止后，剪切力逐渐降低，涂料粘度随之增高，可防止流挂及颜料沉降。工，涂刷停止后，剪切力逐渐降低，涂料粘度随之增高，可防止流挂及颜料沉降。因此，常在涂料中添加触变助剂，使涂料具有适当的触变性。因此，常在涂料中添加触变助剂

40、，使涂料具有适当的触变性。 根据上述分析，为改善涂料的流平性，应考虑：降低涂料与基材之间的表面张根据上述分析，为改善涂料的流平性，应考虑：降低涂料与基材之间的表面张力，使涂料与基材具有良好的润湿性，并且不致与引起缩孔的物质之间形成表面张力，使涂料与基材具有良好的润湿性，并且不致与引起缩孔的物质之间形成表面张力梯度；调整溶剂蒸发速度，降低粘度，改善涂料的流动性，延长流平时间；在涂力梯度；调整溶剂蒸发速度，降低粘度，改善涂料的流动性，延长流平时间；在涂膜表面形成极薄的单分子层，以提供均匀的表面张力，使表面张力趋于平衡，避免膜表面形成极薄的单分子层，以提供均匀的表面张力，使表面张力趋于平衡，避免因表

41、面张力梯度造成表面缺陷。因表面张力梯度造成表面缺陷。 借助流平剂的加入，就能全部或部分满足以上借助流平剂的加入，就能全部或部分满足以上3个条件，从而得到更佳的流平个条件，从而得到更佳的流平效果，使涂膜表面平整光滑。效果，使涂膜表面平整光滑。16 三、常用流平剂三、常用流平剂 常用类型的防缩孔、流平剂有溶剂类、相容性受限制的长链树脂、相容性受限常用类型的防缩孔、流平剂有溶剂类、相容性受限制的长链树脂、相容性受限制的长链硅树脂等。制的长链硅树脂等。 溶剂类流平剂主要是高沸点溶剂混合物。溶剂型涂料仅借助增加溶剂以降低粘溶剂类流平剂主要是高沸点溶剂混合物。溶剂型涂料仅借助增加溶剂以降低粘度来改善流平性

42、，将使涂料固体分下降并导致流挂等弊病；或者保持溶剂含量，只度来改善流平性，将使涂料固体分下降并导致流挂等弊病；或者保持溶剂含量，只加入高沸点溶剂以图调整挥发速度来改善流平，干燥时间也相应延长。故此两方案加入高沸点溶剂以图调整挥发速度来改善流平，干燥时间也相应延长。故此两方案均不理想。只有加入高沸点溶剂混合物，显示各种递增特性（挥发指数、蒸馏曲线、均不理想。只有加入高沸点溶剂混合物，显示各种递增特性（挥发指数、蒸馏曲线、溶解能力）较为理想。溶剂类流平剂主要成分是各种高沸点的混合溶剂，具有良好溶解能力）较为理想。溶剂类流平剂主要成分是各种高沸点的混合溶剂，具有良好的溶解性，也是颜料良好的润湿剂。常

43、温固化涂料由于溶剂挥发太快，涂料粘度提的溶解性，也是颜料良好的润湿剂。常温固化涂料由于溶剂挥发太快，涂料粘度提高过快妨碍流动而造成刷痕，溶剂挥发导致基料的溶解性变差而产生的缩孔，或在高过快妨碍流动而造成刷痕，溶剂挥发导致基料的溶解性变差而产生的缩孔，或在烘烤型涂料中产生沸痕、起泡等弊病采用这类助剂是很有效的。另外采用高沸点流烘烤型涂料中产生沸痕、起泡等弊病采用这类助剂是很有效的。另外采用高沸点流平剂调整挥发速度，还可克服泛白弊病。平剂调整挥发速度，还可克服泛白弊病。 相容性受限制的长链树脂常用的有聚丙烯酸类、醋丁纤维素等。它们的表面张相容性受限制的长链树脂常用的有聚丙烯酸类、醋丁纤维素等。它们

44、的表面张力较低，可以降低涂料与基材之间的表面张力而提高提高涂料对基材的润湿性，排力较低，可以降低涂料与基材之间的表面张力而提高提高涂料对基材的润湿性，排除被涂固体表面所吸附的气体分子，防止被吸附的气体分子排除过迟而在固化涂膜除被涂固体表面所吸附的气体分子，防止被吸附的气体分子排除过迟而在固化涂膜表面形成凹穴、缩孔、桔皮等缺陷；此外它们与树脂不完全相混容，可以迅速迁移表面形成凹穴、缩孔、桔皮等缺陷；此外它们与树脂不完全相混容，可以迅速迁移到表面形成单分子层，以保证在表面的表面张力均匀化，增加抗缩孔效应，从而改到表面形成单分子层，以保证在表面的表面张力均匀化，增加抗缩孔效应，从而改善涂膜表面的光滑

45、平整性。聚丙烯酸酯类流平剂又可分为纯聚丙烯酸酯、改性聚丙善涂膜表面的光滑平整性。聚丙烯酸酯类流平剂又可分为纯聚丙烯酸酯、改性聚丙烯酸酯（或与硅酮拼合）、丙烯酸碱容树脂等，纯聚丙烯酸酯流烯酸酯（或与硅酮拼合）、丙烯酸碱容树脂等，纯聚丙烯酸酯流17平剂与普通环氧树脂、聚酯树脂或聚氨酯等涂料用树脂相容性很差，应用时会形成平剂与普通环氧树脂、聚酯树脂或聚氨酯等涂料用树脂相容性很差，应用时会形成有雾状的涂膜。为了提高其相容性，通常用有较好混容性的共聚物。有雾状的涂膜。为了提高其相容性，通常用有较好混容性的共聚物。 相容性受限制的长链硅树脂常用的有聚二甲基硅氧烷，聚甲基苯基硅氧烷，相容性受限制的长链硅树脂

46、常用的有聚二甲基硅氧烷，聚甲基苯基硅氧烷， 有机基改性聚硅氧烷等。这类物质可以提高对基材的润湿性而且控制表面流动，起有机基改性聚硅氧烷等。这类物质可以提高对基材的润湿性而且控制表面流动，起到改善流平效果的作用，当溶剂挥发后，硅树脂在涂膜表面形成单分子层，改善涂到改善流平效果的作用，当溶剂挥发后，硅树脂在涂膜表面形成单分子层，改善涂膜的光泽。改性聚硅氧烷又可分为聚醚改性有机硅，聚酯改性有机硅，反应性有机膜的光泽。改性聚硅氧烷又可分为聚醚改性有机硅，聚酯改性有机硅，反应性有机硅，引入有机基团有助于改善聚硅氧烷和涂料树脂的相容性，即使浓度提高也不会硅，引入有机基团有助于改善聚硅氧烷和涂料树脂的相容性

47、，即使浓度提高也不会产生不相容和副作用，改性聚硅氧烷能够降低涂料与基材的界面张力，提高对基材产生不相容和副作用，改性聚硅氧烷能够降低涂料与基材的界面张力，提高对基材的润湿性，改善附着力，防止发花，桔皮，减少缩孔，针眼等涂膜表面病态。的润湿性，改善附着力，防止发花，桔皮，减少缩孔，针眼等涂膜表面病态。 氟系表面活性剂，其主要成分为多氟化多烯烃，对很多树脂和溶剂也有很好的氟系表面活性剂，其主要成分为多氟化多烯烃，对很多树脂和溶剂也有很好的相容性和表面活性，有助于改善润湿性、分散性和流平性，、还可以在溶剂型漆中相容性和表面活性，有助于改善润湿性、分散性和流平性，、还可以在溶剂型漆中调整溶剂挥发速度。

48、调整溶剂挥发速度。 常用流平剂见下表：常用流平剂见下表：18商品名称组成应用生产商BYK-300聚醚改性有机硅中等程度降低表面张力，溶剂型涂料中防止缩孔，改善流平，增光，增滑，抗划伤，抗粘连德国BYK公司BYK-306聚醚改性有机硅强烈降低表面张力，溶剂型涂料中增进底材润湿，防止缩孔，改善流平，增光，增滑；增进消光粉定向效果，改善抗流挂性德国BYK公司BYK-330聚醚改性有机硅强烈降低表面张力，溶剂型涂料中防止缩孔，浮色，发花，改善流动和流平，增光，增滑，抗划伤；增进消光粉定向效果，改善抗流挂性德国BYK公司Tego Glide406聚醚改性有机硅溶剂型涂料中防止缩孔，改善流动流平，增滑；重

49、涂性好德国de-gussa公司Tego Glide410聚醚改性有机硅溶剂，无溶剂型和水性涂料中强烈地增进表面滑爽，抗划伤，抗粘连，防缩孔，增进消光粉定向效果德国de-gussa公司EFKA-3033聚醚改性有机硅强烈降低表面张力，溶剂型涂料中增进底材润湿，防止缩孔，浮色，改善流平，增光，增滑，抗划伤，抗粘喧哗德国de-gussa公司EFKA-3232聚醚改性有机硅强烈降低表面张力，溶剂型和无溶剂型涂料中增进底材润湿，防止缩孔，浮色，改善流平，增光，增滑， 抗划伤，抗粘连荷兰EF-KA公司DC-431聚醚改性有机硅溶剂型涂料中改善流平，增光，增滑，抗划伤，抗粘，连，增进铝粉定向效果德谦（上海）

50、化学有限公司DC-433聚醚改性有机硅强烈降低表面张力，溶剂型涂料中增进底材润湿，防止缩孔，减少发花，改善流平和流平，增光，增滑，抗划伤，抗粘连德谦（上海）化学有限公司DC-836聚醚改性有机硅溶剂型涂料中改善流平，增光，增滑，抗划伤，抗粘连，得含沙射影性好，改善铝粉，消光粉的定向效果德谦（上海）化学有限公司19商品名称组成应用生产商BYK-310聚醚改性有机硅强烈降低表面张力，在溶剂型自干漆和烘烤漆中增进底材润湿，防止缩孔，改善流平，增光，增滑，耐热达230C，烘烤漆重涂时不影响层间附着力，不产生表面缺陷德国BYK公司BYK-323聚酯改性含羟基有机硅在溶剂型及无溶剂型自干漆和烘烤漆中改善流

51、动和流平，增进表面滑爽，淋涂时可稳定帘幕，具有消泡作用德国BYK公司EFKA-86异氰酸酯改性有机硅与含羟基本羧基官能团的溶剂型涂料进行交联反应，提供持久的滑爽性和抗划伤性，改善流平，防止缩孔，浮色。荷兰EF-KA公司EFKA-LA8835异氰酸酯改性有机硅与含羟基可羧基官能团的溶剂涂料进行交联反应，改善流平，提供持久的滑爽性和抗粘连性荷兰EF-KA公司EFKA-3600氟改性丙烯酸酯共聚物显著地降低各类溶剂型和无溶剂型自干漆及烘烤漆的表面张力，增进底材材有效地防止缩孔，改善流动和流平，不影响重涂性和层间附着力荷兰EF-KA公司BYK-352聚丙烯酸酯溶剂型自干漆及烘烤漆中防止缩孔，改善流平，

52、提高光泽，不影响重涂性和层间附着力，耐热性好德国BYK公司BYK-357丙烯酸酯共聚物溶剂型自干漆及烘烤漆中防止缩孔，改善流平和光泽，不影响重涂性和层间附着力；耐热性好，有消泡作用德国BYK公司BYK-390聚甲基丙烯酸酯溶剂型自干漆及烘烤漆中防止缩孔，改善流平和光泽，不影响重涂性和层间附着力；耐热性好，烘烤漆中的供优良的防爆泡性及消泡作用德国BYK公司20 流平剂是改进涂装效果的一类重要助剂，品种较多、应用广泛，尤其用于高性流平剂是改进涂装效果的一类重要助剂，品种较多、应用广泛，尤其用于高性能涂料。使用时需要注意其应用范围、用量以及和其它助剂的配伍性，使用前，应能涂料。使用时需要注意其应用范

53、围、用量以及和其它助剂的配伍性，使用前，应对不同的品种、用量进行筛选试验，以求得最佳品种及最宜用量。另外，对添加方对不同的品种、用量进行筛选试验，以求得最佳品种及最宜用量。另外，对添加方式，也应该通过试验选择最佳工艺。式，也应该通过试验选择最佳工艺。 流平剂加入后，对于涂料流平性能的提高一般采用目测判断，也可以采用间接流平剂加入后，对于涂料流平性能的提高一般采用目测判断，也可以采用间接法取得定量的数据如测试涂膜光泽度。法取得定量的数据如测试涂膜光泽度。 四、发展趋势四、发展趋势 随着高性能涂料的开发应用，流平剂在国内已得到应有的重视，一方面借鉴国随着高性能涂料的开发应用，流平剂在国内已得到应有

54、的重视，一方面借鉴国外品种开发应用的经验，开发了部分新产品，另一方面从结构外品种开发应用的经验，开发了部分新产品，另一方面从结构-性能关系角度，进性能关系角度，进行必要的理论研究，同时结合涂料组成和实际应用开发新产品，进入分子结构与功行必要的理论研究，同时结合涂料组成和实际应用开发新产品，进入分子结构与功能效应的设计阶段，开发新结构、多功能的流平剂已成为趋势。能效应的设计阶段，开发新结构、多功能的流平剂已成为趋势。 反应活性流平剂发既能起到流平作用，又能与固化剂、树脂起交联作用形成三反应活性流平剂发既能起到流平作用，又能与固化剂、树脂起交联作用形成三维网状结构的大分子，它不仅起流平作用，而且可

55、提高涂膜的光泽及物理机械性能，维网状结构的大分子，它不仅起流平作用，而且可提高涂膜的光泽及物理机械性能，如环氧粉末涂料用的丙烯酸酯聚合物引进少量环氧基的丙烯酸共聚物，既能对环氧如环氧粉末涂料用的丙烯酸酯聚合物引进少量环氧基的丙烯酸共聚物，既能对环氧粉末起到流平作用，又能与固化剂、环氧树脂起交联作用形成三维网状结构的大分粉末起到流平作用，又能与固化剂、环氧树脂起交联作用形成三维网状结构的大分子，它不仅起流平作用，而且可提高涂膜的光泽及物理机械性能。子，它不仅起流平作用，而且可提高涂膜的光泽及物理机械性能。 超支化聚合物具有端基数目多、粘度低的特点，在流平剂中有潜在的应用前景。超支化聚合物具有端基

56、数目多、粘度低的特点，在流平剂中有潜在的应用前景。可控聚合有利于控制分子链的结构和分子量，近年来已经应用于流平剂制备，以此可控聚合有利于控制分子链的结构和分子量，近年来已经应用于流平剂制备，以此制备的流平剂展现出良好的性能。制备的流平剂展现出良好的性能。返回返回21 第四节第四节 消泡剂消泡剂 一、概一、概 述述 现代涂料配方中大量采用各种助剂，这些助剂品种大多属于表面活性剂，都现代涂料配方中大量采用各种助剂，这些助剂品种大多属于表面活性剂，都能改变涂料的表面张力，致使涂料本身就存在着易起泡或使泡沫稳定的因素，涂能改变涂料的表面张力，致使涂料本身就存在着易起泡或使泡沫稳定的因素，涂料制造过程中

57、需要使用的各种高速混合分散机械以及涂料涂装时所用的各种施工料制造过程中需要使用的各种高速混合分散机械以及涂料涂装时所用的各种施工方法都会程度不同地增加涂料体系的自由能，帮助产生泡沫，泡沫的产生，不仅方法都会程度不同地增加涂料体系的自由能，帮助产生泡沫，泡沫的产生，不仅降低生产效率，影响涂膜外观，而且降低涂膜的装饰和保护功能。降低生产效率，影响涂膜外观，而且降低涂膜的装饰和保护功能。 二、泡沫的产生及稳定二、泡沫的产生及稳定 泡沫是不溶性气体在外力作用下进入液体之中，形成的大量气泡被液体相互泡沫是不溶性气体在外力作用下进入液体之中，形成的大量气泡被液体相互隔离的非均相分散体系。隔离的非均相分散体

58、系。 泡沫产生时，由于液体与气体的接触表面积迅速增加，体系的自由能也迅速泡沫产生时，由于液体与气体的接触表面积迅速增加，体系的自由能也迅速增加，泡沫体系自由能的增加，是表面张力的和增加表面积的乘积。泡沫产生难增加，泡沫体系自由能的增加，是表面张力的和增加表面积的乘积。泡沫产生难易程度与液体体系的表面张力直接有关，表面张力越低，体系形成泡沫所需的自易程度与液体体系的表面张力直接有关，表面张力越低，体系形成泡沫所需的自由能越小，越容易生成泡沫。由能越小，越容易生成泡沫。 纯净的液体由于表面和内部的均匀性，不可能形成弹性体，它们的泡沫总是纯净的液体由于表面和内部的均匀性，不可能形成弹性体，它们的泡沫

59、总是不稳定，涂料中存在分散剂，增稠剂等多种表面活性物质，降低了体系的表面张不稳定，涂料中存在分散剂，增稠剂等多种表面活性物质，降低了体系的表面张力，这不仅增加了乳液的起泡性，而且表面活性物质造成的力，这不仅增加了乳液的起泡性，而且表面活性物质造成的Marangoni效应、效应、Gibbs 弹性、静电斥力、表面粘度等有助于泡沫的稳定。弹性、静电斥力、表面粘度等有助于泡沫的稳定。22 （1）可溶性表面活性剂的的存在导致）可溶性表面活性剂的的存在导致Marangoni效应产生，当泡沫刚形成时，效应产生，当泡沫刚形成时，泡沫膜的液体由于重力的作用向下回流，从而带动表面活性剂分子也向下流动，泡沫膜的液体

60、由于重力的作用向下回流，从而带动表面活性剂分子也向下流动，造成底部表面张力低于上部表面张力。造成底部表面张力低于上部表面张力。Marangoni效应认为：效应认为：“在底部低表面张在底部低表面张力的液体流向上部高表面张力的液体时，在泡膜中通过与纯液体生成的泡沫不断力的液体流向上部高表面张力的液体时，在泡膜中通过与纯液体生成的泡沫不断逆向流动的表面活性剂液体，增加了泡膜的厚度，使气泡稳定。逆向流动的表面活性剂液体，增加了泡膜的厚度，使气泡稳定。” （2）表面活性剂分子中的亲水基和憎水基被气泡壁吸附，有规则地排列在气液）表面活性剂分子中的亲水基和憎水基被气泡壁吸附，有规则地排列在气液界面上，形成了

61、弹性膜，当弹性膜某一部位被拉抻时，在表面张力作用下泡沫膜界面上，形成了弹性膜，当弹性膜某一部位被拉抻时，在表面张力作用下泡沫膜开始回缩，达到平衡的稳定状态，同时带动液体移动，阻止了泡沫的破裂，称之开始回缩，达到平衡的稳定状态，同时带动液体移动，阻止了泡沫的破裂，称之为为Gibbs弹性。弹性。 （3）表面粘度是由液体表面中相邻表面性剂分子间相互作用引起的，一方面提）表面粘度是由液体表面中相邻表面性剂分子间相互作用引起的，一方面提高了液膜的强度，另一方面防止或减缓泡壁液膜的排水速率，使泡沫稳定。高了液膜的强度，另一方面防止或减缓泡壁液膜的排水速率，使泡沫稳定。 （4）离子型乳化剂的使用，能使气泡膜

62、壁带有电荷，由于静电斥力，液膜的两）离子型乳化剂的使用，能使气泡膜壁带有电荷，由于静电斥力，液膜的两个表面互相排斥，防止液膜且又利于泡沫的稳定。个表面互相排斥，防止液膜且又利于泡沫的稳定。 三、消泡机理三、消泡机理 泡沫是热力学不稳定体系，有表面积自行缩小的趋势，气泡壁液膜由泡沫是热力学不稳定体系，有表面积自行缩小的趋势，气泡壁液膜由 于表面于表面张力差异和重力的原因会自行排水，液膜变薄，达到临界厚度时自行破裂。它的张力差异和重力的原因会自行排水，液膜变薄，达到临界厚度时自行破裂。它的破除要经过破除要经过3个过程，即气泡的再分布、膜厚的减薄和膜的破裂。对于稳定的泡沫个过程，即气泡的再分布、膜厚

63、的减薄和膜的破裂。对于稳定的泡沫体系，要经过这三个过程而达到自然消泡需要很长时间，需要使用消泡剂实现快体系，要经过这三个过程而达到自然消泡需要很长时间，需要使用消泡剂实现快速消泡满足工业生产。速消泡满足工业生产。23 消泡包括抑泡和破泡两个方面，当体系加入消泡剂后，消泡剂在泡沫体系中消泡包括抑泡和破泡两个方面，当体系加入消泡剂后，消泡剂在泡沫体系中造成表面张力不平衡，破坏泡沫体系表面粘度和表面弹性。其分子抑制形成弹性造成表面张力不平衡，破坏泡沫体系表面粘度和表面弹性。其分子抑制形成弹性膜，阻止泡沫的生产，称为抑泡。对于已经存在的泡沫，消泡剂分子迅速散布于膜，阻止泡沫的生产，称为抑泡。对于已经存

64、在的泡沫，消泡剂分子迅速散布于泡沫表面，快速铺展，进一步扩散、渗透，取代原泡膜薄壁。由于其表面张力低，泡沫表面，快速铺展，进一步扩散、渗透，取代原泡膜薄壁。由于其表面张力低，便流向产生泡沫的高表面张力的液体，气泡膜壁迅速变薄，导致破泡。便流向产生泡沫的高表面张力的液体，气泡膜壁迅速变薄，导致破泡。 消泡是一种界面现象或扩散现象。消泡剂要发挥作用，必须渗入到泡沫之间消泡是一种界面现象或扩散现象。消泡剂要发挥作用，必须渗入到泡沫之间的液膜上并且很快扩散到起泡介质中，按照的液膜上并且很快扩散到起泡介质中，按照Ross提出的公式：提出的公式： 渗入系数渗入系数 E = F + DF - D 0 扩散系

65、数扩散系数 S =F-DF-D 0 式中：式中：F泡沫介质的表面张力；泡沫介质的表面张力； DF泡沫介质与消泡剂之间的界面张力；泡沫介质与消泡剂之间的界面张力； D消泡剂的表面张力。消泡剂的表面张力。 为了产生渗入，为了产生渗入，E必须大于必须大于0，为了产生扩散，为了产生扩散，S必须大于必须大于0，只有，只有E和和S都为都为正值的物质才具有消泡作用。要使正值的物质才具有消泡作用。要使E足够大，消泡剂的表面张力要低；要使足够大，消泡剂的表面张力要低；要使S足够足够大，不仅消泡剂的表面张力要低，而且泡沫介质与消泡剂之间的界面张力也要低，大，不仅消泡剂的表面张力要低，而且泡沫介质与消泡剂之间的界面

66、张力也要低，这就要消泡剂本身应具有一定的亲水性，使其既不溶于发泡介质中，又具有很好这就要消泡剂本身应具有一定的亲水性，使其既不溶于发泡介质中，又具有很好的扩散能力。的扩散能力。24有效的消泡剂应满足下述条件：有效的消泡剂应满足下述条件： 表面张力低泡沫介质的表面张力；表面张力低泡沫介质的表面张力； 不溶解于泡沫介质之中或溶解度极小，但又具有能与泡沫表面接触的亲和不溶解于泡沫介质之中或溶解度极小，但又具有能与泡沫表面接触的亲和力；力； 易于在泡沫体系中扩散；并能够进入泡沫和取代泡沫膜壁；易于在泡沫体系中扩散；并能够进入泡沫和取代泡沫膜壁； 具有一定的化学稳定性；具有一定的化学稳定性； 具有在泡沫

67、介质中分散的适宜颗粒度作为消泡核心。具有在泡沫介质中分散的适宜颗粒度作为消泡核心。 四、常用消泡剂四、常用消泡剂 消泡剂多为液体复配产品，主要分为三类：消泡剂多为液体复配产品，主要分为三类：矿物油类、有机硅类、聚合物类。矿物油类、有机硅类、聚合物类。 （1）矿物油类消泡剂）矿物油类消泡剂 矿物油类消泡剂通常由载体、活性剂、展开剂等组成。载体是低表面张力的矿物油类消泡剂通常由载体、活性剂、展开剂等组成。载体是低表面张力的物质，其作用是承载和稀释，常用载体为水、烃油、脂肪醇等；活性剂的作用是物质，其作用是承载和稀释，常用载体为水、烃油、脂肪醇等；活性剂的作用是抑制和消除泡沫，活性剂的选择取决于介质

68、的性质，常用的有蜡、硅油、脂族肪抑制和消除泡沫，活性剂的选择取决于介质的性质，常用的有蜡、硅油、脂族肪酰胺、高分子量聚乙二醇、脂肪酸酯、金属皂、疏水性二氧化硅等。酰胺、高分子量聚乙二醇、脂肪酸酯、金属皂、疏水性二氧化硅等。 （2）有机硅类消泡剂）有机硅类消泡剂 有机硅类消泡剂一般包括两类：聚二甲基硅氧烷和改性聚二甲基硅氧烷。有机硅类消泡剂一般包括两类：聚二甲基硅氧烷和改性聚二甲基硅氧烷。聚二甲基硅氧烷为高沸点液体，溶解性很差，具有很低的表面张力，热稳定性好，聚二甲基硅氧烷为高沸点液体，溶解性很差，具有很低的表面张力，热稳定性好，是一类广泛应用的消泡剂。随着其结构和聚合度的不同，聚二甲基硅氧烷体

69、现不是一类广泛应用的消泡剂。随着其结构和聚合度的不同，聚二甲基硅氧烷体现不同的性能，可以作为稳泡剂、消泡剂、流平剂、锤纹剂，只有具有适宜的溶同的性能，可以作为稳泡剂、消泡剂、流平剂、锤纹剂，只有具有适宜的溶25解度和相容性的聚二甲基硅氧烷才具有消泡功能，有些情况下，甲基也可以为乙解度和相容性的聚二甲基硅氧烷才具有消泡功能，有些情况下，甲基也可以为乙基、苯基等取代。聚二甲基硅氧烷消泡剂一般有本体、溶液、乳化型和复合型几基、苯基等取代。聚二甲基硅氧烷消泡剂一般有本体、溶液、乳化型和复合型几种形式，复合型是涂料中应用最广的形式。种形式，复合型是涂料中应用最广的形式。 向聚二甲基硅氧烷主链引入聚醚和有

70、机基团进行改性可以满足不同树脂体系向聚二甲基硅氧烷主链引入聚醚和有机基团进行改性可以满足不同树脂体系和配方的要求，调节亲水和亲油性的平衡，提高消泡能力又能同时改善涂膜外观，和配方的要求，调节亲水和亲油性的平衡，提高消泡能力又能同时改善涂膜外观，引入氟原子可以大幅度降低表面张力和提高消泡能力。引入氟原子可以大幅度降低表面张力和提高消泡能力。 常用消泡剂见下表：常用消泡剂见下表：品 名性能与应用Foamaster 306不含硅，适合高光乳胶漆和胶粘剂Foamaster 3063不含硅，适合聚氨酯乳液和醇酸乳液Foamaster VL易分散在水中，对单体抽提非常有效Nopco 8034L通用型消泡剂

71、Nopco NDW通用型消泡剂，知于用中等PVC和高PVC体系Nopco N XZ通用消泡剂，适用于中等PVC体系SN-Defoamer 154消泡力持久，对光泽无影响，不产生鱼眼SN-Defoamer 313消泡力堑久，不影响涂膜的耐候性，不产生鱼眼低粘度涂料作Foamaster PL尤其适用于含合成流变性剂的涂料体系，经济型26 五、消泡剂的应用五、消泡剂的应用 消泡剂的用量不大，但它专用性强，选择消泡剂，一方面要达到消泡的目并消泡剂的用量不大，但它专用性强，选择消泡剂，一方面要达到消泡的目并保持消泡能力的持久性，另一方面要注意避免颜料凝聚、缩孔、针孔、失光等副保持消泡能力的持久性，另一方

72、面要注意避免颜料凝聚、缩孔、针孔、失光等副作用。应用时须注意以下几点：作用。应用时须注意以下几点： （1）抑泡和消泡性能要保持平衡以保持消泡能力的持久性，注意和其它助剂）抑泡和消泡性能要保持平衡以保持消泡能力的持久性，注意和其它助剂的配伍性；的配伍性； （2）一般用量为体系的）一般用量为体系的0.1-0.5%，最终用量要通过实验确定，用量过多易引，最终用量要通过实验确定，用量过多易引起缩孔、缩边、再涂性差等弊病，。用量少，则无法消除泡沫；起缩孔、缩边、再涂性差等弊病，。用量少，则无法消除泡沫； （3）使用前充分搅拌并在搅拌情况下加入到涂料中；）使用前充分搅拌并在搅拌情况下加入到涂料中； （4）

73、分批加入消泡剂，即颜料分散研磨工序和调漆工序分别加入部分消泡剂。）分批加入消泡剂，即颜料分散研磨工序和调漆工序分别加入部分消泡剂。 在研磨分散工序需要抑泡效果强的消泡剂，在调漆工序需要破泡效果强的消泡剂。在研磨分散工序需要抑泡效果强的消泡剂，在调漆工序需要破泡效果强的消泡剂。 选择消泡剂时，一般采用量筒法、高速搅拌法、鼓泡法、振动法、循环法对选择消泡剂时，一般采用量筒法、高速搅拌法、鼓泡法、振动法、循环法对其进行性能测试，高速搅拌法应用面较广，结果比较准确。此外还需要进行涂装其进行性能测试，高速搅拌法应用面较广，结果比较准确。此外还需要进行涂装实验和贮存稳定性实验并对涂膜性能进行测试。实验和贮

74、存稳定性实验并对涂膜性能进行测试。返回返回27 第五节第五节 光泽助剂光泽助剂 一、概述一、概述 不同的被涂物体、使用目的和环境，除了对涂料提出装饰和防护作用要求不同的被涂物体、使用目的和环境，除了对涂料提出装饰和防护作用要求外，对涂层的表面光泽性能也有不同的要求。光泽是涂膜把投射光线向同一方向外，对涂层的表面光泽性能也有不同的要求。光泽是涂膜把投射光线向同一方向反射的能力，光泽越高，反射的光量越多。涂膜的光泽用光泽仪测量，以光泽度反射的能力，光泽越高，反射的光量越多。涂膜的光泽用光泽仪测量，以光泽度表示，从规定入射角照射涂膜表面的光束，其正反射光量与在相同条件下从标准表示，从规定入射角照射涂

75、膜表面的光束，其正反射光量与在相同条件下从标准板面上正反射光量之比，称为光泽度。板面上正反射光量之比，称为光泽度。 高光泽度可以体现被涂物体的的豪华和高贵气质，如轿车和飞机；柔和的光高光泽度可以体现被涂物体的的豪华和高贵气质，如轿车和飞机；柔和的光泽符合人体的生理需要，如家具和地板；电子厂房、医院多采用亚光涂料以提供泽符合人体的生理需要，如家具和地板；电子厂房、医院多采用亚光涂料以提供安静、舒适和优雅的环境；军事装备和设施为隐蔽、保密和安全的目的，需要使安静、舒适和优雅的环境；军事装备和设施为隐蔽、保密和安全的目的，需要使用消光涂料；某些仪器部件对光学性能的特殊要求，其表面涂层是半光，建筑外用

76、消光涂料；某些仪器部件对光学性能的特殊要求，其表面涂层是半光，建筑外墙涂料为了消除光污染和掩盖本身缺陷，需要低光泽。墙涂料为了消除光污染和掩盖本身缺陷，需要低光泽。 使用消光剂和增光剂是调节涂料表面光泽的重要手段。增光剂主要是能提高使用消光剂和增光剂是调节涂料表面光泽的重要手段。增光剂主要是能提高颜料在涂料中分散、改进漆膜流平和降低漆膜表面张力的表面活性剂，主要通过颜料在涂料中分散、改进漆膜流平和降低漆膜表面张力的表面活性剂，主要通过改善颜料的分散和涂膜外观增大光泽度。消光剂品种繁多，包括金属皂、改性油、改善颜料的分散和涂膜外观增大光泽度。消光剂品种繁多，包括金属皂、改性油、蜡、功能性填料等，

77、通过提高涂膜表面的粗糙度发挥作用。在涂料中应用的光泽蜡、功能性填料等，通过提高涂膜表面的粗糙度发挥作用。在涂料中应用的光泽助剂主要是消光剂。助剂主要是消光剂。28 二、涂料光泽的影响因素二、涂料光泽的影响因素 光线投射到涂膜表面，一部分被涂膜反射和散射，表面越是平整则反射部分光线投射到涂膜表面，一部分被涂膜反射和散射，表面越是平整则反射部分越大，光泽值就越大，如果表面非常粗糙，则散射部分相应增加，光泽度就很低。越大，光泽值就越大，如果表面非常粗糙，则散射部分相应增加，光泽度就很低。因此，涂膜的光泽是其表面粗糙度的表现，主要影响因素有颜料的颗粒大小和分因此，涂膜的光泽是其表面粗糙度的表现，主要影

78、响因素有颜料的颗粒大小和分布、颜料的分散、颜料体积浓度、成膜过程等。布、颜料的分散、颜料体积浓度、成膜过程等。 研究表明，颜料的颗粒大小和分布是影响涂膜光泽的重要因素，减小颜料的研究表明，颜料的颗粒大小和分布是影响涂膜光泽的重要因素，减小颜料的颗粒大小可以降低涂膜的粗糙程度从而提高光泽度，颜料颗粒平均直径小于颗粒大小可以降低涂膜的粗糙程度从而提高光泽度，颜料颗粒平均直径小于0.3微微米时才能够获得高光泽表面，颗粒大小在米时才能够获得高光泽表面，颗粒大小在3-5微米是消光效应最明显。微米是消光效应最明显。 调整颜料，特别是体质颜料的用量是控制色漆漆膜表面光泽常用的方法，在调整颜料，特别是体质颜料

79、的用量是控制色漆漆膜表面光泽常用的方法，在一般油基漆中，无光泽的一般油基漆中，无光泽的PVC为为52.5-71.5%，半光漆的，半光漆的PVC为为33-52.5%，磁漆，磁漆PVC为为20-30%，这是由于树脂能够充分包覆颜料和填料，能够形成平整的涂膜。，这是由于树脂能够充分包覆颜料和填料，能够形成平整的涂膜。颜料类型和用量确定后，它们在涂料中分散程度将决定漆膜的光反射特性。当有颜料类型和用量确定后，它们在涂料中分散程度将决定漆膜的光反射特性。当有效地增加颜料分散性时，颜料的絮凝体尺寸减小，面吸附基料的量增加了，产生效地增加颜料分散性时，颜料的絮凝体尺寸减小，面吸附基料的量增加了，产生光滑的表

80、面，光泽随颜料分散程度而提高。但是，过高的分散会使颜料颗粒吸附光滑的表面，光泽随颜料分散程度而提高。但是，过高的分散会使颜料颗粒吸附更多的基料，则可能导致漆膜低光泽。更多的基料，则可能导致漆膜低光泽。 29涂料的成膜过程影响涂膜表面的粗糙程度。一般情况下，涂料施工后，随着溶剂涂料的成膜过程影响涂膜表面的粗糙程度。一般情况下，涂料施工后，随着溶剂蒸发，漆膜厚度降低并收缩，悬浮颗粒重新排列在表面上，产生不同程度的凹凸蒸发，漆膜厚度降低并收缩，悬浮颗粒重新排列在表面上，产生不同程度的凹凸面。不同的基料，因分子结构内自由体积不同，成膜后的收缩率也不同，光泽也面。不同的基料，因分子结构内自由体积不同，成

81、膜后的收缩率也不同，光泽也有差异。对于溶剂型涂料，良溶剂能够保证树脂分子充分流平，由于溶剂各组分有差异。对于溶剂型涂料，良溶剂能够保证树脂分子充分流平，由于溶剂各组分挥发速度不同，残留组分的溶解性能不佳时，树脂分子易于变成颗粒析出，导致挥发速度不同，残留组分的溶解性能不佳时，树脂分子易于变成颗粒析出，导致涂膜平整性下降。涂膜平整性下降。 能使漆膜表面产生粗糙度，明显地降低其表面光泽的物质称为消光剂。涂料能使漆膜表面产生粗糙度，明显地降低其表面光泽的物质称为消光剂。涂料中使用的消光剂应能满足下列基本要求：中使用的消光剂应能满足下列基本要求： （1）消光剂的折光指数应尽量接近树脂的折光指数，不至于

82、影响清漆透明度）消光剂的折光指数应尽量接近树脂的折光指数，不至于影响清漆透明度和色漆的颜色；和色漆的颜色； （2）化学稳定性好，不影响涂料贮存和固化；）化学稳定性好，不影响涂料贮存和固化； （3）分散性好且贮存稳定；）分散性好且贮存稳定； （4）用量少，加入少量即能够产生强消光性能。）用量少，加入少量即能够产生强消光性能。 三、常用消光剂及其使用三、常用消光剂及其使用 涂料中大量使用的消光剂包括涂料中大量使用的消光剂包括金属皂、蜡、改性油消光剂和功能性填料金属皂、蜡、改性油消光剂和功能性填料等。等。 1. 金属皂金属皂 金属皂是研究和应用较早的消光剂，由于它与漆料组分不相容，以非常细微金属皂是

83、研究和应用较早的消光剂，由于它与漆料组分不相容，以非常细微的悬浮物分散在涂料里，成膜时分布在漆膜表面，降低漆膜表面的光反射性而达的悬浮物分散在涂料里，成膜时分布在漆膜表面，降低漆膜表面的光反射性而达到消光目的。到消光目的。30 常用的金属皂消光剂有硬脂酸铝、锌、钙，铅和镁的皂用得较少。金属皂消常用的金属皂消光剂有硬脂酸铝、锌、钙，铅和镁的皂用得较少。金属皂消光剂的用量一般为涂料的基料的光剂的用量一般为涂料的基料的5-20%，使用时须避免过度加热和研磨影响消光，使用时须避免过度加热和研磨影响消光效果，此外还具有增稠、防沉、防流挂等作用。效果，此外还具有增稠、防沉、防流挂等作用。 2. 蜡蜡 蜡作

84、为涂料的消光剂使用简单。应用较早，涂料施工后，因溶剂挥发，蜡从蜡作为涂料的消光剂使用简单。应用较早，涂料施工后，因溶剂挥发，蜡从漆中析出，形成微细结晶，浮在漆膜表面，形成一层散射光线的粗糙面而起到消漆中析出，形成微细结晶，浮在漆膜表面，形成一层散射光线的粗糙面而起到消光作用。天然蜡已很少用做消光剂，起而代之的是半合成蜡和合成蜡，半合成蜡光作用。天然蜡已很少用做消光剂，起而代之的是半合成蜡和合成蜡，半合成蜡由天然蜡改性而得，如微粉脂肪酸酰胺蜡、微粉聚乙烯棕榈蜡等，合成蜡多为低由天然蜡改性而得，如微粉脂肪酸酰胺蜡、微粉聚乙烯棕榈蜡等，合成蜡多为低聚物聚物,如低分子聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、聚四氟乙烯以及

85、它们的改性衍生物如低分子聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、聚四氟乙烯以及它们的改性衍生物,它们不它们不仅消光能力强仅消光能力强,还能够提高涂膜的硬度、耐水性、耐插伤性、耐湿热性等。还能够提高涂膜的硬度、耐水性、耐插伤性、耐湿热性等。 3. 改性油消光剂改性油消光剂 有些干性油，如桐油能形成无光漆膜，这是由于桐油中共轭双键反应活性高，有些干性油，如桐油能形成无光漆膜，这是由于桐油中共轭双键反应活性高，漆膜底面不同的氧化交联速度使漆膜表面产生凹凸不平而达到消光效果。为了克漆膜底面不同的氧化交联速度使漆膜表面产生凹凸不平而达到消光效果。为了克服生桐油的缺点，可使其进行部分聚合，在油料中加入天然橡胶稀溶液或其它消服

86、生桐油的缺点，可使其进行部分聚合，在油料中加入天然橡胶稀溶液或其它消光剂。光剂。 4. 功能型填料功能型填料 功能型填料包括微粉级合成二氧化硅、硅藻土、硅酸镁、硅酸铝等。功能型填料包括微粉级合成二氧化硅、硅藻土、硅酸镁、硅酸铝等。微粉级合成二氧化硅主要有微粉级合成二氧化硅气凝胶、微粉级沉淀二氧化硅、微粉级合成二氧化硅主要有微粉级合成二氧化硅气凝胶、微粉级沉淀二氧化硅、气相二氧化硅。气相二氧化硅。31 微粉级合成二氧化硅气凝胶具有强度高、分散中耐研磨、孔容积大的特点，微粉级合成二氧化硅气凝胶具有强度高、分散中耐研磨、孔容积大的特点，此外对涂膜的透明性和干燥性影响很小。目前此类产品多以国外公司为主

87、。此外对涂膜的透明性和干燥性影响很小。目前此类产品多以国外公司为主。微粉级沉淀二氧化硅国内产量较大，但是质量档次低，多用于底端涂料。气相二微粉级沉淀二氧化硅国内产量较大，但是质量档次低，多用于底端涂料。气相二氧化硅目前仅有德固赛公司生产，涂膜透明性好，多用于高档涂料。氧化硅目前仅有德固赛公司生产，涂膜透明性好，多用于高档涂料。 消光剂使用时一方面注意颗粒大小和膜厚度的匹配，以平衡消光效果和涂膜消光剂使用时一方面注意颗粒大小和膜厚度的匹配，以平衡消光效果和涂膜外观，另一方面要注意避免过度研磨。外观，另一方面要注意避免过度研磨。 5. 增光剂增光剂 增光剂能够促进涂料流平、降低涂膜表面粗糙度从而提

88、高涂膜光泽度。常用增光剂能够促进涂料流平、降低涂膜表面粗糙度从而提高涂膜光泽度。常用的润湿分散剂可以促进颜料分散、避免容易凝聚的颜料如炭黑等凝聚提高涂膜光的润湿分散剂可以促进颜料分散、避免容易凝聚的颜料如炭黑等凝聚提高涂膜光泽度，高沸点真溶剂或丙烯酸酯齐聚物、丁基纤维素可改善涂料流平提高涂膜光泽度，高沸点真溶剂或丙烯酸酯齐聚物、丁基纤维素可改善涂料流平提高涂膜光泽度，硅油或改性聚二甲基硅氧烷可以降低涂料的表面张力，提高涂料对基材的泽度，硅油或改性聚二甲基硅氧烷可以降低涂料的表面张力，提高涂料对基材的润湿，避免桔皮等表面缺陷得到高光泽的涂膜。润湿，避免桔皮等表面缺陷得到高光泽的涂膜。返回返回32

89、 第六节第六节 流变剂流变剂 在外力作用下，任何物体都会发生变形或流动，研究流体在外力作用下流动在外力作用下，任何物体都会发生变形或流动，研究流体在外力作用下流动和变形规律的科学，成为流变学。涂料生产的各个阶段，从原料选择、涂料生产、和变形规律的科学，成为流变学。涂料生产的各个阶段，从原料选择、涂料生产、贮存、应用施工直到固化成膜，都涉及到流变性能。研究涂料的流变性有助于提贮存、应用施工直到固化成膜，都涉及到流变性能。研究涂料的流变性有助于提高涂料性能、保持贮存稳定性、消除涂膜弊病，指导配方设计和施工。高涂料性能、保持贮存稳定性、消除涂膜弊病，指导配方设计和施工。一、流体类型一、流体类型在流体

90、模型中，液体被看作多层液层堆积的长方体，它们充满在两块平行板之间，在流体模型中，液体被看作多层液层堆积的长方体，它们充满在两块平行板之间，底板固定，其余各层可以移动，如图下所示。底板固定，其余各层可以移动，如图下所示。33 液体在剪切力液体在剪切力F的作用以下一定的速度差的作用以下一定的速度差d作平行流动，单位面积所受的力作平行流动，单位面积所受的力（F/A）称为剪切力（）称为剪切力（），速度梯度（），速度梯度（d/d）称为剪切速率（）称为剪切速率（D），剪切力与剪），剪切力与剪切速率的比值（切速率的比值（/D）称为粘度（）称为粘度（），是液体抵制流动的量度。剪切应力、剪切），是液体抵制流动的

91、量度。剪切应力、剪切速率和粘度构成流变学的三个要素。速率和粘度构成流变学的三个要素。 二、流体的主要类型二、流体的主要类型 根据剪切应力和剪切速率之间的关系，流动（粘度）特性曲线，液体可分为根据剪切应力和剪切速率之间的关系，流动（粘度）特性曲线，液体可分为牛顿型和非牛顿型两大类。牛顿型和非牛顿型两大类。 粘度不随剪切速率变化的流体称为牛顿流体，粘度随剪切速率变化的流体称粘度不随剪切速率变化的流体称为牛顿流体，粘度随剪切速率变化的流体称为非牛顿流动，非牛顿流体又可分成假装塑性流体，胀流性流体和触变性流体。为非牛顿流动，非牛顿流体又可分成假装塑性流体，胀流性流体和触变性流体。假塑性流体的粘度随着剪

92、切速率的增加而减小（即切力变稀的流体），胀流性流假塑性流体的粘度随着剪切速率的增加而减小（即切力变稀的流体），胀流性流体的粘度随着剪切的速率的增加而增大，触变性流体的粘度随着剪切时间的延体的粘度随着剪切的速率的增加而增大，触变性流体的粘度随着剪切时间的延长而降低，涂料大都为非牛顿流体。长而降低，涂料大都为非牛顿流体。 （1）牛顿流体）牛顿流体 在任何给定的温度下，在广泛的剪切速率范围粘度保持不变的流体成为牛顿在任何给定的温度下，在广泛的剪切速率范围粘度保持不变的流体成为牛顿流体。许多涂料原料，如水，溶剂和一些树脂溶液属牛顿流体，然而涂料成品却流体。许多涂料原料，如水，溶剂和一些树脂溶液属牛顿流

93、体，然而涂料成品却大都是非牛顿流体。牛顿流体的流动和粘度特性曲线如图所示。大都是非牛顿流体。牛顿流体的流动和粘度特性曲线如图所示。34 （2）非牛顿流体）非牛顿流体 当一种流体的粘度随着剪切速率的变化而变化时，就称为非牛顿流体。非牛当一种流体的粘度随着剪切速率的变化而变化时，就称为非牛顿流体。非牛顿流体又可分成假装塑性流体，胀流性流体和触变性流体。假塑性流体的粘度随顿流体又可分成假装塑性流体，胀流性流体和触变性流体。假塑性流体的粘度随着剪切速率的增加而减小（即切力变稀的流体），胀流性流体的粘度随着剪切的着剪切速率的增加而减小（即切力变稀的流体），胀流性流体的粘度随着剪切的速率的增加而增大，触变

94、性流体的粘度随着剪切时间的延长而降低，涂料大都为速率的增加而增大，触变性流体的粘度随着剪切时间的延长而降低，涂料大都为非牛顿流体。非牛顿流体。 剪切应力必须超过某一最低点剪切应力必须超过某一最低点A，液体才开始流动，液体才开始流动，A点称为屈服值或塑变点称为屈服值或塑变点。剪切应力低于屈服值时，液体如同弹性固体，仅变形而不流动，通常称为宾点。剪切应力低于屈服值时，液体如同弹性固体，仅变形而不流动，通常称为宾汉流体。剪切应力一旦超过屈服值，液体开始流动，可以是假塑型，也可以是膨汉流体。剪切应力一旦超过屈服值，液体开始流动，可以是假塑型，也可以是膨胀型的。胀型的。35 触变型流体的粘度与剪切历程有

95、关，经受剪切的时间越长，其粘度越低，直到触变型流体的粘度与剪切历程有关，经受剪切的时间越长，其粘度越低，直到某一下限值。特一旦释去剪切力，粘度又回升，由于原始结构已遭破坏，必须经过某一下限值。特一旦释去剪切力，粘度又回升，由于原始结构已遭破坏，必须经过一定的时间，才能恢复到原始值。涂料体系的触变性在施工时的高剪切速率下有较一定的时间，才能恢复到原始值。涂料体系的触变性在施工时的高剪切速率下有较低粘度，有助于流动并易于施工；在施工后的低剪切速率下，有较高粘度，可防止低粘度，有助于流动并易于施工；在施工后的低剪切速率下，有较高粘度，可防止颜料沉降和湿膜流挂。非牛顿流体剪切应力随剪切速率变化情况如下

96、：颜料沉降和湿膜流挂。非牛顿流体剪切应力随剪切速率变化情况如下： 36 三、三、 流变剂的作用机理流变剂的作用机理 在低剪切速率下使涂料具有触变性的方法有：（在低剪切速率下使涂料具有触变性的方法有：（1）颜料絮凝法；（）颜料絮凝法；（2）流变助）流变助剂法。剂法。 在涂料配方中添加了表面活性剂使颜料疏松地附着在一起形成絮凝物。由于这在涂料配方中添加了表面活性剂使颜料疏松地附着在一起形成絮凝物。由于这一脆弱的结构，形成了颜料颗粒链，总合起来为颜料网络，使絮凝了的涂料体系在一脆弱的结构，形成了颜料颗粒链，总合起来为颜料网络，使絮凝了的涂料体系在低剪切速率下显示高粘度。但它削弱了颜料颗粒分散效果，容

97、易影响遮盖力和展色低剪切速率下显示高粘度。但它削弱了颜料颗粒分散效果，容易影响遮盖力和展色性。使用流变助剂形成凝胶网络，赋予涂料在低剪切速率下的结构粘度是较好的方性。使用流变助剂形成凝胶网络，赋予涂料在低剪切速率下的结构粘度是较好的方法，已被普遍地采用，颜料絮凝法已被迅速取代。法，已被普遍地采用，颜料絮凝法已被迅速取代。 涂层流挂和流平是两个相互矛盾的现象。良好的涂膜流平性要求在足够长的时涂层流挂和流平是两个相互矛盾的现象。良好的涂膜流平性要求在足够长的时间内将粘度保持在最低点，有充分的时间使涂膜充分流平，形成平整的涂膜。这样间内将粘度保持在最低点，有充分的时间使涂膜充分流平，形成平整的涂膜。

98、这样就往往会出现流挂问题。反之，要求完全不出现流挂，涂料粘度必须保持特别高，就往往会出现流挂问题。反之，要求完全不出现流挂，涂料粘度必须保持特别高，它将导致较少或完全没有流动性。它将导致较少或完全没有流动性。 为此需要优良的流变助剂，使涂料流挂和流平性能取得适当平衡，即在施工条为此需要优良的流变助剂，使涂料流挂和流平性能取得适当平衡，即在施工条件下，涂料粘度暂时降低，并在粘度的滞后回复期间保持在低粘度下，显示了良好件下，涂料粘度暂时降低，并在粘度的滞后回复期间保持在低粘度下，显示了良好的涂膜流平性；一旦流平后，粘度又逐步回复，这样就起防止流挂的作用。的涂膜流平性；一旦流平后，粘度又逐步回复，这

99、样就起防止流挂的作用。 涂料在贮存时，流变助剂在其内部形成疏松的结构。为了破坏其内部结构并使涂料在贮存时，流变助剂在其内部形成疏松的结构。为了破坏其内部结构并使之流动，必须施加外力。当这个力超过该涂料的屈服值时，其内部结构遭到完全破之流动，必须施加外力。当这个力超过该涂料的屈服值时，其内部结构遭到完全破坏，涂料变为极易流动的流体而便于流平，到一定阶段，疏松网状结构又得以形成，坏，涂料变为极易流动的流体而便于流平，到一定阶段，疏松网状结构又得以形成，有利防止流挂。有利防止流挂。37 高剪切速率区，涂料的流动行为主要受基料、溶剂和颜料的影响，在低剪切高剪切速率区，涂料的流动行为主要受基料、溶剂和颜

100、料的影响，在低剪切速率区，涂料的流动行为主要由流变剂，颜料的絮凝性质和基料的胶体性质所决速率区，涂料的流动行为主要由流变剂，颜料的絮凝性质和基料的胶体性质所决定。定。 在涂料体系中添加流变助剂能够形成胶体结构，使涂料具备触变性，同时能在涂料体系中添加流变助剂能够形成胶体结构，使涂料具备触变性，同时能保持良好的颜料分散，还保证了颜料悬浮。保持良好的颜料分散，还保证了颜料悬浮。 四、常用流变助剂与应用四、常用流变助剂与应用 涂料中使用流变助剂可以防止贮存时颜料沉降或使沉降软化以提高再分散性，涂料中使用流变助剂可以防止贮存时颜料沉降或使沉降软化以提高再分散性，防止涂装时流挂，调整涂膜厚度，改善涂刷性

101、能，防止涂料渗入多孔性基材，消防止涂装时流挂，调整涂膜厚度，改善涂刷性能，防止涂料渗入多孔性基材，消除刷痕，提高流平性。效果常用的几类流平助剂主要有有机膨润土、气相二氧化除刷痕，提高流平性。效果常用的几类流平助剂主要有有机膨润土、气相二氧化硅、蓖麻油衍生物、聚乙烯蜡、触变性树脂。硅、蓖麻油衍生物、聚乙烯蜡、触变性树脂。 有机膨润土流变助剂用于涂料工业已有有机膨润土流变助剂用于涂料工业已有30年历史。原料来自天然蒙脱土，主年历史。原料来自天然蒙脱土，主要是水辉石和膨润土两种。亲水性膨润土与鎓盐，如季铵盐反应后成亲有机性化要是水辉石和膨润土两种。亲水性膨润土与鎓盐，如季铵盐反应后成亲有机性化合物，

102、可有效地使用于溶剂型涂料。合物，可有效地使用于溶剂型涂料。 球形气相二氧化硅表面上含有憎水性硅氧烷单元和亲水性硅醇集团，由于相球形气相二氧化硅表面上含有憎水性硅氧烷单元和亲水性硅醇集团，由于相邻颗粒的硅醇基团的氢键，形成三维结构三维结构能为机械影响所破坏，粘度由邻颗粒的硅醇基团的氢键，形成三维结构三维结构能为机械影响所破坏，粘度由此下降。静置条件下，三维结构自行复生，粘度又上升，因此使体系具有触变性。此下降。静置条件下，三维结构自行复生，粘度又上升，因此使体系具有触变性。在完全非极性液体中，粘度回复时间只需几分之一秒；在极性液体中，回复时间在完全非极性液体中，粘度回复时间只需几分之一秒；在极性

103、液体中，回复时间38长达数月之久，取决于气相二氧化硅浓度和其分散程度。气相二氧化硅在非极性液长达数月之久，取决于气相二氧化硅浓度和其分散程度。气相二氧化硅在非极性液体中有最大的增稠效应，因为二氧化硅颗粒和液体中分子间的相互作用在能量上大体中有最大的增稠效应，因为二氧化硅颗粒和液体中分子间的相互作用在能量上大大弱于颗粒自己相互间的相互作用。大弱于颗粒自己相互间的相互作用。 氢化蓖麻油衍生物分子中含有极性基团，其脂肪酸结构容易溶剂化，在溶胀时氢化蓖麻油衍生物分子中含有极性基团，其脂肪酸结构容易溶剂化，在溶胀时生成溶胀粒子间氢键键合，形成触变结构。生成溶胀粒子间氢键键合，形成触变结构。氢化蓖麻油衍生

104、物主要应用于氯化橡胶涂料、高固体份涂料、环氧涂料，赋予触变氢化蓖麻油衍生物主要应用于氯化橡胶涂料、高固体份涂料、环氧涂料，赋予触变结构，改善颜料悬浮性能，控制流变而不牺牲流平性。结构，改善颜料悬浮性能，控制流变而不牺牲流平性。 分子量分子量1500-3000的乙烯共聚物统称聚乙烯蜡，使之溶解和分散于非极性溶剂的乙烯共聚物统称聚乙烯蜡，使之溶解和分散于非极性溶剂中，制成凝胶体，可作涂料流变助剂用。聚乙烯蜡改善颜料悬浮性能而不明显增稠，中，制成凝胶体，可作涂料流变助剂用。聚乙烯蜡改善颜料悬浮性能而不明显增稠，改善流变控制而流平性能好，在金属闪光漆中还可控制金属颜料定向。改善流变控制而流平性能好，在

105、金属闪光漆中还可控制金属颜料定向。醇酸树脂用聚酰胺树脂存在分子间氢键作用，改性可得触变醇酸树脂。醇酸树脂用聚酰胺树脂存在分子间氢键作用，改性可得触变醇酸树脂。 返回返回39 第七节第七节 增稠剂增稠剂 一、一、 概概 述述 增稠剂是一种流变助剂，加入增稠剂后使涂料增稠，在低剪切速率下的体系增稠剂是一种流变助剂，加入增稠剂后使涂料增稠，在低剪切速率下的体系粘度增加粘度增加 ，而在高剪切速率时对体系的粘度影响很小，同时还能赋予涂料优异的，而在高剪切速率时对体系的粘度影响很小，同时还能赋予涂料优异的机械及物理性能化学稳定性，在涂料施工时起控制流变性的作用机械及物理性能化学稳定性，在涂料施工时起控制流

106、变性的作用,在乳胶漆中应用在乳胶漆中应用广泛。广泛。 （1）生产）生产 在乳液聚合过程中作保护胶体，提高乳液的稳定性。在颜料，填料在乳液聚合过程中作保护胶体，提高乳液的稳定性。在颜料，填料的分散阶段，提高分散物料的粘度而有利于分散。的分散阶段，提高分散物料的粘度而有利于分散。 （2）贮存）贮存 将乳胶漆中的颜、填料微粒包覆在增稠剂的单分子层中，改善涂料将乳胶漆中的颜、填料微粒包覆在增稠剂的单分子层中，改善涂料的稳定性，防止颜、填料的沉底结块，水层分离。其抗冻融性及抗机械性能提高。的稳定性，防止颜、填料的沉底结块，水层分离。其抗冻融性及抗机械性能提高。 （3）施工）施工 能调节乳胶漆的粘稠度，并

107、呈良好的触变性。能调节乳胶漆的粘稠度，并呈良好的触变性。 二、二、 增稠剂的作用机理增稠剂的作用机理溶剂型涂料的粘度取决于合成树脂的分子量，而合成乳液的粘度与其分子量无关，溶剂型涂料的粘度取决于合成树脂的分子量，而合成乳液的粘度与其分子量无关，取决于分散相所谓粘度。目前对乳胶漆增稠的作用机理又多种说法，一般可取决于分散相所谓粘度。目前对乳胶漆增稠的作用机理又多种说法，一般可 归归纳为纳为3个方面，即水合增稠机理、静电排斥增稠、机理缔合增稠机理。个方面，即水合增稠机理、静电排斥增稠、机理缔合增稠机理。 1水合增稠机理水合增稠机理 纤维分子是一个由脱水葡萄糖组成的聚合链，通过分子内或分子间形成氢键

108、，纤维分子是一个由脱水葡萄糖组成的聚合链，通过分子内或分子间形成氢键，也可以通过水合作用和分子链的缠绕实现粘度的提高，纤维素增稠剂溶液呈现假也可以通过水合作用和分子链的缠绕实现粘度的提高，纤维素增稠剂溶液呈现假塑性流特性，静态时纤维素分子的支链和部分缠绕处于理想无序状态而使体塑性流特性，静态时纤维素分子的支链和部分缠绕处于理想无序状态而使体40系呈现高粘性。随着外力的增加，剪切速率梯度的增大，分子平行于流动方向做系呈现高粘性。随着外力的增加，剪切速率梯度的增大，分子平行于流动方向做有序的排列，易于相互滑动，表现为体系粘度下降。与低分子量相比，高分子量有序的排列，易于相互滑动，表现为体系粘度下降

109、。与低分子量相比，高分子量纤维的缠绕程度大，在贮存时表现出更大的增稠能力。而当剪切速率增大时，缠纤维的缠绕程度大，在贮存时表现出更大的增稠能力。而当剪切速率增大时，缠绕状态受到破坏，剪切速率越大，分子量对粘度的影响越小，这种增稠机理与所绕状态受到破坏，剪切速率越大，分子量对粘度的影响越小，这种增稠机理与所用的基料，颜料和助剂无关，只需选择合适的分子量的纤维和调整增稠浓度即可用的基料，颜料和助剂无关，只需选择合适的分子量的纤维和调整增稠浓度即可得到合达的粘度，因而得到广泛应用。得到合达的粘度，因而得到广泛应用。 2静电排斥增稠机理静电排斥增稠机理 丙烯酸类增稠剂，包括水溶性聚丙烯酸盐及碱增稠的丙

110、烯酸酯共聚物两种类丙烯酸类增稠剂，包括水溶性聚丙烯酸盐及碱增稠的丙烯酸酯共聚物两种类型。这类高分子增稠剂高分了链上带有大量的羧基，当加入氨水或碱时，不易电型。这类高分子增稠剂高分了链上带有大量的羧基，当加入氨水或碱时，不易电离的羧酸基转化为离子化的羧酸钠盐，结果沿着聚合物大分子链阴离子中心产生离的羧酸基转化为离子化的羧酸钠盐，结果沿着聚合物大分子链阴离子中心产生了静电排斥作用，使大分了链迅速扩张与伸展开来，提供了长的链段和触毛，同了静电排斥作用，使大分了链迅速扩张与伸展开来，提供了长的链段和触毛，同时分子链段间又可吸收大量水分子，大大减少了溶液中自由状态的减小。由于大时分子链段间又可吸收大量水

111、分子，大大减少了溶液中自由状态的减小。由于大分子链的伸展与扩张及自由态水的减少，分子间相一经运动阻力加大，从而使乳分子链的伸展与扩张及自由态水的减少，分子间相一经运动阻力加大，从而使乳液变稠。液变稠。 3缔合增稠机理缔合增稠机理 缔合型增稠剂是在亲水的聚合物链段中，引入疏水性单体聚合物链段，从而缔合型增稠剂是在亲水的聚合物链段中，引入疏水性单体聚合物链段，从而使这种分子呈现出一定的表面活剂的性质。当它在水溶液浓度超过一定特定浓度使这种分子呈现出一定的表面活剂的性质。当它在水溶液浓度超过一定特定浓度时，形成胶束。同一个缔合型增稠剂分子可连接几个不同的胶束，这种结构抑制时，形成胶束。同一个缔合型增

112、稠剂分子可连接几个不同的胶束，这种结构抑制了水分子的迁移，因而提高了水相粘度。另外，每个增稠剂分子的亲水端与水分了水分子的迁移，因而提高了水相粘度。另外，每个增稠剂分子的亲水端与水分41子以氢键缔合，亲油端可以与乳胶粒、颜料粒子缔合成形成风状结构，异致了体系子以氢键缔合，亲油端可以与乳胶粒、颜料粒子缔合成形成风状结构，异致了体系黏度增加，增稠剂与分散相粒子的缔合可提高分子间势能，在高剪切速率下表现出黏度增加，增稠剂与分散相粒子的缔合可提高分子间势能，在高剪切速率下表现出较高的表观粘度，有利于提高涂膜的丰满度；随着剪切力的消失，其立体网状结构较高的表观粘度，有利于提高涂膜的丰满度；随着剪切力的消

113、失，其立体网状结构逐渐恢复，便于涂料的流平。逐渐恢复，便于涂料的流平。 增稠剂的增稠可以是某种增稠机理单独起作用。如非离子型纤维素增稠剂，丙增稠剂的增稠可以是某种增稠机理单独起作用。如非离子型纤维素增稠剂，丙烯酸类增稠剂，聚氨酯增稠剂，也可同时存在多种增稠机理，如憎水改性丙烯酸类烯酸类增稠剂，聚氨酯增稠剂，也可同时存在多种增稠机理，如憎水改性丙烯酸类乳液，憎水改性羟乙基纤维素。乳液，憎水改性羟乙基纤维素。 三、常用增稠剂与应用三、常用增稠剂与应用 乳胶漆用增稠剂根据作用机理可分为缔合型和非缔合型，按其组成主要有四类：乳胶漆用增稠剂根据作用机理可分为缔合型和非缔合型，按其组成主要有四类：无机增稠

114、剂类，纤维素类，聚丙烯酸类，聚氨酯类。无机增稠剂类，纤维素类，聚丙烯酸类，聚氨酯类。 乳胶漆用增稠剂根据作用机理可分为缔合型和非缔合型，按其组成主要有四类：乳胶漆用增稠剂根据作用机理可分为缔合型和非缔合型，按其组成主要有四类：无机增稠剂类，纤维素类，聚丙烯酸类，聚氨酯类。无机增稠剂类，纤维素类，聚丙烯酸类，聚氨酯类。42增稠剂增稠剂非缔合型非缔合型缔合型缔合型无机增稠剂无机增稠剂非离子型纤维素非离子型纤维素非离子型增稠剂，即非离子型增稠剂，即PEO、PVA、PAM、EO聚氨酯聚氨酯碱溶型增稠剂，即丙烯酸系、苯乙烯碱溶型增稠剂，即丙烯酸系、苯乙烯/顺丁烯酯顺丁烯酯碱溶胀型增稠剂，即交联丙烯酸系乳

115、液碱溶胀型增稠剂，即交联丙烯酸系乳液憎水改性羟乙基纤维素（憎水改性羟乙基纤维素（HMHEC）憎水改性环氧乙烷聚氨酯（憎水改性环氧乙烷聚氨酯（HMHEC）憎水改性聚丙烯酯胺憎水改性聚丙烯酯胺憎水改性碱溶（或溶胀）丙烯酸系乳液憎水改性碱溶（或溶胀）丙烯酸系乳液 1无机增稠剂无机增稠剂 无机增稠剂是一类可以吸水膨胀而具备触变性的凝胶矿物，主要有有机膨润无机增稠剂是一类可以吸水膨胀而具备触变性的凝胶矿物，主要有有机膨润土、水性膨润土、有机改性水辉石等。水性膨润土在水性涂料中不但起到增稠作土、水性膨润土、有机改性水辉石等。水性膨润土在水性涂料中不但起到增稠作用，而且还可以防沉、防流挂、防浮色发花，但保水

116、性流平性差，常与纤维素醚用，而且还可以防沉、防流挂、防浮色发花，但保水性流平性差，常与纤维素醚配合使用或者用于底漆及厚浆涂料。配合使用或者用于底漆及厚浆涂料。43 2纤维素类增稠剂纤维素类增稠剂 纤维素类增稠剂是应用历史较长、适用面广的一类重要增稠剂，主要包括羟纤维素类增稠剂是应用历史较长、适用面广的一类重要增稠剂，主要包括羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素，其中羟乙基纤维素使用最为广泛。甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素，其中羟乙基纤维素使用最为广泛。与其它增稠剂相比，纤维素类增稠剂具有以增稠效率高、与涂料体系相容性好、与其它增稠剂相比，纤维素类增稠剂具有以增稠效率高、与涂料体系相

117、容性好、贮存稳定性优良、抗流挂性能高、粘度受贮存稳定性优良、抗流挂性能高、粘度受PH影响小、不影响附着力的优点，影响小、不影响附着力的优点，但纤维素增稠剂的使用也存在较大的缺陷限制了其使用，主要表现在以下几个方但纤维素增稠剂的使用也存在较大的缺陷限制了其使用，主要表现在以下几个方面：面： （1）抗霉菌性差，纤维素增稠剂量属天然高分子化合物，易受到霉菌攻击，）抗霉菌性差，纤维素增稠剂量属天然高分子化合物，易受到霉菌攻击，导致粘度下降，对生产和贮存环境要求严格；导致粘度下降，对生产和贮存环境要求严格； （2）流平性，以纤维素增稠的乳胶涂料在剪切应用力作用下，增稠剂与水之）流平性，以纤维素增稠的乳胶

118、涂料在剪切应用力作用下，增稠剂与水之间的水合层被破坏，易于施工，涂布完成后，水合层的破坏即行终止，粘度迅速间的水合层被破坏，易于施工，涂布完成后，水合层的破坏即行终止，粘度迅速恢复，涂料无法充分流平，造成刷痕或辊痕；恢复，涂料无法充分流平，造成刷痕或辊痕； （3）飞溅性）飞溅性 在高速温涂施工时，辊筒和基材的出口间隙处常会产生涂料小颗在高速温涂施工时，辊筒和基材的出口间隙处常会产生涂料小颗粒，称之为雾化；在手工低速辊涂时则称为飞溅；粒，称之为雾化；在手工低速辊涂时则称为飞溅； （4）纤维素类增稠剂容易导致乳胶粒子的絮凝和相分离，影响涂料稳定性。）纤维素类增稠剂容易导致乳胶粒子的絮凝和相分离，影

119、响涂料稳定性。产生胶水收缩现象产生胶水收缩现象44 3丙烯酸酯类增稠剂丙烯酸酯类增稠剂 丙烯酸酯类增稠剂有碱溶型和碱溶胀型两种。它们主要依靠在碱性条件下丙烯酸酯类增稠剂有碱溶型和碱溶胀型两种。它们主要依靠在碱性条件下离解出来的羧酸根离子的静电斥力实分子链伸展成棒状增稠，需要保证离解出来的羧酸根离子的静电斥力实分子链伸展成棒状增稠，需要保证pH值高值高于于7.5。丙烯酸酯类增稠剂是阴离子型，其耐水、耐碱性较差。与纤维素类增稠。丙烯酸酯类增稠剂是阴离子型，其耐水、耐碱性较差。与纤维素类增稠剂相比，流平行好且抗溅落，对光泽影响小，可用于有光乳胶漆。剂相比，流平行好且抗溅落，对光泽影响小，可用于有光乳

120、胶漆。 4聚氨酯类增稠剂聚氨酯类增稠剂 与前述纤维素增稠剂和丙烯酸类增稠剂相比，聚氨酯类增稠剂有以下优点：与前述纤维素增稠剂和丙烯酸类增稠剂相比，聚氨酯类增稠剂有以下优点： （1）既有好的遮盖力又有良好的流平性；）既有好的遮盖力又有良好的流平性； （2）相对分子质量低，辊涂时不易产生飞溅；）相对分子质量低，辊涂时不易产生飞溅； （3）能与乳胶粒子缔合，不会产生体积限制性絮凝，因而可使涂膜具有较高）能与乳胶粒子缔合，不会产生体积限制性絮凝，因而可使涂膜具有较高的光泽。的光泽。 （4）疏水性、耐擦洗稳定性、耐划伤性及生物稳定性好。）疏水性、耐擦洗稳定性、耐划伤性及生物稳定性好。 聚氨酯类增稠剂对配

121、方组成比较敏感、适应性不如纤维素增稠剂，使用时要聚氨酯类增稠剂对配方组成比较敏感、适应性不如纤维素增稠剂，使用时要充分考虑各种因素的影响。充分考虑各种因素的影响。 增稠剂品种繁多，选择使用时首先考虑其增稠效率和对流变性的影响，其次增稠剂品种繁多，选择使用时首先考虑其增稠效率和对流变性的影响，其次要考虑对施工性能、涂膜外观的影响以及稳定性。要考虑对施工性能、涂膜外观的影响以及稳定性。返回返回45 第八节第八节 水性助剂水性助剂 随着人们环境意识的加强，环保涂料日益受到重视，水性涂料是其中重要一随着人们环境意识的加强，环保涂料日益受到重视，水性涂料是其中重要一员，使用助剂有利于改善水性涂料的生产、

122、贮存、施工性能，并能够提高涂膜的员，使用助剂有利于改善水性涂料的生产、贮存、施工性能，并能够提高涂膜的装饰和保护性能，水性助剂主要有润湿分散剂、成膜助剂、缓蚀剂、流平剂、防装饰和保护性能，水性助剂主要有润湿分散剂、成膜助剂、缓蚀剂、流平剂、防霉杀菌剂等。霉杀菌剂等。 一、水性润湿分散剂一、水性润湿分散剂 水性涂料是以水为溶剂或分散介质，水的介电常数大，所以水性涂料主要是水性涂料是以水为溶剂或分散介质，水的介电常数大，所以水性涂料主要是通过双电层静电斥力来保持稳定的，另外高聚物和非离子型表面活性剂吸附在颜通过双电层静电斥力来保持稳定的，另外高聚物和非离子型表面活性剂吸附在颜料填料表面上，形成空间

123、位阻而使分散体稳定。所以水性涂料是以静电斥力和空料填料表面上，形成空间位阻而使分散体稳定。所以水性涂料是以静电斥力和空间位阻二者共同作用而达到稳定结果的。间位阻二者共同作用而达到稳定结果的。 用于水性体系的分散剂可分为三类：用于水性体系的分散剂可分为三类：无机分散剂，聚合物型分散剂和超分散无机分散剂，聚合物型分散剂和超分散剂剂。 （1）无机分散剂）无机分散剂 目前使用最多的无机分散剂主要有聚磷酸盐（如六偏磷酸钠）目前使用最多的无机分散剂主要有聚磷酸盐（如六偏磷酸钠）、硅酸盐等，如六偏磷酸钠、多聚磷酸钠、三聚磷酸钾（、硅酸盐等，如六偏磷酸钠、多聚磷酸钠、三聚磷酸钾（KTPP）和焦磷酸四钾）和焦磷

124、酸四钾（TKPP）等。其作用的机理是通过氢键和化学吸附，起静电斥力稳定作用。其）等。其作用的机理是通过氢键和化学吸附，起静电斥力稳定作用。其优点是用量低，约优点是用量低，约0.1%左右，对无机颜料和填料分散效果好。但也存在不足之处：左右，对无机颜料和填料分散效果好。但也存在不足之处：一是随着一是随着PH值和温度的升高，多聚磷酸盐容易水解，造成长期贮存稳定性不良；值和温度的升高，多聚磷酸盐容易水解，造成长期贮存稳定性不良；二是多聚磷酸盐在乙二醇、丙二醇等二醇类溶剂中不完全溶解，会影响有光乳胶二是多聚磷酸盐在乙二醇、丙二醇等二醇类溶剂中不完全溶解，会影响有光乳胶漆的光泽。漆的光泽。46 （2）聚合

125、物型分散剂）聚合物型分散剂 聚合物型分散剂主要有聚丙烯酸盐类，聚羧酸盐类，聚合物型分散剂主要有聚丙烯酸盐类，聚羧酸盐类，缩合萘磺酸盐，多元酸共聚物等。这类分散剂的特点是，在颜料和填料表面产生缩合萘磺酸盐，多元酸共聚物等。这类分散剂的特点是，在颜料和填料表面产生较强的吸附或锚固作用，具有较长的分子链以形成空间位阻，链端具有水溶性，较强的吸附或锚固作用，具有较长的分子链以形成空间位阻，链端具有水溶性，有的还辅以静电斥力，达到稳定的结果。要使分散剂具良好的分散性，要严格控有的还辅以静电斥力，达到稳定的结果。要使分散剂具良好的分散性，要严格控制分子量。分子量太小，空间位阻不足；分子量太大，会产生絮凝作

126、用。制分子量。分子量太小，空间位阻不足；分子量太大，会产生絮凝作用。 （3）超分散剂）超分散剂 超分散剂的分子结构分为两个部分：一部分为锚固基团，采超分散剂的分子结构分为两个部分：一部分为锚固基团，采用平面吸附方式，将分散剂锚合在颜料颗粒表面，防止超分散剂脱附；另一部分用平面吸附方式，将分散剂锚合在颜料颗粒表面，防止超分散剂脱附；另一部分为溶剂化链，它与分散介质具有良好的相容性，能在颜料表面形成足够厚离的保为溶剂化链，它与分散介质具有良好的相容性，能在颜料表面形成足够厚离的保护层，超分散剂是通过伸展于液相中的高分子所产生的护层，超分散剂是通过伸展于液相中的高分子所产生的 斥力的位阻斥力的共同作

127、斥力的位阻斥力的共同作用而使粒了均匀分散于体系中的。用而使粒了均匀分散于体系中的。 超分散剂亲水端大多为侧链带羧基的聚合物，如丙烯酸（酯）、马来酸（酯）超分散剂亲水端大多为侧链带羧基的聚合物，如丙烯酸（酯）、马来酸（酯）及它们和衍生物，疏水端单体多为不饱和烃类，如苯乙烯，乙烯，丁二烯，二异及它们和衍生物，疏水端单体多为不饱和烃类，如苯乙烯，乙烯，丁二烯，二异丁烯，甲基乙烯醚，醋酸乙烯酯，丁烯，甲基乙烯醚，醋酸乙烯酯，a-甲基苯乙烯等。甲基苯乙烯等。 天然的高分子化合物，如藻酸盐，瓜耳胶等，虽然分子量较大，也可用作分天然的高分子化合物，如藻酸盐，瓜耳胶等，虽然分子量较大，也可用作分散剂。散剂。4

128、7 二、水性消泡剂二、水性消泡剂 水性涂料配方中浮化剂，润湿分散剂，流平剂和增稠剂等助剂的存在，不仅水性涂料配方中浮化剂，润湿分散剂，流平剂和增稠剂等助剂的存在，不仅生产大量泡沫，而且还能够稳定泡沫。泡沫的存在使生产操作困难，给漆膜留下生产大量泡沫，而且还能够稳定泡沫。泡沫的存在使生产操作困难，给漆膜留下的气泡造成表面缺陷，既有损外观，又影响涂膜的防腐性和耐候性。的气泡造成表面缺陷，既有损外观，又影响涂膜的防腐性和耐候性。水性涂料消泡剂一般分为三大类：有机消泡剂、聚硅氧烷类消泡剂和聚醚类消泡水性涂料消泡剂一般分为三大类：有机消泡剂、聚硅氧烷类消泡剂和聚醚类消泡剂。剂。 常用的有机消泡剂一般是由

129、水溶性差，表面张力低的液体组成，破坏作用很常用的有机消泡剂一般是由水溶性差，表面张力低的液体组成，破坏作用很强，而抑泡作用很差。有机消泡剂包括：矿物类如液体石蜡；胺类及酰胺类如二强，而抑泡作用很差。有机消泡剂包括：矿物类如液体石蜡；胺类及酰胺类如二戊胺，卤化脂肪酰胺；醇类如椰子醇，己醇，矿物油类消泡剂使用比较普遍，主戊胺，卤化脂肪酰胺；醇类如椰子醇，己醇，矿物油类消泡剂使用比较普遍，主要用于平光和半光乳胶漆中。要用于平光和半光乳胶漆中。 聚硅氧烷类消泡剂表面张力低，消泡和抑泡能力强，不影响光泽，但使用不聚硅氧烷类消泡剂表面张力低，消泡和抑泡能力强，不影响光泽，但使用不当时，会造成涂膜缩孔和重涂

130、性不良等缺陷。常用聚硅氧烷类消泡剂包括乳液型当时，会造成涂膜缩孔和重涂性不良等缺陷。常用聚硅氧烷类消泡剂包括乳液型聚硅氧烷消泡剂和聚醚改性聚硅氧烷消泡剂，乳液型聚硅氧烷消泡剂，俗称有机聚硅氧烷消泡剂和聚醚改性聚硅氧烷消泡剂，乳液型聚硅氧烷消泡剂，俗称有机硅消泡剂，通过乳化甲基硅油制得，它在水相中易分散，用量小，消泡快；聚醚硅消泡剂，通过乳化甲基硅油制得，它在水相中易分散，用量小，消泡快；聚醚改性有机硅氧烷消泡剂由聚甲基硅氧烷和聚醚两种链段组成，通过改变硅氧烷，改性有机硅氧烷消泡剂由聚甲基硅氧烷和聚醚两种链段组成，通过改变硅氧烷，环氧乙烷，环氧丙烷的比例，可以调节消泡能力。环氧乙烷，环氧丙烷的比

131、例，可以调节消泡能力。48 聚醚型消泡剂是高分子链中含有大量醚键的聚合物，通过环氧乙烷和环氧丙聚醚型消泡剂是高分子链中含有大量醚键的聚合物，通过环氧乙烷和环氧丙烷共聚制备，改变二者的比例，就可以调节聚醚对水的亲和性，制成一系列消泡烷共聚制备，改变二者的比例，就可以调节聚醚对水的亲和性，制成一系列消泡剂。剂。 传统水性涂料消泡剂以与水相不相容而达到消泡目的的，因此容易产生涂膜传统水性涂料消泡剂以与水相不相容而达到消泡目的的，因此容易产生涂膜表面缺陷。近几年，开发了分子级消泡剂。这种消泡剂是将消泡活性物质直接接表面缺陷。近几年，开发了分子级消泡剂。这种消泡剂是将消泡活性物质直接接枝在载体物质上形成

132、聚合物。该聚合物分子链上带有湿润作用的羟基，消泡活性枝在载体物质上形成聚合物。该聚合物分子链上带有湿润作用的羟基，消泡活性物质分布在分子四周，活性物质不易聚集，与涂料体系相容性良好。此外，为了物质分布在分子四周，活性物质不易聚集，与涂料体系相容性良好。此外，为了满足生产零满足生产零VOC涂料的需要，也有不含涂料的需要，也有不含VOC的消泡剂。的消泡剂。 三、成膜助剂三、成膜助剂 乳胶漆能形成连续涂膜的最低温度称为最低成膜温度（乳胶漆能形成连续涂膜的最低温度称为最低成膜温度（MFT），若低于此），若低于此温度施工，乳胶漆中水分挥发后，树脂不能聚结形成连续的涂膜，而呈粉末状或温度施工，乳胶漆中水分

133、挥发后，树脂不能聚结形成连续的涂膜，而呈粉末状或裂状不连续膜。为了满足涂膜性能的要求，如一定的柔韧性，硬度，耐沾污性及裂状不连续膜。为了满足涂膜性能的要求，如一定的柔韧性，硬度，耐沾污性及颜料连接能力，乳胶涂膜的玻璃化温度设计得较高，最低成膜温度常常高于室温，颜料连接能力，乳胶涂膜的玻璃化温度设计得较高，最低成膜温度常常高于室温，为调节涂膜物理性能和成膜性能之间的平衡，需添加使高聚物微粒软化的成膜助为调节涂膜物理性能和成膜性能之间的平衡，需添加使高聚物微粒软化的成膜助剂来实现。剂来实现。 成膜助剂又称凝聚剂，聚结剂，它能促进乳胶粒子的塑性流动的弹性流动，成膜助剂又称凝聚剂，聚结剂，它能促进乳胶

134、粒子的塑性流动的弹性流动，改善其聚结性能，能在广泛的施工范围内成膜。成膜助剂通常为高沸点溶剂，会改善其聚结性能，能在广泛的施工范围内成膜。成膜助剂通常为高沸点溶剂，会在涂膜形成后慢慢挥发掉，因而最终的涂膜不会太软和太粘。在涂膜形成后慢慢挥发掉，因而最终的涂膜不会太软和太粘。49 乳胶粒的融合过程中，如果聚合物颗粒过硬，乳胶粒不会变形，也就不能成乳胶粒的融合过程中，如果聚合物颗粒过硬，乳胶粒不会变形，也就不能成膜。因此，成膜首先需要使乳胶粒变软，亦即降低聚合物的玻璃化温度，成膜助膜。因此，成膜首先需要使乳胶粒变软，亦即降低聚合物的玻璃化温度，成膜助剂通过对乳胶粒子的溶解作用，降低了乳胶体系玻璃化

135、温度。一旦乳胶漆粒变形剂通过对乳胶粒子的溶解作用，降低了乳胶体系玻璃化温度。一旦乳胶漆粒变形与成膜过程完成后，成膜助剂会从涂膜中挥发，从而使聚合物玻璃化恢复到初始与成膜过程完成后，成膜助剂会从涂膜中挥发，从而使聚合物玻璃化恢复到初始值，成膜助剂起一种值，成膜助剂起一种“临时临时”增塑剂作用。增塑剂作用。 理想的成膜助剂应该是聚合物的强溶剂，具有同树脂良好的相容性，达到降理想的成膜助剂应该是聚合物的强溶剂，具有同树脂良好的相容性，达到降低聚合物的玻璃化温度目的，具有适宜的水溶解性，具有适且的挥发速度，成膜低聚合物的玻璃化温度目的，具有适宜的水溶解性，具有适且的挥发速度，成膜前保留在乳胶漆涂层中，

136、水分挥发后，成膜助剂不能残留在干涂膜中，具具有良前保留在乳胶漆涂层中，水分挥发后，成膜助剂不能残留在干涂膜中，具具有良好的水解稳定性。好的水解稳定性。 成膜助剂大都为微溶于水的强溶剂，有醇类，醇醚及其酯类等。传统的成膜成膜助剂大都为微溶于水的强溶剂，有醇类，醇醚及其酯类等。传统的成膜助剂有：松节油，松油，十氢萘，助剂有：松节油，松油，十氢萘，1,6-己二醇、己二醇、1,2-丙二醇、乙二醇醚及其醋酸酯，丙二醇、乙二醇醚及其醋酸酯，这些溶剂都有一定的毒性，正逐渐为低毒性的丙二醇醚类及其醋酸酯代替。这些溶剂都有一定的毒性，正逐渐为低毒性的丙二醇醚类及其醋酸酯代替。 尽管成膜助剂对乳胶漆的成膜有很大作

137、用，但成膜助剂是有机溶剂，对环境尽管成膜助剂对乳胶漆的成膜有很大作用，但成膜助剂是有机溶剂，对环境有一定影响，所以发展的方向是环境友好型的有效成膜助剂，如降低气味、降低有一定影响，所以发展的方向是环境友好型的有效成膜助剂，如降低气味、降低挥发性有机物含量、制备低毒、安全、生物降解的成膜助剂以及活性成膜助剂。挥发性有机物含量、制备低毒、安全、生物降解的成膜助剂以及活性成膜助剂。50 四、防霉防藻剂四、防霉防藻剂 在水性涂料中，酷蛋白、大豆蛋质质、纤维素衍生物等为微生物提供养料，在水性涂料中，酷蛋白、大豆蛋质质、纤维素衍生物等为微生物提供养料，微生物在适当的条件下开始繁殖，导致涂料腐败失效。涂膜的

138、成膜物质是由各种微生物在适当的条件下开始繁殖，导致涂料腐败失效。涂膜的成膜物质是由各种营养物，为策生物生产发育提供良好的营养条件。在涂料中加入适量的防霉杀菌营养物，为策生物生产发育提供良好的营养条件。在涂料中加入适量的防霉杀菌剂可以抑制微生物的生长和繁殖，保护涂料。剂可以抑制微生物的生长和繁殖，保护涂料。防霉杀菌剂主要通过阻碍菌体呼吸、干扰病原菌的生物合成、破坏细胞壁的合成、防霉杀菌剂主要通过阻碍菌体呼吸、干扰病原菌的生物合成、破坏细胞壁的合成、阻碍类脂的合成发挥作用。阻碍类脂的合成发挥作用。 针对水性涂料的特点，理想的防霉杀菌剂应与涂料中各种组人的相容性良好，针对水性涂料的特点，理想的防霉杀

139、菌剂应与涂料中各种组人的相容性良好，加入后不会引起颜色，气味，稳定性等方面的变化，具备良好的贮存稳定性，水加入后不会引起颜色，气味，稳定性等方面的变化，具备良好的贮存稳定性，水溶性良好，此外还应具有有良好的生物降解性和较低的环境毒性。溶性良好，此外还应具有有良好的生物降解性和较低的环境毒性。常用防霉杀菌剂包括：取代芳烃类，如五氯苯酚及其钠盐，四氯间苯二甲腈，邻常用防霉杀菌剂包括：取代芳烃类，如五氯苯酚及其钠盐，四氯间苯二甲腈，邻苯基苯酚等；杂环化合物类，如苯基苯酚等；杂环化合物类，如2-（4-噻唑基）苯并咪唑，苯并咪唑氨基甲酸甲酯，噻唑基）苯并咪唑，苯并咪唑氨基甲酸甲酯，2-正辛基正辛基-4异

140、噻唑啉异噻唑啉-3酮，酮， 8-羟基喹啉等；胺类化合物，如双硫代氨基甲酸酯，羟基喹啉等；胺类化合物，如双硫代氨基甲酸酯，四甲基二硫化秋兰姆，水杨酰苯胺等；有机金属化合物，如有机汞，有机锡和有四甲基二硫化秋兰姆，水杨酰苯胺等；有机金属化合物，如有机汞，有机锡和有机砷；甲醛释放剂以及磺酸盐类、醌类化合物等。机砷；甲醛释放剂以及磺酸盐类、醌类化合物等。 目前应用的防霉杀菌剂大都由一种或多种活性成分进行复配，复配的活性成目前应用的防霉杀菌剂大都由一种或多种活性成分进行复配，复配的活性成分不仅保证的杀菌谱线的全面性，而且不易使得周围环境的细菌出现选择性适应。分不仅保证的杀菌谱线的全面性，而且不易使得周围

141、环境的细菌出现选择性适应。51 五、水性流平剂五、水性流平剂 水性涂料用助剂主要有聚丙烯酸酯类，有机硅类，微粉化蜡乳液。水性涂料用助剂主要有聚丙烯酸酯类，有机硅类，微粉化蜡乳液。聚丙烯酸酯类流平剂能降低涂料与基材之间的表面张力，使涂料与基材肯有最佳聚丙烯酸酯类流平剂能降低涂料与基材之间的表面张力，使涂料与基材肯有最佳的润湿性。可以在短时间内迁移到涂层表面形成单分子层，以保证表面张力均匀的润湿性。可以在短时间内迁移到涂层表面形成单分子层，以保证表面张力均匀化，增加抗缩孔效应，从而改善涂膜表面的光滑平整度。聚丙烯酸酯类平剂通常化，增加抗缩孔效应，从而改善涂膜表面的光滑平整度。聚丙烯酸酯类平剂通常用

142、比均聚物有较好的相容性的共聚物。用比均聚物有较好的相容性的共聚物。 有机硅流平剂是以相容性受限制的长链硅树脂为主要组成，水性涂料用有机有机硅流平剂是以相容性受限制的长链硅树脂为主要组成，水性涂料用有机硅类流平剂又可分为聚醚改性有机硅、聚酯改性有机硅，反应性有机硅，改性有硅类流平剂又可分为聚醚改性有机硅、聚酯改性有机硅，反应性有机硅，改性有机硅可以消除贝纳德涡流，防止发花，桔皮，降低涂料与底层的界面张力，提高机硅可以消除贝纳德涡流，防止发花，桔皮，降低涂料与底层的界面张力，提高对底材的润湿性，增加附着力，减少缩孔，针眼等涂膜表面病态，对底材的润湿性，增加附着力，减少缩孔，针眼等涂膜表面病态， 六

143、、缓蚀剂六、缓蚀剂 缓蚀剂可以防止或减缓腐蚀作用，在金属表面使用水性涂料，干燥过程中金缓蚀剂可以防止或减缓腐蚀作用，在金属表面使用水性涂料，干燥过程中金属表面与涂料中水的接触容易发生闪锈等腐蚀现象，引入缓蚀剂，能有效避免金属表面与涂料中水的接触容易发生闪锈等腐蚀现象，引入缓蚀剂，能有效避免金属腐蚀。属腐蚀。 根据电化学理论缓蚀剂可分为抑制阳极型缓蚀剂和抑制阴极型缓蚀剂。抑制根据电化学理论缓蚀剂可分为抑制阳极型缓蚀剂和抑制阴极型缓蚀剂。抑制阳极型缓蚀剂是在金属表面形成一层致密的氧化膜而抑制金属的溶解，起到缓蚀阳极型缓蚀剂是在金属表面形成一层致密的氧化膜而抑制金属的溶解，起到缓蚀的作用；抑制阴极型

144、缓蚀剂使阴极化曲线的斜率变小，即溶液中的金属离子的作用；抑制阴极型缓蚀剂使阴极化曲线的斜率变小，即溶液中的金属离子 更更容易被还原，从而抑制了金属的溶解，抑制腐蚀的发生。吸附理论认为，缓容易被还原，从而抑制了金属的溶解，抑制腐蚀的发生。吸附理论认为，缓52蚀剂之所以能阻止，延缓金属的腐蚀，是由于缓蚀剂通过物理化学吸附在金属蚀剂之所以能阻止，延缓金属的腐蚀，是由于缓蚀剂通过物理化学吸附在金属表面，减小了介质与金属表面的接触的可能性，从而达到缓蚀的效果。成膜理表面，减小了介质与金属表面的接触的可能性，从而达到缓蚀的效果。成膜理论认为，缓蚀剂与酸性介质中的某些离子形成难溶的物质，沉积在金属表面，论认

145、为，缓蚀剂与酸性介质中的某些离子形成难溶的物质，沉积在金属表面，阻止金属的腐蚀。阻止金属的腐蚀。 缓蚀剂可分为氧化型、非氧化无机盐、金属阳离子、有机化合物和无机缓缓蚀剂可分为氧化型、非氧化无机盐、金属阳离子、有机化合物和无机缓蚀颜料。蚀颜料。 氧化型缓蚀剂包括钼酸盐，钨酸盐，铬酸盐等；非氧化无机盐如磷酸盐，氧化型缓蚀剂包括钼酸盐，钨酸盐，铬酸盐等；非氧化无机盐如磷酸盐，可以以多种形式使用，既可作为钢铁的处理剂，也可作为颜料用于涂料，非氧可以以多种形式使用，既可作为钢铁的处理剂，也可作为颜料用于涂料，非氧化型无机盐的离子不直接参与氧化膜的形成，它的功能在于解决氧化膜的不连化型无机盐的离子不直接参

146、与氧化膜的形成，它的功能在于解决氧化膜的不连续性，使涂膜中缺陷部分的微孔通过阴离子的沉积而得到堵塞；续性，使涂膜中缺陷部分的微孔通过阴离子的沉积而得到堵塞； 有机缓蚀剂主要包括碱式磺酸盐、二壬基萘磺酸盐、有机氮化物锌盐，有机缓蚀剂主要包括碱式磺酸盐、二壬基萘磺酸盐、有机氮化物锌盐， 螯螯合物助剂（苯并三唑，苯并咪唑等）、胺与胺盐（二苯胺，二甲基乙醇胺、三合物助剂（苯并三唑，苯并咪唑等）、胺与胺盐（二苯胺，二甲基乙醇胺、三乙醇胺或其盐类等）等。有机缓蚀剂的作用是靠化学吸附，静电吸附或是乙醇胺或其盐类等）等。有机缓蚀剂的作用是靠化学吸附，静电吸附或是键键的轨道吸附。的轨道吸附。 无机缓蚀的颜料主要

147、有磷酸盐、硼酸盐、钼酸盐、锌粉等。在金属材料表无机缓蚀的颜料主要有磷酸盐、硼酸盐、钼酸盐、锌粉等。在金属材料表面的有机涂料中添加防腐蚀颜料，可以显著提高有机涂层的抗腐蚀性能。面的有机涂料中添加防腐蚀颜料，可以显著提高有机涂层的抗腐蚀性能。返回返回53 第九节第九节 结结 语语 涂料助剂是涂料组成中非常重要的组分，是涂料产品的涂料助剂是涂料组成中非常重要的组分，是涂料产品的“味精味精”，在涂料生，在涂料生产、贮存、施工过程中发挥着重要作用。我国涂料助剂行业发展较慢，已经成为产、贮存、施工过程中发挥着重要作用。我国涂料助剂行业发展较慢，已经成为行业发展的瓶颈，因此涂料科研、生产单位应加强联合，以加快助剂产品的研究。行业发展的瓶颈，因此涂料科研、生产单位应加强联合，以加快助剂产品的研究。开发和生产。开发和生产。返回返回54