涂料生產(chǎn)工藝的強(qiáng)化、涂料貯運(yùn)中的穩(wěn)定性、涂層的配套性及涂膜缺陷的克服、涂專施工性能的改善和提高,都與涂料助劑的應(yīng)用分不開。為了更專業(yè)化和高效地從事涂料技術(shù)的研發(fā),涂料工作者都必須掌握涂料助劑的化學(xué)勿理性質(zhì),功能特性及應(yīng)用方法。要涂料生產(chǎn)工藝和涂料性能達(dá)到某種特定要求而少量添加的一些輔助的特殊材料,稱為余料助劑.涂料助劑在涂料中可發(fā)揮出30種以上的功能。 任何一個(gè)的涂料配方中都會(huì)包含幾種助劑,至少也要有兩種,多者達(dá)到5種以上。 一般常規(guī)的溶劑型涂料助劑的應(yīng)用總量是涂料質(zhì)量的1%~3%,特殊涂料有的甚至達(dá)到10%。 水性乳膠漆助劑的通常用量是涂料總量的5%~8%。在國外漆中,助劑的價(jià)格成本可占到30%左右.

涂料助劑作用廣泛,品種繁多,其分類方法很多,通常是按其用途及作用位置和方式來分類.

這種分類法是按涂料助劑在涂料生產(chǎn)、涂裝等不同階段的應(yīng)用情況進(jìn)行歸納分類。(1)在涂料制造時(shí)發(fā)揮作用的助劑 在這個(gè)階段主要應(yīng)用的助劑有潤濕分散劑、消泡劑、脫泡劑、乳化劑、引發(fā)劑、催化劑、鏈終止劑等。其中乳化劑、引發(fā)劑、催化劑等是用于樹脂合成及乳液制備過程,應(yīng)屬于涂料半成品的生產(chǎn)。顏料的潤濕分散是涂料生產(chǎn)的技術(shù)關(guān)鍵,對(duì)涂料的性能有極大的影響。為了提高顏料與基料的親和性及其在分散體中的穩(wěn)定性,有時(shí)單獨(dú)依靠樹脂是不夠的,必須使用潤濕分散劑。 它可以降低顏料與樹脂之間的界面張力,提高潤遜效率,減少研磨時(shí)間,降低能耗,還可以提高涂料貯存穩(wěn)定性,防止涂膜浮色發(fā)花,增強(qiáng)顏科的著色力、展色力、遮蓋力,降低成本。還可以賦予涂膜良好的耐候性及光澤。消泡劑是水性涂料生產(chǎn)時(shí)必不可少的一種助劑,水性涂料特別容易起泡,若不及時(shí)消除,生產(chǎn)及包裝就無法進(jìn)行。

后的表面積與涂裝前罐中波態(tài)時(shí)的表面積相比,增加是巨大的,所以在涂裝過程中涂料的流動(dòng)性質(zhì)是非常重要的。 除此之外還有許多新問題,被涂物表面與涂料之間的界面張力會(huì)影響涂料的流平性,涂膜的附著力。涂膜干燥過程中,溶劑揮發(fā),體積收縮率可達(dá)30%~70%,造成表面張力失衡,會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的渦流作用,造成橘皮、縮孔,、浮色發(fā)花等不良現(xiàn)象。針對(duì)這些問題要選擇不同的助劑幫助解決。用流平劑可解決涂料的流動(dòng)和流平的問題;用基材潤濕劑可解決基材與涂膜之間的界面張力; 用表面狀態(tài)控制劑可解決表面失衡、渦流問題。為了提高涂膜的干燥速率,縮短干燥時(shí)間,氧化聚合干燥的涂料必須使用催干劑。交聯(lián)固化型涂料,多用固化促進(jìn)劑。 對(duì)甲苯磺酸或其鹽可降低氨基烘漆的固化溫度,縮短干燥時(shí)間。又如聚氨酯涂料,特別是無溶劑的不飽和聚酯涂料、環(huán)氧涂料,除交聯(lián)固化劑外,還經(jīng)常使用固化促進(jìn)劑提高干燥速率。 乳膠漆要使用成膜助劑,光敏涂料要使用光引發(fā)劑。幫助涂料固化成膜的助劑雖然稱呼不同,但是作用目的卻是相同的,全是為了加快涂膜的固化速率,縮短干燥時(shí)間。在涂料進(jìn)行立面涂裝時(shí),經(jīng)常會(huì)發(fā)生不同程度的流掛現(xiàn)象,嚴(yán)重地影響了涂膜的裝飾性。為了克服這種不良現(xiàn)象,人們常用的添加劑是觸變劑,即在高剪切速率下,涂料的結(jié)構(gòu)黏性被破壞,黏度下降,涂料具有流動(dòng)和流平性,在低剪切速率下結(jié)構(gòu)黏性恢復(fù),起到防沉,防流掛的作用。觸變劑是乳膠漆必用的添加劑,主要是控制高中低剪切速率下的黏度,來達(dá)到防沉、防分水及涂膜流平的目的。 現(xiàn)在甚至有人將締合型的中剪切速率下的 PU增稠劑稱為“流平劑”。涂料的涂裝方法很多,有刷涂、噴涂、浸涂、輥涂、靜電噴涂、電泳涂裝等 。無論采用鄖柙方法,涂膜難免產(chǎn)生缺陷,出現(xiàn)問題時(shí)一定要根據(jù)涂料的類型,并結(jié)合涂裝方法來選擇合道的助劑,在助劑應(yīng)用時(shí)還要注意它們之間的整體匹配性.(4)在涂膜中發(fā)揮作用的助劑 在這個(gè)階段體現(xiàn)出作用的助劑有紫外線吸收劑、光穩(wěn)定ハ,劃痕防止劑,防粘連劑 防霉劑、導(dǎo)電劑、防污劑、阻燃劑等。這些助劑都在涂膜形成后在涂膜中發(fā)揮作用。當(dāng)涂膜在氧存在的條件下,樹脂基料受紫外線的照射會(huì)發(fā)生光化學(xué)降解反應(yīng),涂膜遭受雙小。為了保護(hù)涂膜,人們采用紫外線吸收劑吸收紫外線,再將熱能釋放出來, 抑制或減緩化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生,保護(hù)了涂膜,延長了涂膜的使用壽命。 防霉劑是一種能殺死霉菌和藻類料州切劑,可以防止霍南和藻類在涂膜表面上的生長,提高了涂膜的使用壽命和裝飾性。 防污州配是一種助劑,含有防污劑的防污涂料涂在船舶水線和水線以下的船底部位,防止海生物消珝阿看。涂料中添加陽縶劑可以防止或減緩火焰的蔓延,保護(hù)建筑物和人身的安全。 導(dǎo)電涂村龍一種功能型涂料.由干涂料中添加了導(dǎo)電劑,涂料具有導(dǎo)電性、抗靜電性、屏蔽電磁波情皮功能?？箘潅?杭粘連劑, 實(shí)際上是降低了涂膜的表面粗糙度,在涂層表面起到了潤滑劑平涂料原材料的作用,減少了摩擦阻力,產(chǎn)生滑爽感,起到抗劃傷、抗粘連的作用。 有機(jī)硅類和氟類的流平劑及蠟類助劑都具有這些作用。有些助劑能夠賦予涂料某些新的功能,涂料也常以其賦予的功能命名。例如,使用了阻燃劑的涂料常稱為阻燃涂料,還有防污涂料、導(dǎo)電涂料、防霉涂料等都因助劑而得名。有些助劑只能在某一方面發(fā)揮一種作用。 例如阻燃劑、導(dǎo)電劑、防銹劑等。 有些助劑在上述所有階段都能發(fā)揮作用,有的助劑只能在一個(gè)或兩個(gè)以上階段發(fā)揮作用。有的只有一種作用,有的具有多種作用。 例如,消泡劑可以在生產(chǎn)、貯運(yùn)、施工中只發(fā)揮消泡作用。 而流平劑和潤濕分散劑能在每個(gè)階段發(fā)揮出多種作用。 對(duì)這些具有多功能的助劑在應(yīng)用時(shí)要進(jìn)行全面分析、 實(shí)驗(yàn)、權(quán)衡利弊再作取舍。 尤其是有負(fù)面作用的助劑,不應(yīng)因其在某些方面有缺欠而全面否定,要揚(yáng)長避短,對(duì)各種助劑之間的作用功能要進(jìn)行整體平衡。

所用助劑并不是只有發(fā)揮功能作用的正面影響,也時(shí)也有相互“拆臺(tái)”的負(fù)面影響,在應(yīng)用之中一定要注意助劑之間的協(xié)同性,減少和消除相互抵消的“拆臺(tái)”作用。聚醚改性的聚二甲基硅氧烷,有控制涂膜表面狀態(tài),降低界面張力,提高基材的潤濕性,增強(qiáng)附著力和展布性的能力。 但它還有穩(wěn)泡,不利于涂料流動(dòng),影響層間附著力,過溫烘烤容易分解變成長鏈硅氧烷等造成表面缺陷等負(fù)面影響。分散劑,特別是傳統(tǒng)型的,對(duì)顏料潤濕分散有幫助,但卻有起泡的負(fù)面作用。特別是在水性涂料中。 還要注意分散劑所含成分與樹脂的相互作用關(guān)系,比如含氨基的高分子分散劑對(duì)環(huán)氧涂料的貯存穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生影響。水性涂料用的締合型增稠劑,特別是PU類的增稠劑對(duì)分散劑 ,消泡劑,共存溶劑都有敏感性。 其疏水基會(huì)與分散劑的疏水基、樹脂的親油基締合,導(dǎo)致顏料分散性變差、增稠效果不佳,嚴(yán)重者會(huì)使涂料變稀。助劑造成的負(fù)面影響是很多的,涂料工作者應(yīng)平衡助劑對(duì)涂料的利害關(guān)系,使負(fù)面作用減到程度。 有機(jī)硅類流平劑容易穩(wěn)泡,可以改用丙烯酸類流平劑,既不穩(wěn)泡還有助消泡作用。另外,即使同屬硅類流平劑,其穩(wěn)泡程度也不一致,可選擇不穩(wěn)泡和穩(wěn)泡程度低的流平劑,還可選擇硅類和丙烯酸類流平劑搭配使用。 傳統(tǒng)型分散劑易起泡,可選擇高分子型分散劑。PU類增稠劑敏感,可以選用HASE(疏水改性的堿溶脹乳液)和HMPE(疏水改性聚醚)等。如不能更換,可采用折中方法。 根據(jù)要求增減助劑添加量,削弱一方,增強(qiáng)另一方。比如乳化劑、分散劑易起泡,可以增加消泡劑的用量或更換消泡能力更強(qiáng)的消泡劑。 在這種情況下,選擇消泡劑時(shí),一定要在添加了分散劑、流平劑、基材潤濕劑等之后,再通過實(shí)驗(yàn)來確定消泡劑的種類和用量。

涂料中有些性能要求是相互矛盾的。 涂料的流平性與防流掛是相互矛盾的。 低黏度的牛頓流體對(duì)流平是非常有利的。 但這種涂料在立面涂裝時(shí)是極易產(chǎn)生流掛的。 為了防止流掛,要添加觸變劑,使涂料變成觸變流體。 黏度變大有助于防流掛,但對(duì)流動(dòng)和流平會(huì)產(chǎn)生影響。  黏度太低又達(dá)不到防流掛的目的。 為此一定要合理選擇觸變劑的種類和添加量,調(diào)整屈服值,控制結(jié)構(gòu)黏度的恢復(fù)時(shí)間。 也就是說黏度恢復(fù)到能夠阻止流掛產(chǎn)生的程度時(shí),恰好世是涂料完成了流平的時(shí)間。觸變劑是協(xié)調(diào)涂料流平與流掛關(guān)系的平衡助劑,可使矛盾雙方達(dá)到統(tǒng)一,既可流平又不流掛.氧化聚合干燥型涂料的干燥和防結(jié)皮,是干燥過程中的矛盾雙方。加催干劑的目的是為了加速干燥成膜。 但這類涂料在貯存中由于表面與空氣接觸,在短時(shí)間內(nèi)就可以氧化聚合,形成干燥結(jié)皮,皮層會(huì)越結(jié)越厚,涂裝施工時(shí)必須清除掉,一桶漆多次使用多次清除,造成極大浪費(fèi),因此人們提出了防結(jié)皮的要求。不加催干劑,涂膜不干,行不通。 初采用高沸點(diǎn)溶劑蓋面,后來又采用酚類化合初,這種化合物雖可達(dá)到防結(jié)皮的目的,但影響干率。人們開發(fā)了肟類化合物,特別是甲么酮肟,在貯存中可以阻止氧化聚合反應(yīng)達(dá)到不結(jié)皮的目的。但在成膜時(shí)它會(huì)很快離開涂膜拜發(fā)掉,所以對(duì)涂膜干燥構(gòu)不成影響。防結(jié)皮與干燥是將涂料的一個(gè)主要性能分解成矛盾的兩方面,快干和不允許干。 不需安干的時(shí)候就別干,需要干的時(shí)候再干。用兩種助劑來分解這個(gè)主體性能,催干劑和防結(jié)皮劑,達(dá)到整體性能要求的匹配性。另外,基材潤濕與涂膜的流平也是矛盾的,這在溶劑型涂料中表現(xiàn)得不明顯 但在水性涂料,高固體分涂料和無溶劑型涂料中就顯得特別重要 。這此涂料中幾乎都沒有溶劑,表面張力都比較高,都仔在對(duì)基材潤濕性差的問題。 添加基材潤濕劑可以提高涂料對(duì)基材的潤濕性,但卻會(huì)給流平帶來負(fù)血影響。所以在選擇基材潤濕劑時(shí)要注意挑選對(duì)涂層表面影響不大的,能夠多數(shù)趨向于波/固界面定向排布的基材潤濕劑,如Tego Wet KL 245。能夠降低涂料的界面張力,具有很好的展布性,還能增加附著力。對(duì)于這類矛盾的平衡,選擇適宜的基材潤濕劑配合不降低表面張力的丙烯酸類流平劑來促進(jìn)表面的流動(dòng)性。 增強(qiáng)基材潤濕性,平衡表面的流動(dòng)性不傷害任何一方的性能來達(dá)到整體的匹配性。前面講過,涂料是多種材料的組合體,將許多材料組合到一起產(chǎn)生一此矛盾是很正常的. 涂料工作者只有做好各種材料之間的匹配,做好各種性能之間的匹配,協(xié)調(diào)各種矛盾,才能做出好的涂料。