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在涂料、油墨中,润湿剂与消泡剂的均衡比例应该怎么调?


发布者:本站 发布日期: 2021-09-29 08:37:45 浏览量:

实验中的矛盾

在实验中会遇到这样的矛盾:润湿流平性不够,就加润湿流平剂,加进去后,泡沫起来了,有泡沫加消泡剂,消泡剂加进去后润湿流平性又不好,又考虑加消泡剂,如此不断反复,做越来越多的实验,只为找到润湿剂与消泡剂的均衡比例,这样就会进入一个恶性循环。

润湿流平

从润湿机理来说,水性涂层要涂布在基材上无表面缺陷,基本的要求就是水性涂层的表面张力要低于基材的表面张力。表面张力可以通俗地理解为收缩力,如果水性涂层的表面张力太大时,打个比方就像一个紧紧握住的拳头,不能伸展开。

在常压、25℃下,水的表面张力为72达因/厘米(dyn/cm);一般基材的表面张力低于45达因/厘米(dyn/cm)。也就是说水性涂层在基材上要能很好的铺展开,必须使自身的表面张力低于45达因/厘米以下,这就需要添加润湿剂。

水性涂层可以在基材上很好润湿的前提下,要更快更好地铺展开,还得加流平剂。打个比方,流平剂就像火车头一样拉着里面有润湿剂的涂层往前跑,以防聚在一起,形成橘皮等各种缺陷。

润湿剂和流平剂虽说可以使涂层具有很好的表面流平性,但不能理解为加得越多越好。原因有两点:一是润湿剂、流平剂等表面活性剂在每种体系里面的添加量有一个波峰点,当添加量超过这个波峰点,随着添加量越大,润湿流平性是在下降。

二是润湿剂、流平剂等表面活性具有起泡性,加得越多,越容易起泡。


润湿剂、流平剂的添加量,建议控制在0.5%以下为好,建议先用水稀释后,在搅拌的情况下缓慢加入水浆和树脂乳液,这样助剂在体系的分散均一性会更好。

消泡

水性涂层中加了润湿剂、流平剂等表面活性剂后,容易起泡这就得加消泡剂。消泡剂本身需具有低的表面张力、低水溶性、高速迁移至液面的能力。

水性涂层常用的消泡剂主要是有机硅类、矿物油类、聚醚类、高碳醇类。

有机硅类在水性涂层(涂料、油墨、胶粘剂)应用较广泛,此类消泡剂主要成分是强疏水有机硅乳液:聚二甲基硅氧烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷,后者虽说消泡速度慢点,但该类型的兼容性相对较好。

矿物油类消泡剂,这类消泡剂主要由载体油和疏水颗粒组成,疏水颗粒一般由疏水气相二氧化硅、硬脂酸金属盐和脂肪酸衍生物组成。使用成本低,但抑泡性总体较差。

聚醚类消泡剂,相比前两类,在兼容性方面要好些,消泡速度总体来说慢于前两类。

高碳醇类相比前三类,优势在于对体系的透明度影响较小,水溶性总体没有前三类好,保质期一般都1年起,而前三类大多保质期6个月。

水性涂层中,润湿剂和消泡剂的矛盾

建议从源头解决:一开始选择润湿剂、流平剂时,优先考虑低泡型。在润湿流平性达到后,选择消泡剂时,优先考虑无硅类非矿物油类。

麦尔化工HY-1600是一款高效低泡润湿剂,具有很好的润湿分散性,增强在预分散体系中的乳化效果。