润湿分散剂的分类特性与应用

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1、润湿分散剂的分类特性与应用摘要：论述了不同类别润湿分散剂的基本组成和应用特性，讨论了各种润湿分散剂在不同涂料中所应遵循的规则和选择方法。共讨论了八大类涂料工业常用的一些润湿分散剂品种。关键词：润湿分散剂、高分子分散剂润湿与分散是涂料制备的重要工艺过程。由于涂料品种的多样性，所使用的相关分散助剂也是品种繁多。市场上众多供应商提供了各具特色的品牌助剂，令人眼花缭乱。由于涂料助剂大多价格不菲，取舍之间更有着经济上的意义。因此，有必要对助剂的选择问题作一深入浅出的探讨，达到整体把握的目的。不过，试图将润湿分散剂从化学上加以分类是困难的。原因是不同品牌的产品，其组

2、成、结构差别非常大。从实际应用需要，运用物理化学原理和方法，对其进行大致分类则是可能和有意义的。考察润湿分散剂的分类特性，宜从应用范围（主要是相容性问题）、极性、离子性以及分子量特征等方面进行。大的方面，按应用领域分为水性与油性以及通用型分散剂。功能上又区别为润湿剂和分散剂。实际上，这一区分带有很大的随意性；因为润湿与分散根本就是一个统一连续的过程。1.0水性润湿分散剂1．1润湿剂都是一些低分子量（≤1500）的界面活性剂。主要作用是降低体系的界面张力；一般可在室温下把水溶液的表面张力从72达因/厘米，降至40达因/厘米以下。从而利于分散剂对颜料的作用。

3、微观上，是促进颜料的可润湿性，使分散剂易于在颜料表面铺展而结合，形成所谓的锚固关系。另一方面，润湿剂这种降低体系表面张力的作用，还是涂料施工必不可少的性能。因为，高表面张力的涂料不易在基面上涂覆，易于出现流平不良等缺陷。应用于涂料配方中的润湿剂，有别于乳液合成用的表面活性剂。后者以离子型居多，而前者主要是非离子型的酚基或烷基聚氧乙烯类。润湿剂的HLB值是衡量极性大小的重要参数。一般供应商可以提供这类数据。HLB值高则水溶性好，反之，则活性大。需要恰当把握。且过高的HLB易于导致涂料对商品色浆的接受性变差。易于出现浮色、发花等涂料质量和施工缺陷[1]。色浆

4、与基础涂料之间HLB差距过大，可能是水性涂料调色故障的主要原因。另外，泡沫的产生对涂料制造也是个敏感的问题。理论上，有一些计算已知结构表面活性剂HLB值的方法[2]。有必要指出的是，钠盐或钾盐型分散剂的HLB值可能超过30以上。而合适的HLB值应该在20以下。遗憾的是，准确测定助剂HLB值还是相当困难的。简单测定助剂HLB的方法列于表1。将少量助剂与水相混，观察产生的现象，大致评价出HLB的范围[2]表1水分散法测定助剂的HLB值HLB范围    分散性质5——6    不稳定，或分散不良7——8    经强烈摇荡后呈乳状分散9——10    稳定的乳状

5、分散体11——13    半透明或灰色分散体＞13    清澈透明溶液一个提外的问题是，广泛使用的烷基酚类聚氧乙烯醚（AEO）活性剂由于确切的生殖损伤毒性而被列入应淘汰化学品。1．2水性分散剂市面上广泛使用的水性分散剂经历了一个逐步升级换代的过程。目前，曾广泛使用的卵磷脂类和无机磷酸盐/酯类，如：KTPP（三聚磷酸钾）、TKPP（焦磷酸四钾）等聚电解质类分散剂，由于其生物性缺陷（促进微生物滋生）以及高电解质浓度的副作用，正在被淘汰。新一代的水性分散剂大致可分为以下五类。A．水溶性高分子聚电解质类，以聚丙烯酸的盐（钠，钾，铵）类为代表。属强离子性。商品形式

6、多为20-30%的水溶液；其金属盐有的制备成固体粉末。大部分易溶于水，无味。依靠在颜料表面产生ξ电位的静电斥力作用使颜料分散。聚合度在12～18之间具优良的分散能力。主要用于无机颜料的分散。可急剧降低研磨料的粘度。但形成的色浆具触变性；由于离子浓度大，分散体的稳定性并不好。且HLB值偏高，初期对颜料的润湿差，需润湿剂的密切配合。涂料的色浆接受性差；易于出现调色障碍(商品色浆主要用HLB值较低的高分子助剂制造)。但价格便宜，用于白漆制备，添加量低。不适合基础漆的制备。B．亲水性丙烯酸酯共聚物，离子浓度大大降低。研磨料既有适宜的剪切力，又形成粘度稳定的分散体

7、。对分散无机颜料非常适合。其结构多含有聚氧乙烯、磺酸基等接枝单元。除具静电斥力稳定机制外，尚依赖空间位阻使分散体得以稳定。由于HLB值适中，配漆性能良好。C．线性大分子离子型或非离子化合物。大部分为聚氧乙烯类活性剂。由于分子量低，聚集态易于流动。商品形式多为100%或85%等高组成。具一端高密度活性基团结构[3]的品种用于无机颜料的分散性能优良。用于有机颜料和碳黑的品种具一端平面大π键环结构或亲颜料基团[4]。此类助剂HLB与B类相似。但属水溶性。可能会从涂膜中游离，有损涂层的理化性能。也有疏水性的此类助剂，给人以较为安全的印象。D．疏水性共聚物分散剂大

8、部分也是丙烯酸类，但基本不显示离子性。有的含有胺类接枝单元等。以空间位阻和有效锚