防沉剂在涂料中的应用与发展

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1、防沉剂在涂料中的应用与发展  1  引言                           沉降现象是涂料生产和使用过程中常常碰到的重要问题。在涂料生产和使用的各个阶段，涂料的流变性能亦是一个必须考虑的重要因素。随着特种功能涂料的研究与发展，对涂料性能的要求越来越高。   2  常用防沉剂的特性及应用    2.1有机改性膨    有机改性膨润土是以天然蒙脱石(主要是水辉石为原料，与鎓盐(如季铵盐)反应而成。在涂料方面，有机膨润土一般作为防沉剂、增稠剂用，其防止沉淀的机理是改变体系的流变性能，使其具有触变性，从而防止颜填料沉降。有机改性膨润土的加入方法可视

2、情况采用预凝胶加入和粉体直接加入两种方式。不管使用哪种方法加入，要充分发挥有机黏土的增稠效果，必须充分活化，即加入极性添加剂，如5％含水的甲醇和乙醇。这种极性添加剂可在未被取代的有机阳离子所覆盖的薄片表面进行溶剂化，从而降低薄片间的吸引力，并通过研磨促使极性添加剂渗进薄片间，降低薄片间的吸引力。    目前有机膨润土的应用非常广泛。李红梅等人将天津有机陶土厂生产的I型有机膨润土加入到氯磺乙烯防腐涂料、氯化橡胶防腐涂料中。结果表明，涂层流平性好，无流挂现象，并延长了颜料的沉降时问。李正莉等人将有机膨润土加入到铜一环氧导电涂料中，发现有机膨润土能很好地解决铜系导

3、电涂料中铜粉的沉降问题，极大地提高了涂层表面的导电性，涂层表面电阻率最小可达6.0x10-3。有机膨润土作为触变剂可显著改善铜系导电涂料的触变性。   有机改性膨润土作为防沉剂应用到涂料中能显著改善涂料的性能，但由于色泽深，透明度差，易产生刷痕，增加溶剂用量，漆液固体含量难保证，因此应用时还有一定的局限性   2．2蓖麻油衍生物   蓖麻油衍生物是在非极性溶剂中通过分散、活化而被溶胀的长链，相互缠绕形成触变结构而起增稠作用。当受到剪切力时，缠绕被拉开，结构破坏，黏度会下降；当剪切力消失，又重新缠绕。这种重新缠绕的过程较缓慢，所以黏度恢复较慢，允许有较长的流动

4、时间流平，适当地调节可使涂料在较大的流挂极限厚度时仍有一定程度的流平。所以蓖麻油衍生物是制造厚涂型涂料很有价值的流变助剂。主要产品有英国ICI公司的‘Thixomen，比利时RHEOX公司的Thxicin系列产品，广泛应用于各种涂料中赋予其触变结构，改善颜料的悬浮性，控制流挂而不牺牲流动和流平性，控制对多孔物体的渗透性，通常不与涂料中其他组成起反应，在有机体系中不影响其抗水性，对涂料耐久性无不良影响，在涂膜中不泛黄，并赋予贮存稳定性。   蓖麻油衍生物采用制成预凝胶加人到成品漆中的方法，但为了充分发挥其效果，要正确分散和活化。氢化蓖麻油可以很好地用于脂肪族碳

5、氢弱溶剂类涂料中，但在诸如二甲苯之类的溶剂中使用时对温度很敏感，若温度超过35℃，可能会溶解，冷却后出现沉淀而使涂膜“起粒”。因而这类流变剂不适用于强溶剂系统，所以在制造、贮存、运输和涂装中要十分注意。    2．3气相二氧化硅   气相二氧化硅是四氯化硅在氢氧焰中水解制得的。它粒度小，比表面积大，表面上带有硅烷醇基团。这些硅烷醇基可与邻近的气相二氧化硅颗粒间相互作用而形成氢键。  氢键作用使其形成触变形结构。气相二氧化硅是一种理想的防沉剂，对于防止涂料体系中颜料的沉淀非常有效。特别是对于色浆体系，适量地添加将大大提高色浆的稳定性，而且能够减少润湿分散剂的量

6、，以提高色浆的适用性并减少色浆对涂料体系沉淀的影响。气相二氧化硅的沉淀作用对涂料存放非常有利，特别是某些颜料如金属粉和薄片，都极易沉淀且不能完全悬浮，使用气相二氧化硅可保证其分散不沉淀。在完全非极性液体中，如无氢键键合能力的烃类、卤代烃溶剂中，黏度恢复时间只需几分之一秒；在极性液体中，如具有氢键键合倾向的胺类、醇类、羧酸类、醛类、二醇类中，恢复时间长达数月之久，它取决于气相二氧化硅的浓度和其分散程度。    气相二氧化硅预分散后加入到成品漆中，为了提高其分散质量，通常采用高速分散机或三辊机，若分散不充分，漆膜有颗粒，影响光泽度。已有文献报道将气相二氧化硅作为

7、防沉剂加入到铜一丙烯酸树脂导电涂料中，经过试验证明：气相二氧化硅能够使热塑性丙烯酸树脂产生触变性，防止填料粒子的沉降，但添加量过多，涂料成凝胶状态，涂层的导电性降低   2．4聚烯烃微粒   聚烯烃微粒溶胀和分散于非极性溶剂中，制成凝胶体，可作涂料流变助剂用，有防沉和防流挂的作用。特别是防止烘烤流挂，因为它受热熔融，可与成膜树脂物理地结合而形成一体结构。   聚烯烃微粒提供优良的颜料悬浮体而不明显增稠。在稀释到喷涂黏度时使颜料悬浮在体系中，改善流平性，防止在浸渍槽、喷漆罐和贮存容器中结块。有助于防止喷涂中有时发生的拉丝现象。在烘烤中防止流挂，加强颜料湿润，有

8、助于贮存中保持黏度稳定性，在闪光漆中还可控制金属片良