涂料助劑及其應(yīng)用
助劑可按其用途進行分類。
1.在涂料制造時發(fā)揮作用的助劑 ：潤濕分散劑、消泡劑等。
2.在貯存和運輸時發(fā)揮作用的助劑：分散劑、防沉劑 、防結(jié)皮劑、防腐劑、防霉劑、消泡劑等。
3.在施工和涂膜干燥時發(fā)揮作用的助劑：防流掛劑、流平劑 、浮色發(fā)花防止劑等。
4.在涂膜中發(fā)揮作用的助劑：紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑等。
第一節(jié) 表面狀態(tài)控制劑
為了消除涂膜表面常出現(xiàn)的桔皮，浮色發(fā)花，氣泡，縮孔，針眼，流掛等弊病而使用的助劑，包括流平劑，浮色發(fā)花防止劑，消泡劑，流掛防止劑等。
一、流平劑
涂膜流平所需的時間正比于粘度、刷痕波長，反比于表面張力、膜層厚度。
常用的流平劑有：
1、溶劑型流平劑
這類流平劑是由多種溶劑混配而成的。常用的有-----高沸點芳烴，酮，酯，醇等溶劑進行混配，其作用在于降低涂料的粘度，改善涂膜的流平性。與此同時，流動性也隨之增大，容易產(chǎn)生流掛，因此，在使用過程中應(yīng)注意調(diào)節(jié)流平與流掛的關(guān)系，尋找一個最佳的范圍。
目前國際廠商有德國BYK公司、迪高、美國道康寧、荷蘭EFKA、臺灣德謙化學(xué)等
國內(nèi)廠家有包爾得有機硅公司生產(chǎn)的BD-3033系列聚醚硅油、聚酯硅油、多元改性硅油、氟硅油等，可以作為流平劑、手感劑、潤濕分散劑、消泡劑使用，產(chǎn)品性能可以替代BYK、迪高Tego、道康寧等國際廠商商品。
2、丙烯酸類流平劑
這類流平劑多為丙烯酸酯共聚物，它們與環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂和部分聚氨酯樹脂的相容性較差，因此，在與這些樹脂配伍時用量都不宜過大。在環(huán)氧樹脂中為樹脂質(zhì)量的0.5—1.0%；聚酯樹脂中為1.0%左右；聚氨酯樹脂中為1.0—1.5%。
常用的有Henkel公司的 Perenol F40，可用在醇酸、環(huán)氧、氨基/丙烯酸烘漆，丙烯酸涂料，聚氧乙烯共聚物涂料，雙組分聚氨酯涂料，氯化橡膠涂料，硝基漆中，也可用在粉末涂料中，用量為0.2—1.0%。它可以改善流平性、防止氣泡、縮孔、魚眼和桔皮現(xiàn)象，降低界面張力，提高涂料對底材的潤濕性。
另外 ，BYK公司的 BYK—VP—354、3609，Tego Chemie Service GmbH 公司的Tego Flow 300等，使用效果較好。推薦在聚氨酯涂料、雙組分環(huán)氧樹脂涂料、醇 酸/氨基涂料、丙烯酸/氨基涂料中使用。
3.有機硅類
這類流平劑主要有硅油和有機硅改性樹脂兩大類。
通常使用的硅油有聚甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷。
通常使用的有機硅改性樹脂有聚酯和聚醚改性的在機硅樹脂。在高溫和有水存在的條件下推薦使用聚酯改性的硅油。
目前市場上使用比較多的產(chǎn)品有：BYK公司的BYK-333、306\307(聚醚型)、310(聚酯型)；Tego公司的Tego Glide410、450（聚醚改性）、臺灣得謙公司的435（聚醚改性）；包爾得有機硅公司的BD-3033、3307、3450（聚醚改性）、BD-3310（聚酯改性）、BD-252（芳烷基改性）。
以上幾大類流平劑 歸納起來有以下幾方面的作用：
第一，降低涂料與基材間的界面張力，提高對基材的濕潤作用，減少因底材的原因 而引起的縮孔、附著力不良等現(xiàn)象。
第二，調(diào)整涂料中溶劑的揮發(fā)速度、降低粘度，改善涂料的流動性，提高涂膜的平整度。
第三，具有遷移到涂膜表面的特性，可在涂膜表面形成單分子層，降低表面張力，使表面張力趨于平衡，減少因表面張力梯度差而引起的各種表面狀態(tài)的弊病。
二、防流掛和防沉劑
涂料的粘度低，涂膜薄有助于防止流掛，但不易流平，可見流平與流掛恰好是矛盾的。而防流掛劑具有緩和這對矛盾的功能。防流掛劑能夠通過次價鍵形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，使涂料獲得結(jié)構(gòu)粘性、變成觸變流體，從而使涂料達到既能流平而又不流掛的目的。防流掛和防沉劑基本上是通用的，都有增稠觸變作用，在涂料中能形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，防止流掛和沉降。
常用的這類助劑有：
1.蓖麻油衍生物
Henkel 公司的Rilanit Special Micro Rilanit HT Exrta； NL公司(美國)的 Thixcin R. ThixatroiST ； ICI公司的Thixomen .
2.有機改性膨潤土
產(chǎn)品有：天津有機陶土廠生產(chǎn)的4604。4605和浙江臨安助劑廠的S01；進口產(chǎn)品有NL公司的BENTONE27、34 、38等。
3.金屬皂 辛酸鋁，硬脂酸鈣、鋅、鋁和稀土皂等。
4．聚乙烯蠟
是乙烯和其他單體在高壓下經(jīng)自由基聚合反應(yīng)制得，主要產(chǎn)品有：臺灣德謙公司的201 防沉劑，NL公司的M—P—A系列產(chǎn)品。
5．超細二氧化硅
這是一種經(jīng)過表面處理的氣相二氧化硅，以便于在涂料中分散，常用產(chǎn)品有Dcgassa公司的Aerosil R972、Cok84、300、380等等。
6．經(jīng)處理的微細碳酸鈣
粒徑為25---60微米的碳酸鈣經(jīng)脂肪酸或樹脂處理，用于長油度醇酸涂料，乙烯類涂料。
7．控制顏料絮凝防沉劑
能收附在顏料和填料表面，使分散后的顏料產(chǎn)生微弱的絮凝結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的粘度。從而使涂料具有防沉，防浮色發(fā)花的作用。
三、消泡劑
涂料中泡沫的產(chǎn)生有三種原因：
1、表面活性劑的存在
2、化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡如聚氨酯涂料中混有微量的水。
消泡劑：分為消泡劑 抑泡劑兩種。
3、在攪拌過程中出現(xiàn)了大量的泡沫。
消泡機理為，當(dāng)消泡劑進入泡沫表面時，使泡沫表面張力急劇變化，泡沫壁迅速變薄，最后導(dǎo)致破滅，消泡劑一般在涂料中是不溶的。
常用的產(chǎn)品有：
德謙公司的5500，6500在聚氨酯涂料中使用效果較好。
Tego公司 Airet 930、 Tego Flow 300
BYK公司的產(chǎn)品有BYK065、066N等。
包爾得有機硅公司的BD-FT50（100%含量，使用時稀釋到1%銷售使用）、BD-303、BD-3037等
四．浮色發(fā)花防止劑
浮色即顏料的漂浮，發(fā)花是指涂料涂裝后，漆膜中存在多種顏料不均勻的分布，通常呈條狀和蜂窩狀、絲紋狀。產(chǎn)生浮色和發(fā)花的原因很復(fù)雜，主要影響因素有以下幾方面。
1.顏料的沉降和絮凝，造成顏料分散體系的分離。
2.表面張力梯度差會形成一種稱之為貝納德的渦流而引起發(fā)花。
3.溶劑未充分將樹脂溶解或溶劑的揮發(fā)速度過快也會造成浮色發(fā)花現(xiàn)象的產(chǎn)生。
浮色發(fā)花防止劑實際上是多種助劑的一個集合名稱，很多流平劑，潤濕分散劑，增稠劑，觸變劑同時也有防止浮色和發(fā)花的作用。
