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防腐防銹

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水性漆中的溶劑,你都用對了嗎?

文章發布于:2023-06-18 作者:昂威涂料 瀏覽次數:

水性漆中,完全0%VOC還是比較少見的。大多數都含有一定的溶劑,一般溶劑的添加量控制在10%以內。

 

溶劑在水性漆中主要影響成膜性能、助溶性能、干燥性能、表面狀態、凍融穩定性等。

一、成膜性

熱塑性的乳液有一定的最低成膜溫度(MFFT),在該溫度下,樹脂不能自發成膜,因此需要成膜助劑促進完整成膜。

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成膜助劑實際上是聚合物的一種溶劑,在漆膜干燥過程中,水分揮發后余下成膜助劑使聚合物微滴溶解并融合成連續的膜。

二、助溶性

溶劑的溶解性能好于水,通過添加溶劑,可以促進各個組分的溶解融合。部分溶劑還能有效降低體系粘度,如PMA、PGDA等稀釋水性異氰酸酯固化劑。

三、干燥性

通過溶劑調節體系的干燥效果是溶劑應用很重要的一個方面。
加快表干一般選擇乙醇,降低表干一般選擇沸點在150-200℃之間的溶劑;加快實干盡量少加沸點200℃以上的溶劑,降低實干則可以選擇200℃甚至250℃以上的溶劑,如DPnB、Texanol甚至TPnB。

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溶劑的添加不僅影響干燥速度、干燥程度,還對板面效果、光澤、施工都有一定的影響,因此溶劑的調節過程還要基于合理的揮發梯度。
尤其是在熱固性涂料,如雙組份聚氨酯、氨基烤漆等體系中,溶劑的選擇尤為關鍵,在不同的干燥條件、烘烤溫度下都要有相應的調整。

四、調節表面狀態

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溶劑的表面張力遠低于水,一般在30mN/m左右,添加溶劑能有效降低體系表面張力,調整表面狀態,對消泡也有幫助,特別是不相容的溶劑。

五、凍融穩定性

溶劑的添加能夠降低體系的凍結溫度,對于水性漆的低溫儲存有很重要的影響。

下面我們探討一下幾種具體溶劑的特點。

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Texanol

 

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俗稱醇酯-12,是聚合物的良溶劑,幾乎不溶于水,水解穩定性好,揮發性較低,能有效的降低許多乳液的成膜溫度,毒性小,不易燃燒,是一種優秀的成膜助劑。
從成膜性、添加量、價格等方面來看,無疑是一款性價比很高的成膜助劑。但它的缺點同樣不能忽視:1、慢干,它的蒸發速率僅有0.13,過慢的蒸發速率對漆膜的實干影響很大,常溫下一個月以上都難以揮發干凈。2、水中溶解度為0,加入乳液中有時會導致溶脹增稠,降低漆液的流動性。3、漆膜的板面平整度及光澤相對一般。
另外,Texanol的與水不相容性能夠有效提升漆膜的初期耐水性能(相對于其它溶劑),這一點也是很重要的一個方面。

 

DBG

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二乙二醇丁醚,也稱大防白水,在水性涂料中有大量應用。沸點較高、水溶性好,用于水性涂料有很好的成膜效果,板面效果與光澤均有較好表現。
對涂料的稀釋效果較好,添加后不影響涂料的流動性。與水性乳液有更好的相容性,一般不會出現破乳等現象。

 

DPnB

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二丙二醇丁醚,是水性工業涂料最常用的成膜助劑之一。擁有較高的沸點,低氣味,對樹脂有良好的溶解性。成膜性好,添加量不高,具有適當的揮發速率,在優異的成膜性能基礎上不易長時間殘留。
制備的漆膜在干性、板面效果、光澤等方面均有突出的表現,常與DPM搭配使用。
但也有少許的缺點:DPnB親水性一般,直接加入部分乳液可能會導致破乳,出現絮凝、膠粒;部分高Tg乳液大量添加(5-10%)會產生溶脹、后期膠化,這是值得注意的。

 

DPM

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二丙二醇甲醚,是水性工業涂料最常用的成膜助劑之一。作為一款中等沸點的成膜助劑,氣味低、揮發適度、溶解力好、親水性好。
添加到涂料中幾乎不會出現溶脹現象,作為稀釋劑有很好的降粘效果。還能降低漆膜的表干時間,促進漆膜的流動流平性。
制備的漆膜板面及光澤均有優異的表現,常與DPnB搭配使用。
缺點方面:因為促進流動、延長表干等因素的影響,DPM的添加有時會加重流掛、縮邊等弊病的發生。

 

BCS

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乙二醇丁醚,也稱丁基溶纖劑、防白水,在溶劑型涂料和水性涂料中均有大量應用,在金屬涂料中應用較多。
沸點相對較低,漆膜干燥速度快,適宜應用于低Tg的體系,高Tg體系中成膜性略顯不足,這是它較少應用于木器涂料的一個方面。當然,氣味和毒性也是重要的影響因素。
它對部分乳液也有溶脹作用,但一般不會造成破乳。不會影響漆膜的板面效果及光澤。一般不會出現縮邊、鏡框等弊病。
缺點方面:作為成膜助劑的成膜性略顯不足、添加量較大;氣味和毒性也對其廣泛應用有一定的限制。

 

PMA

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丙二醇甲醚醋酸酯,是優良的工業溶劑,對極性和非極性物質均有很強的溶劑力。
另外,由于不含羥基(-OH),不會和異氰酸酯固化劑發生反應,常用來開稀固化劑。也可作為低沸點溶劑使用。
缺點是氣味稍重,沸點過低,單獨使用容易產生痱子。
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