涂料原材料助剂篇之乳化剂
【全球涂料网资讯中心】乳化剂是涂料助剂中的一种。涂料助剂还包括催干剂、增稠剂、防腐防霉剂、分散剂等,它们都是涂料生产中根据不同生产目的必备的涂料原材料。涂料助剂的合理配比添加,可以有效改善涂料加工中的各种性能,从而为涂料产品的质量打下基础。
乳化剂是非常重要的涂料助剂,因为涂料生产中的乳液和乳胶都属于不稳定的体系,需要通过乳化剂去起到稳定作用。乳化剂作为涂料原材料是表面活性剂的一员,表面活性剂分子结构中含亲水和亲油不同部分,因此,加入少量就可显著改变气-液、液-液、液-固界面性质,起降低界面张力、渗透、湿润、乳化、增溶、分散、清洗发泡等作用。在许多领域,它们被广泛应用。根据使用场合不同,表面活性剂分别称为乳化剂、去污剂、湿润剂、分散剂、发泡剂等。只有那些对体系起有效稳定作用,又不影响聚合反应的表面活性剂,才适用作乳液聚合的乳化剂。
乳化剂在乳液聚合中的作用是多样的,例如对水不溶单体的增溶作用,降低表面张力和界面张力,乳化、分散和稳定等作用,并对乳胶粒直径、数目、聚合物分子量、聚合反应速率和乳液的性能等均有明显的影响。
乳化剂对聚合的作用方面,一般来说,阴离子型乳化剂负责胶粒的形成。在没有应用要求的情况下,阴离子型乳化剂的选择将依赖于所要求的粒径。高CMC的乳化剂,例如琥珀磺酸盐,比较容易形成较大的粒子,但是琥珀磺酸盐也能得到较窄的粒径分布。
乳化剂对稳定的作用方面,不同类型的乳化剂具有不同的稳定化机理。一般而言,乳胶粒周围的双电层静电排斥作用使乳液具有较强的机械稳定性,但抗电解质性很差;而空间位阻保护作用则使乳液体系具有较强的电解质稳定性,而机械稳定性差,在实际应用中,往往是将两者结合起来。
乳化剂的副作用也比较明显。由于乳化剂的存在,乳液在调漆时容易气泡,因此在调漆阶段一般要加消泡剂。处理不好,影响调制、输送和涂布施工,其结果甚至影响漆膜质量;其次,乳化剂是亲水物质,乳胶漆成膜后,它们仍残留在漆膜中,对漆膜的耐水性和吸水性带来不良影响。而被雨水冲淋后,会使涂膜产生凹凸不平的表面,影响光泽保持。采用聚合型乳化剂能降低此影响;再者,乳化剂多半是低分子物质,对温度敏感,成膜后留在涂膜中,会影响涂膜耐沾污性。此外,乳化剂对工厂废水处理也是一个不易解决的问题。
乳化剂作为涂料原材料在实际生产中已使用多年,除了降低生产成本和改善性能外,就是绿化和环保化。乳化剂的未来发展趋势之一是逐步烷基酚聚乙烯醚(APEO)类乳化剂,原因是其生化毒性,随着APEO取代不断进展,毒性逐步降低。另外,双子表面活性剂也是乳化剂未来发展方向之一。(来源:全球涂料网)
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