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水性防腐涂料用分散剂的初筛、细筛和降本增效
2020年06月15日    阅读量:2703    新闻来源:赢创涂料添加剂  |  投稿

水性防腐涂料分散剂的筛选

水性防腐涂料配方在颜填料分散方面的难点有:1. 使用的颜填料种类多、含量高难以实现高效分散;2. 添加的分散剂要求最好不影响成品涂料的防腐性能;3. 在满足涂料一般性能的条件下对成本的要求也较高。以上都对分散剂的精准筛选提出了很高的要求。


具体如何筛选这类分散剂?该从哪些方面着手评估和优化?我们将通过下方一个应用案例分享我们筛选此类分散剂的经验涂料在线coatingol.com


1、首先是根据分散需求初筛分散剂类型


一般来说,水性防腐涂料首选通用型高分子分散剂:锚定基团多,与颜填料结合力大;同时溶剂化链与水有足够的亲和力,具备良好的相容性,聚合物链在水中能充分伸展形成有效的空间位阻,非常有利于分散稳定;同时,聚合物链的疏水性又具备一定的防腐性。这类分散剂可以作为初筛选择的对象。

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2、更进一步的细筛工作包括:分散性、降粘效果、展色性、储存稳定性和耐湿热性等


通过初筛,我们选择赢创ZETASPERSE® 3800和一款同类型市售高分子分散剂为例做更进一步的细筛工作:通过极限法评估它们在水性丙烯酸共研磨体系(酞菁蓝/钛白粉/滑石粉等)中的表现:主要包括分散性,降粘效果,展色性,储存稳定性和耐湿热性。以下展示了详细的评估方式及结果。


ZETASPERSE® 3800简介

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1、降粘效果

在颜填料研磨过程中,我们测试不同添加量下分散剂的降粘效果。


一般来说,随着分散剂用量的增加,粘度会先下降再升高。通常在实际生产中,我们不会使用过量的分散剂,而是尽可能的少用。因此我们设计的实验是通过逐步减少分散剂的用量来观察对粘度的影响。可见:随着分散剂用量的减少,粘度在不断的上升,甚至难以分散,如图1所示。

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图2、不同添加量的分散剂对应研磨浆料的粘度

相对来说,在0.75%用量时,市售产品的粘度大幅上升,刮板细度也相应变差;而ZETASPERSE® 3800则表现出了更优异的降粘效果,细度始终维持在30μm以下。


ZETASPERSE® 3800在0.75%用量下表现出优异的降粘效果

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2、展色性


制备成漆后,我们测试不同添加量下分散剂的展色效果。


一般随着分散剂用量的增加,涂膜的展色性会有明显的提升。借助目视或仪器测量均可实现对展色的客观评价。特别以酞菁蓝分散来说,展色性越好,蓝相越深,即仪器测量出的b的负值越大(如下图所示)。

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图3、不同添加量的分散剂对应漆膜的蓝相b值

(数值越大,蓝相越好)

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图4、不同分散剂在不同添加量下的展色效果


如图所示,ZETASPERSE® 3800对酞菁蓝有着更优异的展色性,当添加量达到1%时,其展色性就达到了最佳的效果。


3、储存稳定性

经过50度/14天的储存,我们评估成品涂料的储存稳定性。

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图5、热储后的涂料表观效果


市售分散剂的涂料表面有少量的浮色现象,如上图,且在0.5%和0.75%用量下,有轻微的软沉降,而使用ZETASPERSE® 3800的涂料在储存前后基本没有变化。


4、耐湿热性


经过50度/7天的耐湿热性测试,评估分散剂对防腐性能的影响。

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市售分散剂在0.5%和0.75%用量下,表面发生了起泡现象,而ZETASPERSE® 3800的耐性要明显好很多。对于水性工业漆来说,分散剂不但要分散多种颜填料,并且需要有一定的耐性要求,而ZETASPERSE® 3800对水性工业漆的防腐性影响很小。


3、最后:巧用复配降低综合成本


在实际制漆中,我们也会推荐通过主选一款高分子型分散剂,例如ZETASPERSE® 3800,同时复配其他中等分子量、润湿性能更佳的高性价比分散剂(例如TEGO® Dispers 747W,TEGO® Dispers 760W,TEGO® Dispers 740W等),可以提高研磨效率、降低配方综合成本,经过研究合适的复配对耐性影响也有限,对展色性甚至有提高的作用。


如下图所示,巧妙的1:1复配甚至展示出了更好的展色效果。

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图6、不同分散剂对应漆膜的蓝相b值

(绝对数值越大,蓝相越好)

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图7、不同分散剂的展色效果


总 结

通过上述主要筛选项目,我们可以评估适合用于水性防腐涂料的分散剂。其中:ZETASPERSE® 3800表现出了优异的降粘效果、粘度稳定性、展色性、储存稳定性和耐湿热性。在实际制漆中,适当搭配高性价比分散剂还可以降低成本,对耐性影响也有限,对展色性甚至有提高的作用。



标签:工业涂料原材料辅料与设备产品资讯涂装应用技术中心防腐涂料涂装涂料助剂
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