助劑在水性涂料中的應(yīng)用與發(fā)展

王淑宏

（江蘇省地礦局第五地質(zhì)隊(duì)，江蘇徐州 221000）

助劑在水性涂料中的應(yīng)用與發(fā)展

王淑宏

（江蘇省地礦局第五地質(zhì)隊(duì)，江蘇徐州 221000）

隨著我國(guó)環(huán)保進(jìn)程的發(fā)展，我國(guó)的建筑、建筑工程機(jī)械及汽車等行業(yè)的涂料正在從傳統(tǒng)的溶劑型轉(zhuǎn)向水劑型，油轉(zhuǎn)水進(jìn)程使水性涂料使用越來(lái)越廣泛，而助劑就是幫助水性涂料應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)的重要媒介，因此，主要對(duì)水性涂料助劑進(jìn)行簡(jiǎn)要概述，并對(duì)其不同的助劑作用進(jìn)行介紹，展望水性涂料助劑在行業(yè)的發(fā)展前景，旨在推動(dòng)水性涂料事業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)助劑在水性涂料中的應(yīng)用和發(fā)展，推動(dòng)水性涂料行業(yè)乃至裝飾行業(yè)的發(fā)展。

助劑；水性涂料；應(yīng)用；前景展望

Abstract：With the development of China’s environmental protection process，China’s construction，construction engineering machinery and automotive industries such as coating agent is turning from solvent based traditional oil，water transfer process of water paint is used more and more widely，and is an important media assistant help waterborne coatings used in various industries so this paper mainly makes a brief overview of additives for waterborne coatings are introduced，and the effect of different additives，the prospect of the development of waterborne coating additives in the industry，in order to promote the development of the cause of waterborne coatings，application and development of additives in waterborne coatings，promote the development of waterborne coatings industry and decoration industry.

Key words：additive；waterborne coating；application；prospect

水性涂料特別是綠色環(huán)保型涂料在這幾年得到廣泛的應(yīng)用，尤其是在建筑、汽車行業(yè)。而水性涂料助劑由于具有提高產(chǎn)品適應(yīng)性的作用，因此得到廣泛應(yīng)用，可以說(shuō)水性涂料有今天的應(yīng)用成就離不開(kāi)助劑的幫助。雖然我國(guó)的助劑性能和質(zhì)量都在不斷接近國(guó)外同類產(chǎn)品，但與發(fā)達(dá)國(guó)家的產(chǎn)品相比仍然有一定差距，加強(qiáng)對(duì)助劑在水性涂料中的應(yīng)用與發(fā)展研究，縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家同類產(chǎn)品的距離，推動(dòng)我國(guó)涂料工業(yè)發(fā)展非常必要。

1 水性涂料助劑概述

涂料助劑是涂料產(chǎn)品的重要組成材料，不僅改進(jìn)生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品性能，還能使涂料施工性能得到提升，促使其減少環(huán)境污染，開(kāi)發(fā)新型水性涂料。雖然其在水性涂料中應(yīng)用比例不高，但是作用卻十分關(guān)鍵，甚至一些產(chǎn)品的應(yīng)用離不開(kāi)助劑，例如在乳膠材料中往往需要添加十幾種助劑，水性涂料助劑的功能因?yàn)榉N類不同功能也不一樣，根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，助劑種類約有幾千種，較為常見(jiàn)的防腐劑、消光劑、增稠劑、防凍劑、潤(rùn)濕劑、成膜助劑等。

2 助劑類型及應(yīng)用

2.1 潤(rùn)濕劑

潤(rùn)濕劑作為可以改進(jìn)顏料粒子可潤(rùn)濕性的助劑，具有可以保持顏料穩(wěn)定分散的特點(diǎn)，再加上水性涂料自身含有大量乳化劑，一旦遇到可以使顏料分散的潤(rùn)濕劑，水性涂料表面活性劑含量增加，使得涂料表面張力差產(chǎn)生泡沫，針對(duì)這種情況，人們研究了低泡潤(rùn)濕劑，近來(lái)也得到了廣泛應(yīng)用和關(guān)注，推動(dòng)彈性涂料的發(fā)展，為了使其具有更好的抗裂防漏性能，提高更好的裝飾和保護(hù)效果，彈性涂料需要使用較厚的干涂膜，干涂膜存在消泡困難，而低泡潤(rùn)濕劑的產(chǎn)生很好解決了這個(gè)問(wèn)題。

2.2 增稠劑

增稠劑作為一種流變助劑，一旦加入到涂料中可以使涂料變稠，因其能使涂料機(jī)械及物理化學(xué)性能更優(yōu)異和穩(wěn)定，所以能在施工時(shí)控制涂料流變性。一般把增稠劑可以分為有機(jī)和無(wú)機(jī)兩種。有機(jī)增稠劑中聚合物類增稠劑開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)，其研究方向不僅能提高其增稠性，還能提升其抗水性。而無(wú)機(jī)增稠劑的發(fā)穩(wěn)方向是納米化，通過(guò)實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)物顆粒來(lái)賦予新的性能。除了有機(jī)和無(wú)機(jī)增稠劑，近來(lái)無(wú)溶劑型增稠劑也逐漸興起，增稠劑的使用難點(diǎn)在于如何復(fù)配，所以增稠劑的配比就顯得非常重要了。目前我國(guó)增稠劑的類型都是以陰離子型增稠劑為主，陽(yáng)離子型和非離子型應(yīng)用很少，目前應(yīng)用最多的是水合型增稠劑，但締合型增稠劑也是一種應(yīng)用趨勢(shì)，締合型增稠劑主要是聚氨酯和聚醚類，可以通過(guò)分子鏈與乳液粒子和填料締合。

2.3 分散劑

分散劑是專用化耐水型助劑，可以提高涂料的抗水功能。主要應(yīng)用于改善內(nèi)外墻涂料，由于廚房、衛(wèi)生間的內(nèi)外墻經(jīng)常遭受潮濕水汽的侵蝕，所以要求漆膜必須具備良好的防水性能，而分散劑則可以有效幫助廚房、衛(wèi)生間的漆膜具備防水功能，因?yàn)榉稚┛梢允沟猛苛媳砻媸杷瑥亩淖兺苛闲再|(zhì)，目前改性處理劑也有了一定的發(fā)展，其代表包括蠟乳液和有機(jī)硅乳液。除了疏水外，分散劑也有抗水的作用，抗水類的助劑主要是氨鹽的聚合物，可以有效提高外墻乳膠耐水性，其實(shí)施原理是氨在成膜后會(huì)揮發(fā)，使得吸附在無(wú)機(jī)物表面的分散劑會(huì)跟水不相容的形式，這樣涂漆表面的親水性就會(huì)大大降低。分散劑還能中和乳膠和顏及填料，由于乳膠具有疏水性、顏和填料具有親水性，因?yàn)闆](méi)有分散劑的情況下，連著難處于同一體系，而通過(guò)分散劑和增稠劑，可以讓顏料和填料有效分散或者懸浮，從而減少涂料分層或者分水的現(xiàn)象，使得涂料儲(chǔ)存穩(wěn)定，長(zhǎng)久耐用。現(xiàn)在一些人提出通過(guò)膠體改性來(lái)改變這種情況，具體來(lái)說(shuō)就是通過(guò)改變膠體的性質(zhì)，對(duì)顏料、填料表面分子的締合點(diǎn)，提高分散劑在顏料和填料之間的吸附力，使得分散劑更有效地產(chǎn)生作用，通過(guò)締合點(diǎn)的增加可以使顏料填料表面疏水，與乳液相容性增強(qiáng)。

2.4 乳化劑

乳化劑作為水性涂料重要的組成，其作用在于：水性涂料聚合制備上過(guò)程中，為了讓聚合粒子穩(wěn)定性達(dá)到相關(guān)要求，往往需要利用到乳化劑所提供膠束狀微粒。從筆者研究發(fā)現(xiàn)，以往水性涂料使用涂裝完成并干燥成膜后會(huì)出現(xiàn)親水性成串小空隙，這樣一來(lái)便會(huì)導(dǎo)致涂膜出現(xiàn)相對(duì)分離狀態(tài)而導(dǎo)致水分容易侵入膜內(nèi)而導(dǎo)致水性涂料性能大大降低。得益于科技的進(jìn)步，高分子與反應(yīng)性乳化劑的出現(xiàn)很好地解決這一問(wèn)題。以高分子乳化劑為例，其是由疏水性單體和丙烯酸所構(gòu)成嵌段共聚物，這就使得具有較好耐水性。

3 水性涂料助劑的發(fā)展方向

3.1 多功能化

水性涂料助劑種類繁多，具有許多不同的功能，但是我國(guó)水性涂料助劑的產(chǎn)業(yè)尚未完善，再加上水性涂料助劑起步晚，導(dǎo)致與國(guó)外相比，我國(guó)的水性涂料助劑還沒(méi)有系列產(chǎn)品，功能單一，品種較少，功能不齊全等，而且產(chǎn)品功能不穩(wěn)定成了一個(gè)重要的制約因素，更有甚者，同一批次的產(chǎn)品性能甚至差別很大，如何實(shí)現(xiàn)我國(guó)水性涂料助劑工業(yè)的跨越式發(fā)展，需要我們注重涂料的質(zhì)量，還需要我們對(duì)涂料助劑進(jìn)行創(chuàng)新，通過(guò)多功能化的助劑研究實(shí)驗(yàn)，制造多功能的助劑，提高其應(yīng)用率，從而不斷反推產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)趕超，助劑不僅可以使涂料多功能化，還能提高涂料的性能，降低VOC排放，降低成本，增強(qiáng)涂料的適應(yīng)性，所以，水性涂料助劑的多功能化是未來(lái)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。

3.2 環(huán)保化

水性涂料助劑環(huán)保化是助劑目前發(fā)展的趨勢(shì)，而要實(shí)現(xiàn)綠色涂料，不僅需要注意助劑的質(zhì)量及功效，更需要注重環(huán)保性能，因?yàn)槿藗兊沫h(huán)境意識(shí)正在不斷提高，市場(chǎng)更需要環(huán)保化的水性涂料，而環(huán)保化的助劑可以幫助涂料快速滿足市長(zhǎng)需求，此外，涂料助劑正在向減少有機(jī)揮發(fā)物對(duì)環(huán)境、社會(huì)和人類自身構(gòu)成的危害方向發(fā)展，我國(guó)于2002年1月1日正式實(shí)施的國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)GB18582—2001《室內(nèi)裝飾裝修材料內(nèi)墻涂料中有害物質(zhì)限量》就對(duì)VOC做出了200g/L的限量，所以如何使得涂料環(huán)保化是助劑功能的發(fā)展方向，隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，人們的物質(zhì)與精神需求也在不斷增加，實(shí)現(xiàn)涂料助劑環(huán)保化、涂料環(huán)保化、裝飾裝修行業(yè)環(huán)保化是實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益相統(tǒng)一的發(fā)展方向。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生存環(huán)境進(jìn)一步優(yōu)化，因此需要更為環(huán)保、功能更為齊全的水性涂料助劑來(lái)滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的物質(zhì)需求，所以，我們應(yīng)該加大對(duì)水性涂料助劑的發(fā)展應(yīng)用研究，加大創(chuàng)新力度，推動(dòng)涂料工業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，實(shí)現(xiàn)趕超跨越。

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Application and Development of Additives in Waterborne Coatings

Wang Shu-hong

TQ630.7

A

1003–6490（2017）09–0064–02

2017–06–12

王淑宏（1974—），女，江蘇豐縣人，工程師，主要從事涂料技術(shù)研究與管理工作。