【原】水性體系防沉抗流掛助劑--輝虹HR7022應(yīng)用

周工解涂 2022-02-24

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隨著社會(huì)的發(fā)展,，國家對環(huán)保要求越來越嚴(yán)格以及人們環(huán)保意識的日漸增強(qiáng)，水性涂料技術(shù)快速發(fā)展,，水性涂料市場迅速擴(kuò)大,。

近年來，水性涂料發(fā)展的過程中,，出現(xiàn)水溶性涂料,，如水溶性烤漆，水溶性醇酸涂料以及水溶性環(huán)氧涂料等,，這些涂料在水性涂料中也占據(jù)不少的市場份額,。

水溶性涂料中，所用的主體樹脂,，如水溶性丙烯酸樹脂,，水溶性聚酯樹脂，水溶性醇酸樹脂及水溶性環(huán)氧酯,，其本身樹脂中含有較多的醇醚類溶劑,，以及在涂料配制過程中也會(huì)加入部分醇醚類溶劑，使得整個(gè)涂料配方體系中醇醚類溶劑含量較多,。

普通的水性增稠劑,，如水性聚氨酯增稠劑，水性丙烯酸類增稠劑,，以及其他無機(jī)類增稠劑,，難以在此體系中增稠，使得此體系中,，防沉抗流掛性能差,。

基于以上情況輝虹助劑進(jìn)行了相關(guān)研究，并開發(fā)了新一代水溶性體系用防沉,，抗流掛助劑HR7022,。

此助劑易分散，可直接添加到體系中,，不需要預(yù)分散,；在水溶性體系中，不易產(chǎn)生顆粒,，板面效果好,，不影響光澤,，防沉抗流掛優(yōu)異，穩(wěn)定性好,；并且HR7022還有幫助銀粉排列作用,。

HR7022是針對水性體系開發(fā)的防沉劑，適用于水性涂料領(lǐng)域,，對各種樹脂兼容性優(yōu)異,，特別針對水性金屬顏料的防沉和定向有明顯效果，而且不會(huì)明顯增加體系觸變性,。HR7022優(yōu)異的防沉性,，適用于各種涂料體系，對各種水性樹脂寬容性,，特別是含醇醚量較大的水性工業(yè)漆體系,，能建立起高效的防沉和防流掛效果。

實(shí)驗(yàn)部分

實(shí)驗(yàn)原材料和設(shè)備

助劑：

分散劑HP1096

潤濕流平劑HS6064B

消泡劑HF3208

流平劑HL5510

附著力促進(jìn)劑HS6055

增稠劑HR7022

樹脂：

水溶性烤漆用丙烯酸樹脂

氨基樹脂

水溶性醇酸樹脂

水溶性環(huán)氧酯

水性羥基丙烯酸分散體

水性固化劑

溶劑：

BCS

水

顏填料,、色漿：

鈦白粉

鐵紅

碳酸鈣

水性鋁銀漿

設(shè)備：

玻璃瓶

砂磨機(jī)

分散機(jī)

光澤儀

流掛儀

馬口鐵

銅版紙

烘箱

線棒

水性涂料制備

色漿制備：按表1中,，將分散劑，樹脂,，水,，BCS，DMEA攪拌均勻,，邊攪拌邊加入顏填料,，最后加入消泡劑預(yù)分散30分鐘。然后進(jìn)入砂磨機(jī)研磨細(xì)度至15μm以下,。

涂料制備：按表2中配方加入樹脂、色漿,、溶劑,、水等其他助劑制備成涂料。

涂料性能測試

抗流掛性能測試,，防沉性能測試,，板面效果測試，涂料穩(wěn)定性測試,。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

水溶性丙烯酸烤漆配方

圖1 不同類型增稠劑在水溶性烤漆中的抗流掛實(shí)驗(yàn)

如上圖1所示,，HR7022在水溶性丙烯酸烤漆中抗流掛性能好，而水性聚氨酯增稠劑和水性丙烯酸增稠劑在此體系中抗流掛性能差,。

水性聚氨酯稠劑主要靠締合作用與氫鍵作用增稠,，水性丙烯酸增稠劑主要靠締合和堿溶脹作用增稠。水溶性丙烯酸烤漆中含有較多的醇醚類溶劑,，醇醚類溶劑對水性聚氨酯增稠劑的溶解力很強(qiáng),，造成其氫鍵作用遭到破環(huán),，使其無法在此體系中增稠。水性聚丙烯酸增稠劑,，本身就是一種乳液,，較多的醇醚類溶劑直接使其破乳、析出,，也無法在此體系中增稠并且產(chǎn)生很多顆粒,。

HR7022是聚酰胺類增稠劑，此增稠劑可在醇醚類溶劑中溶脹使得體系增稠,，并且也可以和水形成氫鍵,，在水溶性丙烯酸體系中，增稠抗流掛性能好,。

圖2 不同類型增稠劑在水溶性烤漆中板面效果

圖3 不同類型增稠劑在水溶性丙烯酸烤漆中性能影響

從圖3中可以看出,，在水溶性丙烯酸烤漆中，HR7022綜合性能明顯好于水性聚氨酯增稠劑,，以及水性丙烯酸增稠劑,。

圖4 水溶性烤漆中HR7022不同添加量抗流掛圖

圖5 HR7022添加量對水溶性丙烯酸烤漆性能影響

圖6 HR7022添加量對涂料性能影響

由圖6可以看出，HR7022添加量增加,，防沉性能和抗流掛性能增加,，光澤幾乎不變，HR7022添加量大小對光澤度造成影響很小,。

圖7 HR7022與同類型競品對抗流掛實(shí)驗(yàn)圖

由圖7可以看出,，競品在水溶性丙烯酸烤漆中板面顆粒很多，可能是競品在此體系中不易分散,，相容性不好導(dǎo)致,。

圖8 HR7022與競品在水溶性烤漆中防沉性能對比

圖9 HR7022與競品在水溶性烤漆中性能對比

圖10 水溶性丙烯酸烤漆HR7022與同類型板面效果圖

由上圖10可以看出，水溶性丙烯酸烤漆中,，HR7022綜合性能良好,。

表3 水溶性醇酸體系配方

圖11 水溶性醇酸體系抗流掛實(shí)驗(yàn)

圖 12 水溶性醇酸體系板面效果

圖 13 水溶性醇酸體系防沉對比

圖 14 水溶性醇酸體系HR7022與競品綜合性能對比

表4 水溶性環(huán)氧酯配方

圖 15 水溶性環(huán)氧酯抗流掛實(shí)驗(yàn)

圖16 水溶性環(huán)氧酯體系防沉實(shí)驗(yàn)圖

圖17 水溶性環(huán)氧酯板面效果圖

圖18 水溶性環(huán)氧酯體系綜合性能圖

HR7022防沉抗流掛性能較好，光澤高,。

表5 水性雙組份聚氨酯銀粉漆配方

圖19 水性雙組份聚氨酯銀粉漆銀粉排列圖

由圖19所示,，空白銀粉排列很差，HR7022對銀粉排列較好,，HR7022有幫助銀粉排列作用,，可能原因HR7022對鋁粉有吸附作用，吸附在鋁粉表面有助于銀粉定向排列,，還有可能是HR7022在此體系中通過締合作用和氫鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),，使得鋁粉不易移動(dòng)。

由以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知輝虹水性聚酰胺蠟防沉劑HR7022在水溶性涂料體系中通用性強(qiáng)，與體系的兼容性好,，防流掛,，防沉性能優(yōu)異，且不易產(chǎn)生顆粒不影響板面流平效果,，不影響光澤,，HR7022還可以幫助銀粉排列。

總結(jié)與討論

本文探討了不同類型的水性防沉劑對水溶性涂料性能影響,，以及水性聚酰胺蠟防沉劑在不同類型水溶性涂料性能的影響,。水溶性涂料體系中，防沉劑的選擇至關(guān)重要,，選擇對防沉劑才會(huì)取得事半功倍的效果,。輝虹新型水性聚酰胺蠟防沉劑與傳統(tǒng)水性聚酰胺蠟防沉劑不同，不需要預(yù)分散,，易添加到水溶性涂料中,，且綜合性能優(yōu)異。

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