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涂料助剂专业技术术语及解释
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交联剂Crosslinking Agent 交联剂是可以把热塑料性物质转变为热固性物质的化合物。他们大多是多官能团化合 物，可以与大分子链上的官能团起反应，因此，可以形成热固性或三维结构的高分子 材料。交联剂至少是两官能度或更高官能度化合物，交联后，其成为热固性材料中的 一部分，除了在交联反应中除去的部分。这些交联剂可以是低分子里的化合物，也可 以是高分子量的聚合物。例如，三聚氰胺交联剂，有六甲氧基三聚氰胺、三聚氰二胺 树脂和其它氨基塑料、异氰酸酯、环氧树脂以及胺类化合物等。 含有环氧官能团的硅烷交联剂，在碱性条件下，在室温或加热条件下，命名用推 荐的催化剂可以作为水性涂料的固化剂。其主要可以用作含有羧基或氨基的丙烯酸酯 乳胶漆或聚氨酯分散液的交联剂。其交联的机理涉及到环氧硅氧烷的双重化学反应， 烷氧基硅烷水解缩聚形成硅氧键。烷氧基硅烷还可以与界面发生反应，可以提高涂层 湿态粘结性或与涂料中的填写料反应，以提高颜料的附着。 交联命名漆膜的物理和化学性能发生变化，它何以改变漆膜的硬度、拉伸强度、 模量、伸长率、溶解性、溶胀性及其它性能。但是，交联后的高聚特在以前可溶的溶 剂中有一定程序的溶胀性，交联的程度越深或链之间形成的键的数量越多，则在溶剂 中的溶胀程度越低。 耐磨改性剂 Abrasion Resistance Improvers 磨损是由于机械摩擦、刮削或腐蚀而引起的一种现象，基主要是划伤和磨耗两种 形式。划伤是物体现面的永久变形，但这种变形不破环表面。磨耗是由于某种机械运 动而使表面损耗，例如，风蚀、滑动摩擦、路面轮胎的磨损等。这种磨耗是渐进、持 续的进行。耐磨综合了以下基本因素：弹性、硬度、强度、韧性，尤其是耐磨损性和 厚度方面。此外，耐磨与耐滑、耐刮紧密联系在一起。因此，能够提高耐滑、耐刮性 的物质也将能够提高耐磨性。聚合特和颜料的本体性质影响涂料的耐磨性。另外，体 质填料也能够有助与提高涂料的一些机械性能。 常用来提高耐磨性的物质有：二氧化硅玻璃微珠、特定的玻璃微珠例如能够提高 硬度的类似化合物。某些硅树脂和一些油类化合物能够降低表面的摩擦，使得物体较 容易在表面滑动，因而可以降低磨损。使用一些较多官能度的齐聚物或增加交联剂的 用量以提高交联密度，也可以提高耐磨性。此外，还可以命名用石蜡以提高防滑性， 从而提高耐磨性。 防霉剂Mildewcide 防霉剂是可以阴止微生物和他们的胞子生长的助剂。它可以杀死这些微生物也可 以不杀死微生物。防霉剂可以阴止霉菌的涂料表面的生长。更泛泛的说，防霉剂是加 入到涂料配方中可以使涂料在储存或应用中免受微生物的破环。 酸催化剂 Acid Catalysts 酸催化剂是一般用于加速化学反应。强酸例如对甲苯磺酸较常用。另外，十二烷 基苯磺酸和六氟磷氢酸也较常用。使用强酸为催化剂时，酸的强度并不一定影响固化 速度，但是对膜的一些性能有影响。最广泛应用的强酸是对甲苯磺酸。较弱的酸例 如，丁基磷酸，芳香族磷酸盐的衍生物芳香族磷酸盐的衍生物及各种羧酸也在一些涂 料体系中使用。封闭型酸催化剂在许多交联反应中应用。 表面活性剂 Surface Active Agents 表面活性剂加入到液体中，当液体与基它液体、固体及液体接触时，其性质将发 生改变。表面活性剂将改变液体的界面特性。表面控制剂是多功能的，可以提高流平 性、滑动性和抗划伤性，可以防止缩孔的形成和颜料的浮色。 酸清除剂 Acid Scavengers 在油墨或涂料体系中，乙烯基共聚物随着使用时间的增长，将会老化产生微量的 盐酸。酸清除剂就是能将微量盐酸从体系中除去的物质，并且其对涂料体系，基材和 与其接触的物质无不良影响。一些化合物如脂环族环氧、环氧大豆油化合物能够很容 易与强酸反应，可以作为酸清除剂。 乳化剂 Emulsifier 乳化剂属于表面活性特质或表面活性剂范畴。通常它可以使两个部分不兼容的液 体变成稳定的混合物。乳化剂可以形成油包水或水包油的乳液。它可以通过降低液体 表面的张力，促进液体的混合和分散，它也可以作为闰湿剂，降低液体表面的张力， 使其铺展的固体表面。 防流挂剂 Anti-sag Agents 防流挂剂是指可以提高油漆的粘度，在油漆固化或施工过程中可以阻止流挂的一 类的化合物。绝大多数这类化合物可以使油漆具有稠变性。 改性粘土是醇酸涂料体系的主要触变助剂。改性膨润土在油漆中通过氢键形成凝 胶结构。他们可以加在研磨料中，通过研磨破坏聚集结构，或者以预先凝胶的方式加 入。 粘土主要有两种，主要取决与是否要加活性的活化剂，活化剂通常是醇类，粘土 类型的选择主要取决与涂料体系。 在许多乳胶漆体系中，由于有凝胶结构存在，所以颜料，填料沉降比在溶剂型体 系中好的多。 对于水性体系来说，胶体的选择很重要，有许多增稠剂适用与水性体系。应该从 不同的原料供应商处寻求帮助。 有时各种不同的防沉降剂与其它助剂合用可以获得较好的防流挂性能，这种助剂 在低剪切速率条件下，影响涂料的粘度，但是有助于颜料的分散，流动的控制及抗流 挂。 防沉剂 Anti-settling Agent 防沉剂是一各流变助剂，它可以抑制颜料的下沉，使涂料在储存和应用过程中保 持均一性。 腐蚀抑制性颜料 Corrosion Inhibitive Pigment 腐蚀抑制性颜料是指颜料加入涂料中去，可以降低被涂覆基材的腐蚀。 防走丝剂 Anti-silking Agent 防走丝剂可以抑制漆膜表面的水平方向较细的不同颜色的辉纹。 干燥剂 Driers 干燥剂是指可以催化或加速油、油漆、印刷油墨或清漆的干燥或聚合物、干性油 的交联。一般干燥剂是羧酸盐类金属化合物。 干燥剂不同于固化剂，后者与聚合物发生化学反应，干燥剂在化学本质上是催化 剂，其不与聚合物发生化学反应，干燥剂促进或加速可氧化涂料基体的干燥、固化或 硬化，在油漆中应用最广泛的干燥剂是单羧酸盐的金属盐，例如，脂环烃的酸，新癸 酸等。酸的选择似乎对干燥影响不大，酸的选择主要对干燥剂的溶解性、稳定性和干 燥效率有影响。酸使金属可以溶解在树脂中，不能溶解的盐类例如乙酸或卤酸，就不 能当作催干剂。催干剂的用量一般是金属占固体树脂的百分含量。在任何情况下，金 属都是正的离子，因此其有几种氧化状态。 油基漆的干燥主要有以下几个过程，道先是氧的吸收，然后是过氧化物的形成， 接着是过氧化物的分解。催干剂在油漆中加速了对氧的吸收，从而使漆膜干燥加快。 传统的醇酸树脂通过双键吸收氧气，然后双键断开，形成自由基，自由基相第一 线间发生聚合反应而形成膜。催干剂加速了这一过程，提高了吸收氧利用氧的效率， 如果没有催干剂，醇酸树脂需数天才能固化形成软膜，而加入催干剂，只要几个小时 就可达到表干，一夜就能得到硬膜。金属羧酸盐催干剂可以催化或加速聚合物树脂或 干性油的交联反应。 催干剂可以分为以下几种：氧化、聚合、辅助催干剂或催化剂。 氧化型催干剂提高了对氧气的吸收，催化了过氧化物的形成和分解。这些催干剂 促进了漆膜表面的干燥。这种催干剂催化了由树脂或干性油与空气中的氧气反应而生 成的过氧化物的分解。这导致了聚合物与聚合物之间的交联反应，并且在树脂或干性 油分子中有羟基和羧基的形成。 在氧化交联体系中，催干剂对漆膜的稳定性、固化速率及膜的性质都是不可少 的。 钴是最活泼的催干剂，最强的氧化剂。漆膜的表面干燥非常快。但是，必须注意 过量的钴容易使漆膜表面起皱及容易使浅色漆变色。过量的钴还会容易使清漆发生凝 胶。 锰也是一种比较活泼的催干剂合用。锰的颜色比较黑，这在一定程度上限制了它的使 用。 铁通过聚合反应能快速干燥，因此，在黑颜色允许的情况下，其广泛用在烘烤漆 中。在空气干燥体系中，它可以有效除去一些漆膜的附着物。 在高湿度或低温条件下，稀土催干剂较锆类效果好。 锂金属可以提高其它催干剂的效率，在醇酸树脂生产中是酯化反应的催化剂。锌 是辅助催干剂，与钴金属合用，可以得到较硬的膜。为了抑制漆膜收缩，它可以减缓 表面的干燥速度，能够广泛与氧气接触，因而可以使整个膜固化。脂环锌是很好的润 湿剂，可以提高漆膜的光泽。 钙通常作为辅助催干剂，常于锆合用。在烘烤漆中，它通常较其它辅助催干剂性 能优越。钙催干剂通常加入到研磨料中，作为油漆的辅助的分散剂。 锆通常与钙合用作为铅的替代物，与铅相比，锆提高了漆膜的光泽和颜色以及保 光和保色性，但是在高的湿度和低的温度条件下，性能不如铅优越。铝具有良好的聚 合性和耐黄变性，并且不会出现粘度的不稳定性。钕在符合VOC要求的树脂中是钙和 锌的替代物。钕和镧可以推荐在低温和高湿度条件下使用。钡可以用在厚浆型涂料 中，但是在白色涂料中，容易变色。 在水性涂料体系中，使用催干剂会产生一些问题。除了胺树脂，表面活性助剂的 存在使的选择合适的催干剂显得尤为为重要，这样就不会产生粒子的问题。对于水性 涂料体系容易产生的一些问题有：树脂和催干剂之间的不兼容性；容易产生粒子；树 脂变色。市场上有许多水稀释性催干剂，主要有：稀土金属、镧、铈、钕及辛酸钡的 水乳液。 酸的变化从自然酸如脂环酸到合成酸辣如辛酸或新癸酸，这些变化为市场上提供 了更多的工业催干剂。 附着力促进剂 Adhesion Promoters 附着力促进剂是能够提高涂层与基材粘结强度的化合物。一般此类化合物分子链 的末端含有两种不同的官能团，基中一种官能团能够与基材表面反应，另一种官能团 能够与基体树脂反应。偶联剂的种类很多，例如，可以水解生成三个羟基的硅烷偶联 剂，可以水解生成单个、两个或四个羟基的钛酸酯偶联剂，分子结构很复杂的铬类偶 联剂。 对于被涂覆的金属表面来说，附着力促进剂尤为重要，因为金属不稳定，其表面 发生氧化而生成金属氧化物。接触氧气、潮气及类物质会加速氧化过程。几乎所有的 涂料的涂层内部都含有微孔，这些微孔能够渗透氧气、水分子如水及离子类物质。如 果涂层能够与金属表面粘结良好，这样由渗透而引起的腐蚀就可以避免。困此，对于 金属基材来说，尽可能提高漆膜的粘结强度显得尤为重要。 对于一些材料，为了提高粘结强度，对材料表面进行机械处理以提高表面的粗糙 度，从而增加表面物理吸附的面积。也可以用磷酸锌或磷化铁可其它化合物对材料表 面进行化学处理，这样金属表面形成致密的磷化物层，可以阴止氧气等的渗入，从而 阴止金属表面腐蚀。 生般在涂料中，有机硅烷化合物常用作附着力促进剂，因为其能够提供与一些基 材发生反应的极性基团，此外，其容易水解，有很好的润湿性和表面活性。硅烷对潮 气很敏感，经过一段时间水解生成硅醇。在溶剂型涂料体系中这不是问题，但是在水 性体系中将产生问题。硅化合物与聚合物和基材反应在界面形成共价键。硅类附着力 促进剂常用于聚氨酯、环氧、丙烯酸酯及乳胶体系中。 吸收性无机表面含有羟基，这些羟基与硅、铁、铝、钛元素形成化学键，非吸收 性表面含水量有类似硼、碱性粘土氧化物，他们与硅醇不能形成共价键。 市场上基它种类的附着力促进剂有钛酸酯类、锆铝酸盐类、锆酸盐类、芳基或烷 基磷酸酯类、专利金属有机化合物。其中钛酸酯类和锆酸盐类对潮气等比较敏感，所 以当他们用于水性体系时，必须要注意这一点。据报道，新烷氧基化合物则没有这个 问题。而芳基或烷基磷酸酯类、锆铝酸盐类和金属有机化合物附着力促进剂在水性涂 料体系中比较稳定。由于这些化合物的化学性质不同，因此涂料配方师在命名用他们 时须对他们分别进行评价。 含有环氧或甲氧基官能团的助剂在提高各种不同的涂料体系对玻璃、铝片及钢板 的附着力方面很有效。含水有甲基丙烯酸酯或甲氧基官能团的助剂能够提高自由基固 化树脂对无机物基材的粘接力。 含有环氧官能团的硅烷化合物以够提高不同涂料体系对无机物基材的粘接强度和 涂层的耐水性。含有环氧官能团的透明硅橡胶粒子的粉剂能够提高涂层的耐磨性，并 且使涂层表面象丝绸一样光滑，具有消光效果。含有胺基和甲氧基官能团的助剂能够 提高涂层表面象丝绸一样光滑，具有消光效果。含有胺基和甲氧基官能团的助剂能够 提高涂层的耐水性和对玻璃和金属表面的附着力。 |
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