COATEX SAS 分散剂是正确配制水性涂料的必需添加剂。它们可促进分散降粘过程,并确保涂料的良好储存稳定性。分散剂还可以为涂料提供兼容性、展色性和耐水性等方面的附加值。
作者:Denis Ruhlmann博士(涂料助剂全球研发经理)
Yohann Trang(涂料助剂全球业务经理)
COATEX SAS
分散剂是正确配制水性涂料的必需添加剂。它们可促进分散降粘过程,并确保涂料的良好储存稳定性。分散剂还可以为涂料提供兼容性、展色性和耐水性等方面的附加值。
简单的机械分散不足以打散细填料或颜料在水中形成的团块。由于具有水溶性并且与颜料和填料的离子化表面高度相容,分散剂有助于降低界面能。通过形成有机保护层,分散剂还能在一定时间内保持矿物分散体稳定。
对于含有较大比例高价值颜料或细填料(如TiO2)的中低PVC涂料,通常会选择基于共聚结构的分散剂。这种分散剂特殊的结构能够增强高质量涂料所需的典型附加性能,例如颜料相容性、遮盖力、高光泽、耐水性和耐污性。
钛白的级别和质量都会影响到其主要光学性能(亮度,遮盖力,光泽)和使用推荐(易于分散,用于高、中或低PVC涂料)。我们所面临的挑战是,即使分散在水中,也能完整的恢复粉末颜料的特性和性能。
在矿物颗粒上产生的光散射能精确解释涂料的光学行为。当光在小颗粒比如分散良好的钛白中发生反射和散射,其光学效能便可以最大化,从而带来更好的亮度和遮盖力。
Coadis™ 144 A是一种通用的高性能亲水型共聚物,可以为一系列水性内外墙涂料提供卓越性能。
其分散和稳定能力对各种TiO2颜料均非常有效,这使Coadis™ 144A成为为各种TiO2浆料提供稳定低粘度的最佳解决方案之一。
浆料制备
将Coadis™ 144A与市场参照产品在76.5% TiO2浆料进行比较。图4和5显示达到浆料最低粘度需更少Coadis™ 144A,这意味着Coadis™ 144A比市场参照产品表现出更好的效率。
我们对其他等级TiO2(如Ti - Pure R 706、R 902、Tronox CR 826和CR 828)也进行了类似的评估。与市场参照产品相比,无论TiO2等级如何, Coadis™144A用更小的添加量便可达到最低浆料粘度。此外, Coadis™144A可以研磨出更低粘度的钛白浆,而且表现出比市场参照产品更好的稳定性。
室内半光涂料配方
在室内半光涂料配方中,Coadis™ 144 A与一只现有的市场产品进行了对比。Coadis™ 144A和市场参照产品的有效添加量均为0.19%。TiO2添加量为23%,乳液用量约为46.5%。
由Coadis™ 144 A替代市场参照产品,该半光涂料的流变特性仍然保持良好。中剪和高剪切粘度和原来体系非常接近(分别为Stormer和ICI粘度)(参见图6)而在低剪切粘度数据也很接近(Brookfield粘度,参见图7)。流平和抗流挂的平衡也保持不变。
光学性能
光学性能是高品质涂料(如半光涂料)的关键性能。它们是TiO2分散良好和稳定的重要标识。图8和图9是该半光涂料的遮盖力、着色能力和光泽度数据。
同样,Coadis™144A完全达到市场参照产品的性能水平。它们的遮盖力均接近97%,两种情况下的着色能力和光泽相似。
机械性能
使用或代替分散剂时,机械性能也可能受到影响。在配制半光涂料时,通常会测试耐污性和抗粘连性,同时更会系统地进行耐擦洗性测试。这些测试可显示分散剂或高或低的亲水特性及其对成膜的影响。
图10、11和12显示,与市场参照产品相比,使用Coadis™144A带来的改善特性。口红抗污性明显提高,粘连性略微减少。耐擦洗性类似,但使用Coadis™ 144A带来的视觉外观更好。
结论
Coadis™144 A完全适合制备高固含、低粘度且稳定的TiO2浆料,在大多数情况下其性能超过市场参照产品。它与各种等级和表面处理的金红石型TiO2均配合良好。其他研究揭示,与市场参照产品相比,Coadis™144A 与TiO2浆在涂料配方中能产生协同效应。
它与缔合流变改性剂(如阴离子型HASE)具有很好的配方兼容性,如上述半光涂料配方中(使用Rheotech™2800和Rheotech™ 4800),同时还与非离子型HEUR增稠剂(例如Coapur™型增稠剂)具有很好的配方兼容性。
与市场参照产品相比,Coadis™ 144 A能提高中低PVC涂料的耐沾污性、抗粘连性和耐擦洗性。它与颜料具有很好的兼容性、展示出良好的展色性,并且有助于减少起泡,从而使涂料易于使用和处理。Coadis™144 A符合当前和未来的法规,其不含溶剂,APEO和重金属。
Coadis™分散剂系列旨在提供高性能和特殊解决方案。这一主题将在2017年4月于德国纽伦进行的下一届欧洲涂料展上有相关技术讲座。