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涂料防沉淀剂及其性能

嘉峪检测网 2025-07-13 12:24

导读:本文详细介绍了涂料的定义、涂料沉淀产生的原因、防沉淀剂的种类、常见防沉淀剂在涂料中的使用、涂料防止沉淀的措施等内容。

一、术语和定义

涂料开桶后,用一搅拌棒插入涂料桶中并提起,若所黏附涂料颜色稠度均一,则无沉淀现象;若上稀下稠,底部有难以搅动的感觉,即出现沉淀;当搅拌棒无法插到桶底,则为底部沉淀硬结;无法搅拌均匀时,则为出现结块。常见的易出现沉淀涂料品种为:醇酸漆、环氧厚浆、云铁、富锌底漆等。

涂料既是一个多相体系,又是一个粗分散体系,颜料和填料在重力作用下会产生沉淀。加入防沉淀剂是解决此问题一种方法,它可以延缓沉淀,或者即使产生沉淀也是疏松的、易重新分散的。

涂料防沉淀剂及其性能

 

二、涂料沉淀产生的原因

(1) 所用颜料研磨不细、分散不良。在配方中,颜基比过大、颜填料密度大等因素易引起沉淀。

(2) 由于加入的稀释剂太多,涂料黏度较低,失去了正常的表面悬浮状态,颜填料产生沉淀。

(3) 颜料与树脂之间产生某种化学聚合反应或相互吸附,引起凝胶,产生沉淀。

(4) 贮存时间过长,超过了涂料的保质期,尤其是长时间静止放置。色漆贮存时间过长,颜填料因密度大,在盛具底部形成沉淀,最终形成结块。有些树脂也易发生变质现象。

(5) 贮存温度过高。一般涂料的贮存温度在15~25 ℃为宜,超过30 ℃,某些颜料和树脂在漆中的悬浮性能被破坏,使涂料黏度降低而沉淀结块。

涂料防沉淀剂及其性能

 

三、防沉淀剂的种类

目前,防沉淀剂的品种已比较齐全,按照防沉淀机理分,可分为触变型防沉淀剂和其他类型防沉淀剂。触变型防沉剂与其他类型防沉剂的主要区别体现在结构特性、适用场景及性能表现上,具体如下:

1. 结构特性

触变型防沉剂:通过分子间网络结构(如聚酰胺、聚脲等)实现触变效应,具有优异的防沉、抗流挂性能,且不影响涂料的光泽和流平性。

有机膨润土型防沉剂:通过层状结构增稠,但易影响光泽、耐化学品性差,且需后添加。

非水分散体树脂型防沉剂:主要提升分子量,适用于面漆但影响光泽。

硅酸盐类型防沉剂:如硅酸镁铝系列,多用于工业涂料,防沉效果显著但需特定配方。

2. 适用场景

触变型防沉剂:广泛用于双组分聚氨酯涂料、高温烘烤涂料及热塑性涂料,尤其适合面漆体系。

其他类型防沉剂:有机膨润土多用于底漆或重防腐体系,硅酸盐类多用于工业防护涂料。

3. 性能表现

触变型防沉剂:触变响应快,耐化学品性优异,且可改善涂料的鲜映性。

其他类型防沉剂:有机膨润土易黄变,硅酸盐类可能影响光泽和流平性。

触变型防沉剂凭借其结构优势,在涂料体系中综合性能更优,尤其适合对光泽和耐久性要求高的场景;而其他类型防沉剂则多用于特定领域或作为补充。

涂料防沉淀剂及其性能

 

四、常见防沉淀剂在涂料中的使用

1. 有机改性膨润土

在涂料方面,有机膨润土一般作为防沉淀剂、增稠剂使用,其防止沉淀的机理是改变体系的流变性能,使其具有触变性,从而防止颜填料的沉降。目前有机膨润土的应用非常广泛,不同改性的膨润土,具有不同的极性。不同极性的涂料体系中,应选用与之相应极性的有机膨润土。

但由于机改性膨润土色泽深、透明度差、易产生刷痕、增加溶剂用量,涂料固体含量难保证,因此应用时还有一定的局限性。

2. 蓖麻油衍生物

蓖麻油衍生物是制造厚涂型涂料很有价值的流变助剂,它广泛应用于各种涂料中,赋予其触变结构,改善颜料的悬浮性,控制流挂而不牺牲流动和流平性,控制对多孔物体的渗透性。通常不与涂料中其他组成起反应,在有机体系中不影响其抗水性,对涂料耐久性无不良影响,在涂膜中不泛黄,并赋予贮存稳定性。

3. 气相二氧化硅

气相二氧化硅是一种理想的防沉淀剂,对于防止涂料体系中颜料的沉淀非常有效。气相二氧化硅的沉淀作用对涂料存放非常有利,可保证其分散不沉淀。气相二氧化硅预分散后加入到成品漆中,为了提高其分散质量,通常采用高速分散机或三辊机,若分散不充分,会造成漆膜有颗粒,影响光泽度。

涂料防沉淀剂及其性能

4. 聚烯烃微粒

聚烯烃微粒可作涂料流变助剂使用,有防沉和防流挂的作用,特别是防止烘烤流挂。聚烯烃微粒能提供优良的颜料悬浮体而不明显增稠,在稀释到喷涂黏度时使颜料悬浮在体系中,改善流平性,防止在浸渍槽、喷漆罐和贮存容器中结块,防止喷涂中产生的拉丝现象。

在烘烤中防止流挂,加强颜料湿润,有助于贮存中保持黏度稳定性,在闪光漆中还可控制金属片良好定向,提高冲击性能。

5. 触变树脂

聚酰胺或者聚氨酯改性的醇酸树脂也可用作防沉淀剂。既可以用于色漆,也可用于清漆,在短油醇酸体系和含极性溶剂体系中应限制使用。触变树脂广泛使用于中、低PVC溶剂型建筑涂料中,但需注意,过量使用会导致光泽度下降及变黄。

6. 改性聚脲增稠剂

改性聚脲增稠剂既有氢键的作用,也有端基的缔合作用,可实现增稠防沉。

涂料防沉淀剂及其性能

 

五、涂料防止沉淀的措施

(1) 在设计涂料配方时,考虑适合的颜基比,一般颜基比不要超过2:1,特殊品种除外。颜填料尽量选用密度小些的,有些颜料如红丹粉、铬黄、云母氧化铁、铁红、沉淀硫酸钡等密度都较大,应少用或酌情用低密度颜填料替代。

(2) 涂料的不能过低,选用的颜填料之间不能相互反应。如锌粉、铝粉、氧化锌等比较活泼,在贮存稳定性不佳的涂料中尽量不用或分罐包装。在涂料生产时,采用适合的设备,尽量研磨分散均匀,达到规定黏度、细度。例如氯化橡胶类涂料,稳定性差,易与铁类物质发生反应,应用不锈钢或衬里设备生产。

(3) 在涂料中加入防沉淀剂,利用少量助剂的特殊性能,制成触变性涂料,改变涂料悬浮状态。一般加入0.1%~0.5%,就可防沉淀,而加入2%~3%,就可将涂料制成触变性涂料,形成较高的膜厚。

(4) 涂料贮存应放置在阴凉通风处,定期将涂料桶横放、倒置或摇动几次。要注意涂料的贮存期限,先入库的先使用。对于一些贮存期限低的涂料,如氯化橡胶、氯乙烯、聚氨酯类,要特别小心。

(5) 对于已沉淀的涂料,可用手工或机械搅拌均匀后再使用。对于结块现象,应先把可流动部分倒出,用刮铲从容器底部铲起沉淀,研碎后,再把流动介质倒回原先桶中,充分混合。如按此法操作仍无法混合,仍有干结沉淀,涂料只能报废或降级使用。

涂料防沉淀剂及其性能

 

来源:涂料工业

关键词: 涂料 防沉淀剂

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