表面活性剂在涂料中的应用-颜料润湿分散剂
表面活性剂在涂料中的应用 -颜料润湿分散剂
时间： 2009-04-01 13:20 文字选择： 大 中 小
1 颜料 润湿分散剂的作用
① 提高生产效率、降低制造成本。颜料的研磨与分散过程是制造 涂料的主要工序，
大约 80％的电能和工时消耗在该工序上。选择合适的颜料润湿分散剂，一方面达到同样细 度的时间最短，
可以缩短工时； 另一方面，可以降低体系的粘度， 使制造高颜料的色浆 —— 颜料浓缩浆成为可能。 颜料浓缩浆可以提供涂料合理生产的机会， 使实现计算机配色成为可 能。通用色浆可与差不多全部的涂料体系相混容， 涂料厂家可以较少的原料贮备制作各种类 型的色漆，减少了贮运、管理各方面的麻烦。
② 提高涂料的贮存稳定性、 减少浪费。 颜料（填料）润湿分散得不好， 得到的产品稳定
性差， 贮存一定时间后， 会出现分层现象。 轻者返粗， 需要返工， 增加损耗。 颜、 填料沉底， 严重时会发硬、 结块，导致涂料无法使用而报废。 只要使用恰当的润湿分散剂，都会提高涂 料贮存稳定性，防止颜料返粗、沉底等问题。
③ 改善涂膜状态。使用润湿分散剂，使颜料分散得更好，可以提高颜料的着色力和 遮盖力， 改善涂料的流平性， 增加光泽， 使用控制絮凝的润湿分散剂还可以防止复色漆的浮 色、发花现象。 譬如现在国际上一些大公司生产的 钛白粉 ，其表面处理已做得非常好， 研磨 时甚至不加润湿分散剂也可能很快达到所要求的细度。 但在配制灰色漆时， 不加助剂的就可 能会有发花现象，而加了助剂的就会防止该现象的发生。
④ 其它作用。最佳的颜料分散可以提高紫外线的吸收和反射能力，增加颜料的耐候 性和耐化学药品性。
控制絮凝的润湿分散剂可使涂料成为假塑性流体，一般场合下，假塑性的流变行为 是配方设计者所追求的，它可以防止施工时的流挂现象。
2 润湿分散剂的作用原理
前面已经讲过，涂料生产过程的第一步就是研磨 —— 以达到最佳颜料分散。
颜料有三种存在状态：①原始颗粒，即单个颜料晶体或一组晶体，粒径相当小；② 凝聚体，以面相接的原始颗粒团，其表面积比其单个粒子组成之和小得多， 再分散困难；③
附聚体，以点、角相接的原始颗粒团，其总表面积比凝聚体大，但比单个粒子组成之和小， 再分散较容易。如图 1 所示。
图1附聚体和原始颗粒
颜料分散在基料里的过程可划分为三个阶段，即：
① 润湿。指颜料颗粒表面吸附的水分和空气等被基料所置换，进而润湿颜料颗粒表
面。这里存在一个固/气界面到固/液界面的转换过程。
② 分散（又叫研磨）。指颜料聚集成的较大颗粒被机械打开或分离成原始颗粒或接近原始
颗粒，其常用设备前面已介绍过。 ③稳定。指已润湿的颜料颗粒移至基料中使颗粒永久分离。
这三个阶段并非截然分开的，而是互相重叠进行的。如图 2所示。
图2润湿和分散过程（a）润湿；（b）分散；（c）稳定
润湿剂可以促进基料对颜料聚集体的润湿，分散剂可以改进颜料分散体的稳定性。
同一种产品常兼具润湿和分散双重作用。基料渗入颜料中的速度可用 Washbarne公式表示：
V K *—
T'⑴
式中，v表示润湿速度；K为常数；p表示基料的表面张力；口为接触角；. R表示颜 料颗粒的间隙半径；L为颜料颗粒的间隙长度； n表示基料的粘度；P・cos为扩散压力。
对于固体的颜料来讲，R、L都是定值，n的改变范围也比较小， 要使润湿效率提高， 缩小接触角是非常有效的，这就是使用润湿剂的意义。
颜料分散后，因为重力作用、布朗运动等，二次粒子可能会再度聚集成粒子团 一一这叫
做絮凝。DLV0理论从理论上论述了絮凝动力学和分散体的稳定性。其主要观点为：电磁力 使粒子互相吸引，静电力使粒子产生排斥， 空间位阻也产生排斥力。 颜料润湿分散剂可包覆 在颜料粒子表面。因离子的斥力或空间阻碍而防止粒子间互相接触，避免无控制絮凝现象， 即返粗的发生。
3 润湿分散剂的选择和评价 随着国外涂料助剂陆续不断地推向中国市场，国内助剂生产厂家也日渐增多，这是 一种好现象。 但面对眼花缭乱、 异彩纷呈的各种各样润湿分散剂， 使用者不仅要选好合适的 品种，还要找到恰到好处的用量，做到经济实惠，这就要注意选择原则和试验、评价方法。
(1) 选用润湿分散剂应考虑的因素 尽管厂家不会详细地提供助剂的组成和制造工艺，一般厂家的说明书中都会讲到性 能和应用。 因此，通过阅读说明书、 与厂家服务人员交流，基本上可以掌握某种助剂用于何 处。对于涂料配方设计者来说，就要注意以下原则：
① 涂料体系。涂料按介质不同划分为水性、 溶剂型、粉末等几大体系。一般情况下，
所用的润湿分散剂是不通用的。 助剂提供者首先应介绍该助剂是用于水性的或是溶剂型， 以 与使用者的要求相吻合。如果用错，不仅起不到润湿分散效果，还会造成意想不到的弊病。
② 颜料。不同颜料其电荷性质不同，首先要分清是 无机颜料 还是有机颜料；有机颜
料中还要看是酞菁系列的还是炭黑。 国际上一些大的公司产品已细化到某一颜料使用某一助 剂达到最佳效果的地步， 但大多数还只是通用， 这就需要使用者逐渐试验， 缩小范围来选择。
③ 基料 (即树脂 )。不同的树脂体系对颜料的润湿性不同， 因此对润湿分散剂的选择也
有一些限制。
④ 体系相容性。在一个涂料体系中，所使用的助剂一般不仅仅是润湿分散剂，可能 还有流平剂、
消泡剂 等，这样相容性就极为重要。 有些润湿分散剂的乳化性能较强，很可能 会使消泡剂乳化而散失消泡能力。 注意相容性， 有利于配方平衡， 使产品综合性能得以兼顾。
⑤ 施工性。对于厚浆型立面施工的涂料，最好选用能产生控制絮凝、具有触变性的 助剂，以达到良好的施工性能。
⑥ 良好的价格性能比。在低价的产品中使用高质高价的助剂，造成成本的大幅度上 丹，是很不经济的。 选用何种润湿分散剂，还要与产品的档次相一致， 以求价格与性能的统
一。
(2) 分散效率的试验方法 试验的目的，在于从众多的润湿分散剂中选出最合适的品种并确定最佳用量。 在初步筛选时，可采用以下两种方法进行：
① 观察颜料粒子的重力沉降。用重力沉降法对分散剂效率进行初步筛选，十分简单
易行。 其方法是： 将待选的分散剂极稀溶液装入一系列试管中， 再加入一定而少量的待分散 颜料，经猛烈摇动后，置于一旁，观察相对沉降速率、上层清液浊度及最终沉降体积。相对 沉降速率越小，上层清液浊度越大，最终沉降体积越小，说明分散效率越好。
② 测定颜料分散体的粘度。加入分散剂引起粘度大幅度下降是分散很实际的指标。
使用该法可选择最佳的分散剂及其用量。方法是： a.将待试的各种少量分散剂加入相同体
积的漆料 （含有确定的高固体份的待分散颜料 ）中，强烈搅拌后测定粘度，认为粘度最低时的 分散剂最合适。b •在待试的高粘度颜料和漆料混合物中，边搅拌边滴加选好的分散剂，每 滴加一次，便测定粘度，确定得到最低粘度时的分散剂用量为最佳用量。 值得注意的是，
并非分散剂用量越大， 粘度会越低。 由于粘度的逆增长或平稳效应在分散剂浓度低时也常常 表现出来， 分散剂过量不仅会造成浪费， 也会带来其它负作用。 有时改变剪切速率测定粘度 也有帮助。 润湿和分散助剂归属于研磨范畴，要使性质得到最佳展现，研磨的配方和组分投入 的次序都会影响到研磨的质量。 因此， 要选出最佳分散剂及其用量， 得到最佳的研磨配方和 操作工艺，还要进行以下反复试验。
① 采用同样的研磨配方和工艺，选用同样用量、但品种不同的助剂，测定同样研磨 时间的细度或达到同样细度时的研磨时间。 一般认为， 时间越短、 细度越低的助剂效果越好。
② 采用同样的研磨配方和工艺，选用同样助剂的不同用量、 测定同样研磨时间的细度或达到同样细度的研磨时间。 一般认为， 时间越短、 细度越低
的助剂用量效果越好。
③ 采用同样的助剂和用量，改变研磨配方和投料次序，测定同样研磨时间的细度或 达到同样细度的研磨时间。一般认为，时间越短潮度越低的配方和投料次序越合理。
（3）颜料分散质量的评定方法 所选用的润湿分散剂所达到的效果如何，可用以下方法进行评定：
① 测定细度。颜料在漆料中的分散程序一般是用 刮板细度计”来测定的。ASTM之
Dl2l0-64 和 GB／T l724 — 1979 规定了涂料工业常用细度计的测定程序。该方法所测定的是 颜料分散体中存在的最粗颜料粒子。不同的涂料产品，所应达到的细度指标是不同的。
② 指擦”试验。对混合颜料（复色漆）的浮色发花行为应用 指擦”试验来评估。
③ 电子显微镜观察粒径分布和状态。利用电子显微镜可观察湿涂料中颜料的粒径分 布和聚集状态，是否有絮凝、析出等现象，也可观察干涂膜中颜料的粒径分布和状态。
④ 测定着色力和色相。测定分散色浆的着色力和色相可以确定颜料分散得好坏。一 般认为红色带黄相、黄色带绿相、绿色带蓝相、蓝色带红相时，颜料分散效果较好。.
⑤ 测定涂料的贮存稳定性。如果分散效果不好，贮存后粒子会形成絮凝，粘度增加。 表明分散不完全，体系稳定性差。
⑥ 涂膜的光泽和透明度。 涂膜的光泽和透明度 （对透明颜料 ）是合适的稳定化作用的重要 标志，可用来评估助剂的正确用量。颜料分散得好，涂膜表面粗糙度低、光的漫反射低、光 泽高、 透明度高。 测定光泽可用光泽仪来测定，常用的有 20。、 45。、
60。角光泽仪。透明度
可用目测或用分光光度计检测。
4品种和应用简介
（1）品种介绍
颜料润湿分散剂品种繁多，分类方法也多种多样。例如，按来源可分为天然的与合 成的，按离子类型可分为阴离子、阳离子和非离子型。这里根据分子结构不同进行以下分类， 并分别叙述。①聚合电解质类
（有机类）。聚合电解质是一个大分子，部分或全部由具有可电 离基团的单体构成。其特征是具有一个大离子的骨架和一当量数小而独立的、 电荷相反的平
衡离子。
该类分散剂多用于水性体系，对无机颜料的润湿分散作用比较好。
② 无机聚合碱盐类。常用的有聚磷酸盐和硅酸盐，是水性涂料广泛使用的离子型分 散剂，浓度很小即可分散多种无机颜料。国内常用的是六偏磷酸钠。
但是，资料表明使用聚磷酸盐有促进霉变、起霜、后增稠、返粗的缺陷，钠盐的起 霜现象超过钾盐。
③ 高分子聚合物类。a.天然高分子类：最具代表性的是卵磷脂， 适用于溶剂型体系，
对无机颜料和有机颜料的润湿分散都十分有效。 b •合成高分子类：一般是长链聚酯的酸和
多氨基盐、聚丙烯酸衍生物、聚醚衍生物等。如 BYK 160系列，是高分子嵌段共聚物，适
用于溶剂系统有机颜料的润湿分散。
下面将国内市场可得到的主要公司的润湿分散剂的类型和应用列表说明 （表1、表2）。
表1溶剂型涂料用润湿分散剂
品名 组成 生产商 应用场合 推荐用量W
涂料/颜 /%
料
Disperbyk-110 含酸性 BYK 汽车漆、工 0.5〜O. 8
基团 Chemie 业
的共聚
漆/钛白
物
粉
品名 组成 生产商 应用场合
涂料/颜料 推
荐用量
W
/%
Disperbyk-130 不饱和 BYK Chemie 丙烯酸、醇酸
1
聚羧
烤漆/炭黑 〜2
酸及聚
脂肪醇聚氧乙烯醚 aeo2 分子式
脂肪醇聚氧乙烯醚，简称为AEO2，是一种常用的表面活性剂。它是由脂肪醇和聚氧乙烯醚通过化学反应合成而成的一种化合物。脂肪醇聚氧乙烯醚具有许多优良的性能，被广泛应用于日化、医药、农药、染料、造纸、颜料、皮革、塑料、油田等行业。
1. 分子结构
脂肪醇聚氧乙烯醚的分子式通常表示为CnH2n+1(OCH2CH2)nOH，其中n表示聚合氧乙烯醚的重复单元个数，它决定了AEO2的分子量和平均分子链长度。AEO2的分子结构中含有脂肪醇基团和聚氧乙烯链，脂肪醇基团决定了AEO2的亲水性和疏水性，而聚氧乙烯链则决定了AEO2的表面活性和乳化性能。
2. 物化性质
脂肪醇聚氧乙烯醚的物化性质主要取决于其分子量和聚氧乙烯醚的重复单元个数。一般来说，AEO2呈黄色或白色固体，易溶于水，在水中形成透明或微浑浊的胶体溶液，具有良好的泡沫性能和乳化性能。AEO2还具有一定的渗透性和分散性，可与许多有机溶剂和油类物质相溶。
3. 应用领域
脂肪醇聚氧乙烯醚具有良好的表面活性和乳化性能，被广泛应用于各种行业。在日化产品中，AEO2常用作洗涤剂、泡沫剂、乳化剂和分散剂的原料，例如洗衣液、洗洁精、洗发水等产品中都含有AEO2。在医药和农药领域，AEO2可用作药物的载体和乳化剂，提高药物的稳定性和生物利用度。在染料、造纸、颜料、皮革、塑料等工业中，AEO2常用作乳化剂、分散剂和润湿剂，促进颜料和添加剂的均匀分散和稳定保存。在油田勘探中，AEO2用作泡沫剂和乳化剂，提高注水和采油效率。
4. 环境影响
脂肪醇聚氧乙烯醚作为一种化工产品，在生产、使用和废弃过程中可能对环境产生一定影响。在生产过程中，需要严格控制废气、废水和固体废弃物的排放，采取合适的环境保护措施，以减少对环境的污染。在使用过程中，需要注意避免AEO2的大量泄漏和直接排放到水体中，以免对水生生物和水环境造成危害。在废弃过程中，对废弃的AEO2产品和包装物进行合理的处理和处置，符合环保要求。
表面活性剂
洗涤用表面活性剂的类型
原则上讲，凡是能降低表面张力的物质都具有表面活性。而表面活性剂则是指能显著降低溶剂(一般为水)表面张力和液-液界面张力并具有一定结构、亲水亲油特性和特殊吸附性能的物质。表面活性剂具有亲水亲油的特性，易于吸附、定向于物质表面(界面)，而表现出能降低表面(界面)张力、渗透、润湿、乳化、分散、增溶、发泡、消泡、洗涤、杀菌、润滑、柔软、拒水、抗静电、防腐、防锈等一系列性能。
表面活性剂用途广泛，涉及方方面面。从合成洗涤剂、化妆品、食品工业，乃至纺织工业、皮革工业、橡胶、塑料工业、土木建筑业、涂料、油墨工业、金属加工工业、石油、燃料工业、采矿业、煤炭工业、造纸工业、农林业以及医疗卫生、环境保护等部门都广泛使用表面活性剂，以改进生产工艺、提高产品质量、增加产量、降低消耗、节约能源、提高生产效率及改善生产环境等。
从结构看，所有的表面活性剂都是由极性的亲水基和非极性的亲油基两部分组成。亲水基与水分子作用，使表面活性剂分子引入水；而亲油基与水分子相排斥，与非极性或弱极性溶剂分子作用，使表面活性剂分子引入油(溶剂)。表面活性剂分子的亲油基一般是由烃基构成的，而亲水基则由各种极性基团组成，种类繁多。因此，表面活性剂在性质上的差异，除与烃基的大小和形状有关外，主要与亲水基团的类型有关。亲水基团在种类和结构上的改变远比亲油基团的改变对表面活性剂性质的影响要大，所以，表面活性剂一般以亲水基团的结构为依据来分类。按亲水基是否荷电将表面活性剂分为离子型和非离子型两大类。离子型表面活性剂的分子在水中能电离，形成带正电荷、带负电荷或者同时既带正电荷又带负电荷的离子。带正电荷的称为阳离子表面活性剂；带负电荷的称为阴离子表面活性剂。既带正电荷又带负电荷的则称为两性表面活性剂。非离子型表面活性剂分子在水中不电离，呈电中性。
表面活性剂的相对分子质量一般为几百至几千，而几千至几万以上的则称为高分子表面活性剂。表面活性剂有的是从天然物质提取制得的，有的是化学合成制备的，前者称为天然表面活性剂(以区别于后者)。此外，还有在疏水基上氢为氟取代的氟碳类表面活性剂，聚硅氧烷类的硅氧烷类表面活性剂，含钛的特种金属表面活性剂以及冠醚类表面活性剂。这些表面活性剂均有其独特的性能，故统称为特种表面活性剂。
含氟表面活性剂的特点及应用领域
一、含氟表面活性剂的特点
含氟表面活性剂(简单FS)是近些年来逐步商品化的一种特殊性能的表面活性剂。与普通表面活性剂不同之处，含氟表面活性剂主要以全氟烷基或全氟烯基或部分氟化了的烷基等作为表面活性剂中的疏水基部分，然后再按需要引入适当的连接基及亲水基团，根据亲水基团性质的不同，分别制得阴离子型、阳离子型、非离子型及两性型等不同系列的含氟表面活性剂产品。
由于含氟表面活性剂结构上的特殊性，以氟原子取代了普通表面活性剂中疏水基团上的氢原子，把C-H键的结构转变为C-F键的形式，因此它显示出氟碳烃所特有的一些优良性能，同时它具有既憎水又憎油的特性。含氟表面活性剂的高表面活性，取决于其分子碳氟键所具有的极强疏水性及较低的分子内聚力。它能使水的表面张力降到很低的数值，而使用的浓度却很小。一般碳氢链的表面活性剂的应用浓度需在0.1%～1%之间，此时水溶液的表面张力只能降到30～35dyn/cm(1dyn=10-3N/m)，需碳氟键表面活性剂的用量在0.005%～0.1%时，就能使水溶液的表面张力降至20dyn/cm以下。另外含氟表面活性剂在有机溶剂中也显示出良好的表面活性，特别是引入了N-取代的全氟辛酰胺类，它能使碳氢炔类溶剂降低表面张力5～15dyn/cm，含氟表面活性剂所体现出的优良的热稳定性及化学惰性，主要是由于氟碳链憎水基取代碳氢链的憎水基后，由于C-F键的键能(116kcal/mol)大于C-H键的键能(99.5kcal/mol)，因此C-F键要比C-H键稳定，不易发生断裂。又由于氟原子取代氢原子后，因氟原子的体积比氢原子的大，使得C-C键因氟原子的屏蔽作用而得到保护，所以使原来键能不太高的C-C键也稳定了，这样使得C-C键也稳定了，这使得含氟表面活性剂具有碳氢表面活性剂所没有的化学稳定性及热稳定性。例如：C9F17OC6H4SO3K的使用温度可以在300℃左右，而此化合物的中间体C9H17OC6H5在50%的硫酸或25%的氢氧化钠水溶液中，在80℃时处理48小时也不会分解。
17种常用表面活性剂汇总
17 种常用表面活性剂
月桂基磺化琥珀酸单酯二钠（ DLS）
一、英文名： Disodium Monolauryl Sulfosuccinate
二、化学名：月桂基磺化琥珀酸单酯二钠
三、化学结构式 : ROCO-C2H-CH（SO3Na）-COONa
四、产品特性
1. 常温下为白色细腻膏体，加热后（＞70C）为透明液体；2.泡沫细密丰富；无滑腻感, 非常容易冲洗； 3. 去污力强，脱脂力低，属常见的温和性 表面活性剂； 4. 能与其它 表 面活性剂配伍，并降低其刺激性； 5. 耐硬水，生物降解性好，性能价格比高。
五、用途与用量：
1. 用途：配制温和高粘度高度清洁的洗手膏（液）、泡沫洁面膏、泡沫洁面乳、泡沫剃 须膏，也可配制爽洁无滑腻的泡沫沐浴露、珠光香波等。
2. 推荐用量： 10—60%。
脂肪醇聚氧乙烯醚（ 3）磺基琥珀酸单酯二钠 MES
一、英文名： Disodium Laureth（3） Sulfosuccinate
二、化学名：脂肪醇聚氧乙烯醚（ 3）磺基琥珀酸单酯二钠
三、化学结构式： RO（CH2CH2O）3COC2HCH（SO3Na）COONa
四、产品特性：
1 .具有优良的洗涤、乳化、分散、润湿、增溶性能；
2. 刺激性低，且能显著降低其他 表面 活性剂的刺激性；
3. 泡沫丰富细密稳定；性能价格比高；
4. 有优良的钙皂分散和抗硬水性能；
5. 复配性能好，能与多种 表面 活性剂和植物提取液（如皂角、首乌）复配，形成十分稳 定的体系，创制天然用品；
6. 脱脂力低，去污力适中，极易冲洗且无滑腻感。
五、用途与用量：
1 、用途：制造洗发香波、泡沫浴、沐浴露、洗手液、外科手术清洗及其它化妆品、洗涤 日化产品等，还可作为乳化剂、分散剂、润湿剂、发泡剂等。广泛用于涂料、皮革、造 纸、油墨、纺织等行业。
2、推荐用量：在香波中为 8-12%，在浴液中用量为 10-15%，其它化妆品中为 0.5-5%。应 用时PH值不应超过7。
涂料分散剂种类
涂料分散剂种类
涂料分散剂是一种在涂料中起到分散颜料和增加涂料稳定性作用的添加剂。它可以使颜料在涂料中均匀分散，防止颜料团聚，提高颜料的利用率。目前市场上常用的涂料分散剂种类较多，下面将介绍其中常见的几种。
1. 亲水性分散剂：亲水性分散剂是一种可以增加颜料在水基涂料中分散的添加剂。亲水性分散剂一般分为阴离子、阳离子和非离子三种类型。亲水性分散剂通过与颜料表面形成亲水薄膜，改变颜料颗粒表面电荷以增加颜料分散性，从而增加涂料的稳定性和颜料的上色力。
2. 亲油性分散剂：亲油性分散剂可以增加颜料在油墨中的分散性，在溶剂型涂料和油墨中应用广泛。亲油性分散剂的分子结构一般是疏水基团和亲油基团的结合体，使其既能与颜料颗粒表面形成亲油薄膜，又能与溶剂相容，从而使颜料均匀分散在溶剂中。
3. 非离子分散剂：非离子分散剂是指在颜料与溶剂中以共价键和共价键相结合的有机化合物。非离子分散剂由于其化学性质稳定，具有良好的耐温、耐溶剂性能，广泛应用于水性涂料和油性涂料中。非离子分散剂的分子结构一般包括亲水基团和亲油基团，使其既能与颜料表面形成亲水薄膜，又能与涂料介质相容。
4. 阴离子分散剂：阴离子分散剂是一种通过负离子表面活性剂与颜料表面形成胶束来实现颜料分散的分散剂。阴离子分散剂在颜料分散中起到亲水胶束和颗粒胶束之间的桥连作用，提高颜料的分散性。阴离子分散剂主要应用于水性涂料、水墨和油墨中。
5. 阳离子分散剂：阳离子分散剂是一种通过阳离子表面活性剂与颜料表面形成胶束来实现颜料分散的分散剂。阳离子分散剂在颜料分散中起到亲水胶束和颗粒胶束之间的桥连作用，提高颜料的分散性。阳离子分散剂主要应用于水性涂料、水墨和油墨中。
总结起来，涂料分散剂种类繁多，常见的有亲水性分散剂、亲油性分散剂、非离子分散剂、阴离子分散剂和阳离子分散剂等。这些不同类型的分散剂在涂料中起到的分散作用各有特点，根据不同的需求选择合适的分散剂可以提高涂料的质量和性能，增加涂料的稳定性和耐久性。
分散剂的7种类型
再生资源网
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本文摘自再生资源回收-变宝网（）
分散剂的7种类型
分散剂又称湿润分散剂，它除具有湿润作用外，其活性基团一端能吸附在粉碎成细小微粒的颜料表面，另一端溶剂化进入漆基形成吸附层(吸附基越多，链节越长，吸附层越厚)，产生电荷斥力(水性涂料)或熵斥力(溶剂型涂料)，使颜料粒子长期分散悬浮于漆基中，避免再次絮凝，因而保证制成的色漆体系的贮存稳定。
分散剂有很多种，初步估算，现存世界上有1000多种物质具有分散作用。现按其结构来区分，可分为以下7种类型。
阴离子型润湿分散剂
大部分是由非极性带负电荷的亲油的碳氢链部分和极性的亲水的基团构成。2种基团分别处在分子的两端，形成不对称的亲水亲油分子结构。它的品种有：油酸钠c17h33coona、羧酸盐、硫酸酯盐(r—o—so3na)、磺酸盐(r—so3na)等。阴离子分散剂相容性好，被广泛应用于水性涂料及油墨中。多元羧酸聚合物等也可应用于溶剂型涂料，并作为受控絮凝型分散剂广泛使用。
阳离子型润湿分散剂
非极性基带正电荷的化合物，主要有胺盐、季胺盐、吡啶鎓盐等。阳离子表面活性剂吸附力强，对炭黑、各种氧化铁、有机颜料类分散效果较好，但要注意其与基料中羧基起化学反应，还要注意不要与阴离子分散剂同时使用。
非离子型润湿分散剂
再生资源网 /
在水中不电离、不带电荷，在颜料表面吸附比较弱，主要在水系涂料中使用。主要分为乙二醇性和多元醇型，降低表面张力和提高润湿性。与阴离子型分散剂配合使用作为润湿剂或乳化剂，广泛应用于水性色浆、水性涂料及油墨中。
两性型润湿分散剂
是由阴离子和阳离子所组成的化合物。典型应用的是磷酸酯盐型的高分子聚合物。这类聚合物酸值较高，可能会影响层间附着力。
电中性型润湿分散剂
分子中阴离子和阳离子有机基团的大小基本相等，整个分子呈现中性，但却具有极性。如油氨基油酸酯c18h35nh3oocc17h33等均属于这种类型，在涂料中应用相当广泛。
分散剂种类及作用
- 1 - 分散剂种类及作用
在化学工业中，分散剂被广泛应用于颜料、涂料、胶水、墨水等领域。分散剂的作用是将固体颗粒分散在液体中，防止颗粒聚集、沉淀或凝结。本文将介绍分散剂的种类及其作用。
一、离子性分散剂
离子性分散剂是一种带有离子基团的化合物，可通过静电作用将颗粒分散在液体中。离子性分散剂可分为阴离子和阳离子两种。阴离子分散剂适用于阳性颗粒，如金属氧化物、硅酸盐等；而阳离子分散剂适用于阴性颗粒，如纤维素、蛋白质等。离子性分散剂可用于颜料、涂料、纸张、油墨等行业。
二、非离子性分散剂
非离子性分散剂是一种不带离子基团的化合物，可通过分子间作用力将颗粒分散在液体中。非离子性分散剂可分为表面活性剂和高分子分散剂两种。表面活性剂分子含有亲水性和疏水性基团，可在水和油之间形成胶束，使颗粒分散在水中。高分子分散剂分子链较长，可通过吸附颗粒表面并形成稳定的分散体系。非离子性分散剂可用于胶水、涂料、油墨、塑料等行业。
三、复合分散剂
复合分散剂是由不同类型分散剂组合而成的化合物，既有离子性分散剂的静电作用，又有非离子性分散剂的分子间作用力。复合分散剂可提高分散体系的稳定性和分散效果，广泛应用于颜料、涂料、油墨等行业。 - 2 - 四、纳米分散剂
纳米分散剂是一种粒径小于100纳米的微粒，可通过吸附和包覆颗粒表面，形成稳定的分散体系。纳米分散剂可提高颗粒的分散度和润湿性，适用于高粘度、高浓度颗粒体系。纳米分散剂可用于电子、医药、化妆品等领域。
总之，分散剂在化学工业中扮演着重要的角色，可提高产品质量和生产效率。选择合适的分散剂种类和用量，可优化分散体系的稳定性和分散效果。
水性防水涂料中助剂的应用
水性防水涂料中助剂的应用
卓创资讯 本网编辑 采编于：2005-6-28 15:42:08 【大 中 小】【关闭】
1 概述
作为防水涂料的原材料之一 ,助剂的用量通常很少 (一般为配方总量的1 % 左右),但作用却很大。它的加入不仅可以避免产生许多涂料的缺陷及涂膜弊病 ,同时又可以使防水涂料的生产和施工过程易于控制 ,而且某些助剂的添加,可以赋予防水涂料一些特殊的功能。所以 ,助剂是水基防水涂料的重要组成部分
2 助剂的功能与应用
水性防水涂料中常用的助剂有成膜助剂、增稠剂、分散剂、润湿剂、消泡剂、增塑剂、防霉杀菌剂等。
2. 1 成膜助剂
成膜助剂又称凝聚剂、聚结剂 ,通常为高沸点溶剂 ,会在涂膜形成后慢慢挥发掉。在乳胶漆中,成膜助剂因为对乳胶粒子的溶解作用而使粒子表面软化 ,因而促使聚合物粒子易受压变形,融合成膜。成膜助剂的加入同时可降低防水涂料的最低成膜温度。常用的成膜助剂有:乙二醇、丙二醇、己二醇、丙二醇丁醚、乙二醇丁醚、丙二醇乙醚、甲基苄醇、一缩乙二醇、乙二醇丁醚醋酸酯等。通常应用于防水涂料的胶乳都具有较低的玻璃化转变温度
( Tg ),如VAE 乳液的Tg 在-3 ℃ 左右因此 ,在大多数气温高于5 ℃ 条件下 ,这些乳液都可以正常成膜。而成膜助剂的加入 ,对加速涂膜干固起到了一定的作用。图 1 是乙二醇作为成膜助剂时 ,对丙烯酸防水涂料干固时间的影响。由图1 可见,随着乙二醇掺量的增加,涂膜的干固时间也随之降低。因此 ,对于某些特殊的防水工程 (例如:现场湿度很大,通风条件又不好,而且工期 又紧的工程 ), 在不影响产品质量的前提下 , 可适当多添加一些成膜助剂 。
图 1 助剂对涂膜干固时间的影响
成膜助剂除有助于成膜性能外 ,还有降低防水涂料冻结温度的功能。例如乙二醇、丙二醇就可作为涂料的防冻剂使用。图 2 为乙二醇、丙二醇对某丙烯酸乳液冰点的影响。
涂料助剂的分类及作用
涂料助剂的分类及作用
涂料助剂在涂料生产工艺和性能要求中，都承担着重要的角色。“小小助剂，大大用途”据专家统计，涂料助剂在涂料中可发挥出30种以上的功能，任何一个优秀的配方都会包含几种助剂，一般常规溶剂型涂料助剂应用总量是涂料配方的1%~3%，水性乳胶漆中助剂用量通常是涂料配方5%~8%，在国外一些特殊高档涂料中，涂料助剂的价格成本甚至可占到30%。
涂料助剂种类繁多，下面就由苏州青田的应用工程师来为大家介绍一下：
一、按用途分类：
①有些助剂是在涂料制造时发挥作用：如分散剂，消泡剂、脱泡剂、乳化剂、催化剂等；
②有些助剂是在涂料贮存时发挥作用：如增稠剂、防沉剂、防腐剂、防锈剂、防结皮剂等；
涂料在生产阶段中处于高剪切力状态，而在贮存阶段已经没有了剪切力，这时颜填料就容易絮凝、返粗、沉淀等不良现象，这时便需要此类助剂来发挥作用。
③有些助剂是在漆膜干燥时（施工时）发挥作用：如流平剂、防流挂剂、密着剂、基材润湿剂、催干剂、固化剂、导电剂、阻燃剂等。
涂料成膜前是液态，成膜后变成固态，这时涂料由于溶剂挥发产生比表面积增加、表面张力变大，这些助剂便在此阶段发挥作用；
二、按起作用的位置和方式分：
①表面活性剂：这类助剂拥有吸附基，能在界面或接近界面的位置发挥作用，如润湿分散剂、流平剂、乳化剂、防沉剂、消泡剂、表面处理剂等；
②非表面活性剂：这类助剂为了增强涂料漆膜某个或某些性能而在涂膜中发挥作用的，如导电剂、阻燃剂、增稠剂、固化剂、防沉剂、防腐剂、消光剂、增塑剂等；
现将涂料助剂在不同阶段发挥的作用及位置列于下表中，以便清晰明了。
涂料助剂名称 发挥作用阶段 发挥作用位置
润湿剂、分散剂、消泡剂 颜填料研磨、涂料生产 颜填料界面
防沉剂、防腐剂、防结皮剂、触变剂 涂料贮存、运输 介质中
防锈剂 涂料贮存、运输 金属界面
乳化剂 树脂、乳液聚合 单体、界面
引发剂、催化剂 树脂合成 单体聚合反应中
消泡剂、流平剂、防发花剂 涂料成膜 界面
表面活性剂 2
学院：材料与化学工程学院
姓名：刁忠行
学号：11701440232
引言
非离子表面活性剂的亲水基为一定数量的含氧基团（常为醚基和羟基）。在水溶液中不电离，不易受酸、碱、盐等电解质存在的影响。非离子表面活性剂的耐硬水性好，碳链相同的非离子表面活性剂比对应的离子型表面活性剂的CMC低，在水中容易形成胶束。分子中亲水基比例不同，非离子表面活性剂的溶解、乳化、润湿、分散、渗透等性能变化大。可与阴、阳离子和两性表面活性剂良好配伍。
非离子表面活性剂可分为四类：
聚氧乙烯型非离子表面活性剂、多元醇系非离子表面活性剂、聚醚型-环氧乙烷和环氧丙烷共聚物、烷醇酰胺系非离子表面活性剂。
1 、非离子表面活性剂的类别
1.1、聚氧乙烯型
聚氧乙烯型非离子表面活性剂是由含有亲油基及活性氢（如—OH、—NH2、—COOH中的H）的化合物与一定量的环氧乙烷加成制得。
1.1.1 、脂肪醇聚氧乙烯醚
脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）AEO具有低起泡性，高分散能力，对悬浮液及乳液的分散，乳化稳定有特效。其溶解范围可以从完全油溶性到完全溶水性，溶解特性取决于环氧乙烷的加成的摩尔数。溶解性随EO含量的增加明显提高，比重和粘度随环氧乙烷含量的增加而增大，随温度的提高而减少。
1.1.2、脂肪酸聚氧乙烯脂
脂肪酸聚氧乙烯化合物在强酸和强碱溶液中均可发生水解，在硬水中形成钙皂，影响其应用。聚氧乙烯脂肪酸与聚氧乙烯的脂肪醇醚和烷基酚醚相比润湿。去污和发泡能力均比较差，但它成本低，泡沫少，与各种助剂复合可以配制多种家用和工业用清洗剂，在金属加工中作油脱脂和冷却润滑的添加剂。
1.1.3、烷基苯酚聚氧乙烯醚类
由于苯酚为弱酸，其酸度大于脂肪醇，所以生成的加成物速度快，产物中不含游离苯酚。烷基酚聚氧乙烯的酚羟基对位的烷基碳原子数通常在8～9，低碳支链的烷提高了水溶性和洗涤效能，对酸、碱及氧化剂都比较稳定，成本也较低。