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水性涂料助劑的詳解

概要

一、濕潤分散劑

二、消泡劑

三、增稠劑

四、成膜助劑

五、防腐防霉防藻劑

六、其它助劑

濕潤分散劑

水性涂料是以(yi)水(shui)為溶劑或分散介(jie)質,水(shui)的(de)介(jie)電常數(shu)大,所以(yi)水(shui)性(xing)(xing)涂料(liao)主要是通過(guo)雙電層重疊時的(de)靜電斥力來穩定的(de)。另外,水(shui)性(xing)(xing)涂料(liao)體系中,也(ye)往往有(you)高(gao)聚物和(he)非離子型表(biao)面活性(xing)(xing)劑,它們吸附在顏料(liao)填料(liao)表(biao)面上,形成(cheng)空間位(wei)阻而使分散體穩定。所以(yi)水(shui)性(xing)(xing)涂料(liao)和(he)乳液(ye)是以(yi)靜電斥力和(he)空間位(wei)阻二者共同(tong)作用而達到穩定結果的(de)。其缺點是抗電解質性(xing)(xing)差,尤其是對高(gao)價的(de)電解質。

1.1濕潤劑

水性涂料用濕潤劑分陰離子型(xing)和非(fei)離子型(xing)。

濕潤劑和分散劑配合使用(yong)能取得理(li)想的結果。濕潤劑的用(yong)量(liang)一般為(wei)千分之幾。其負作用(yong)是(shi)起泡(pao)和降(jiang)低涂(tu)膜的耐水性。

濕(shi)潤劑的(de)發展(zhan)趨勢之一是逐步取代(dai)聚(ju)(ju)氧乙烯烷基(ji)(苯(ben))酚醚(mi)(APEO或APE)類濕(shi)潤劑,原因(yin)是其導致大白鼠雄性(xing)激素減少(shao),干擾內分(fen)泌等(deng)。在乳(ru)液聚(ju)(ju)合時,聚(ju)(ju)氧乙烯烷基(ji)(苯(ben))酚醚(mi)被(bei)廣泛用作乳(ru)化(hua)劑。

雙(shuang)胞(bao)表面(mian)活(huo)(huo)(huo)性劑(ji)也(ye)是(shi)(shi)(shi)新發展。它(ta)是(shi)(shi)(shi)由間隔基連接的兩個雙(shuang)親分(fen)子。雙(shuang)胞(bao)表面(mian)活(huo)(huo)(huo)性劑(ji)顯著的特點是(shi)(shi)(shi)臨界膠束濃度(CMC)比其(qi)“單(dan)胞(bao)”表面(mian)活(huo)(huo)(huo)性劑(ji)低(di)一(yi)個多數量級,其(qi)次是(shi)(shi)(shi)高效。如TEGO Twin 4000,它(ta)就是(shi)(shi)(shi)雙(shuang)胞(bao)硅(gui)氧烷表面(mian)活(huo)(huo)(huo)性劑(ji),并具(ju)有不穩泡(pao)和消泡(pao)性。

Air Products 開發(fa)了雙胞表面活(huo)性劑(Gemini surfactants)。傳(chuan)統的表面活(huo)性劑具有一個疏水(shui)基的尾和(he)一個親(qin)水(shui)基的頭,而這種(zhong)新表面活(huo)性劑卻(que)具有二(er)個親(qin)水(shui)基和(he)二(er)個或三個疏水(shui)基,是(shi)一種(zhong)多功能表面活(huo)性劑,稱(cheng)為乙炔二(er)醇類,產(chan)品如EnviroGem AD01。

1.2分散劑

乳(ru)膠漆用(yong)分散(san)劑(ji)分為(wei)四大類:磷酸鹽(yan)類分散(san)劑(ji)、多元酸均(jun)聚物(wu)分散(san)劑(ji)、多元酸共聚物(wu)分散(san)劑(ji)和其(qi)他(ta)類分散(san)劑(ji)。

磷(lin)酸(suan)(suan)鹽(yan)類分散劑中用得多(duo)(duo)的(de)(de)是(shi)(shi)聚磷(lin)酸(suan)(suan)鹽(yan),如(ru)六偏磷(lin)酸(suan)(suan)鈉(na)、多(duo)(duo)聚磷(lin)酸(suan)(suan)鈉(na)(Calgon N,德(de)國BK Giulini化(hua)學(xue)(xue)公司產(chan)品)、三(san)聚磷(lin)酸(suan)(suan)鉀(jia)(KTPP)和(he)焦磷(lin)酸(suan)(suan)四鉀(jia)(TKPP)。其(qi)作(zuo)用的(de)(de)機(ji)理是(shi)(shi)通過氫鍵(jian)和(he)化(hua)學(xue)(xue)吸附(fu),起靜電(dian)斥(chi)力穩定作(zuo)用。其(qi)優點是(shi)(shi)用量低,約0.1%左右,對無機(ji)顏料(liao)和(he)填料(liao)分散效果好。但也存在不(bu)足之處:一是(shi)(shi)隨著(zhu)PH值和(he)溫度的(de)(de)升高(gao),多(duo)(duo)聚磷(lin)酸(suan)(suan)鹽(yan)容易水解,造成長期貯存穩定性(xing)不(bu)良;二(er)(er)是(shi)(shi)多(duo)(duo)聚磷(lin)酸(suan)(suan)鹽(yan)在乙(yi)二(er)(er)醇、丙二(er)(er)醇等二(er)(er)醇類溶(rong)劑中不(bu)完全(quan)溶(rong)解,會(hui)影響有光(guang)乳膠漆的(de)(de)光(guang)澤。

據報(bao)道,磷酸酯分散劑是(shi)單酯、雙酯、殘余醇和磷酸組成的(de)混(hun)合(he)物。

磷酸酯(zhi)分(fen)散(san)(san)劑能(neng)穩定(ding)顏料(liao)分(fen)散(san)(san)體,包括活性(xing)顏料(liao),如氧(yang)化鋅。在有光涂料(liao)配方(fang)中,能(neng)提高光澤和擦凈性(xing)。不同于其他(ta)濕潤(run)分(fen)散(san)(san)劑,加入磷酸酯(zhi)分(fen)散(san)(san)劑不影響涂料(liao)的KU和ICI粘度。

多(duo)元酸均(jun)聚(ju)物(wu)分(fen)(fen)散(san)(san)(san)劑(ji),如(ru)Tamol 1254和Tamol 850,Tamol 850是(shi)甲(jia)基丙烯酸均(jun)聚(ju)物(wu)。多(duo)元酸共聚(ju)物(wu)分(fen)(fen)散(san)(san)(san)劑(ji),如(ru)Orotan 731A,它是(shi)二(er)異丁烯和馬來(lai)酸的(de)(de)共聚(ju)物(wu)。這二(er)類分(fen)(fen)散(san)(san)(san)劑(ji)的(de)(de)特點是(shi),在顏料和填料表面(mian)產生較強的(de)(de)吸附或(huo)錨固(gu)作用,具有較長的(de)(de)分(fen)(fen)子鏈(lian)(lian)以形(xing)成空(kong)間(jian)位(wei)阻,鏈(lian)(lian)端具有水溶性,有的(de)(de)還輔(fu)以靜電斥力,達(da)到穩定(ding)的(de)(de)結果(guo)。要(yao)(yao)使(shi)分(fen)(fen)散(san)(san)(san)劑(ji)具良好的(de)(de)分(fen)(fen)散(san)(san)(san)性,要(yao)(yao)嚴格(ge)控制(zhi)分(fen)(fen)子量。分(fen)(fen)子量太小(xiao),空(kong)間(jian)位(wei)阻不(bu)足;分(fen)(fen)子量太大(da),會(hui)產生絮凝(ning)作用。對于聚(ju)丙烯酸鹽(yan)類分(fen)(fen)散(san)(san)(san)劑(ji),聚(ju)合度(du)為12-18能達(da)到佳的(de)(de)分(fen)(fen)散(san)(san)(san)效果(guo)。

其他類(lei)分(fen)(fen)散劑,如AMP-95,其的(de)化學(xue)名稱(cheng)是2-氨基(ji)-2-甲基(ji)1-丙醇。氨基(ji)吸(xi)附在無機粒子表面,羥基(ji)伸(shen)向水中,通(tong)過(guo)空間位阻起穩定作(zuo)用。由于(yu)其分(fen)(fen)子小,空間位阻作(zuo)用有限。AMP-95主要是PH調節劑。

近些年來,分(fen)(fen)散劑的研究(jiu)克服了高(gao)(gao)分(fen)(fen)子量(liang)會產生絮凝的問題(ti),向高(gao)(gao)分(fen)(fen)子量(liang)發(fa)(fa)展是(shi)其趨勢之(zhi)一。如乳液聚合法(fa)生產的高(gao)(gao)分(fen)(fen)子量(liang)分(fen)(fen)散劑EFKA-4580,是(shi)專為水性(xing)(xing)工(gong)業涂料而開發(fa)(fa)的,適用于有機和(he)無(wu)機顏(yan)料分(fen)(fen)散,耐水性(xing)(xing)好(hao)。

通過酸(suan)堿作(zuo)用或(huo)氫(qing)鍵作(zuo)用,氨基(ji)對許多顏料都有很好的親和(he)力。以(yi)氨基(ji)丙烯酸(suan)為(wei)錨固基(ji)的嵌段共聚分散劑得到(dao)重視。

據報(bao)道,Tego Dispers 655 濕潤分(fen)散(san)劑用于水性(xing)汽車漆中,不僅能使顏料定向(xiang),而且(qie)可阻止鋁粉與水反應。

由于對環境的關注,發展了易生物降解的濕潤分散劑,如EnviroGem AE系列雙胞濕潤分散劑,就是一種低泡濕潤分散劑。

消泡劑

傳統(tong)水性涂料消泡(pao)劑(ji)品種很多,一(yi)般(ban)分為三大類(lei)(lei):礦物油類(lei)(lei)消泡(pao)劑(ji)、聚硅氧烷類(lei)(lei)消泡(pao)劑(ji)和其他(ta)類(lei)(lei)消泡(pao)劑(ji)。

礦物油類消泡劑(ji)使(shi)用(yong)比較普遍,主要用(yong)于平光和半光乳膠漆中。

聚硅氧烷類(lei)消(xiao)泡劑(ji)表面張(zhang)力(li)低,消(xiao)泡和抑泡能(neng)力(li)強(qiang),不(bu)(bu)影(ying)響(xiang)光澤,但使用不(bu)(bu)當(dang)時,會造成涂膜縮(suo)孔和重涂性不(bu)(bu)良等缺陷(xian)。

傳統水性(xing)涂(tu)料消泡(pao)劑以與水相不相容而達到消泡(pao)目的(de)的(de),因此容易產生涂(tu)膜表面缺陷。

近幾年,開發了分子級(ji)消泡(pao)劑(ji)。

這種消(xiao)(xiao)泡(pao)劑是將消(xiao)(xiao)泡(pao)活(huo)性(xing)物(wu)質直接(jie)(jie)接(jie)(jie)枝在載(zai)體物(wu)質上(shang)形(xing)成聚(ju)合(he)物(wu)。該聚(ju)合(he)物(wu)分(fen)子鏈上(shang)帶(dai)有(you)濕潤(run)作用的羥基,消(xiao)(xiao)泡(pao)活(huo)性(xing)物(wu)質分(fen)布在分(fen)子四周,活(huo)性(xing)物(wu)質不易聚(ju)集,與涂(tu)料體系(xi)相容(rong)性(xing)良好。這類(lei)分(fen)子級消(xiao)(xiao)泡(pao)劑有(you)礦物(wu)油類(lei)—FoamStar A10系(xi)列,含硅類(lei)—-FoamStar A30系(xi)列,以及非硅非油聚(ju)合(he)物(wu)類(lei)— FoamStar MF系(xi)列。

另據報(bao)道(dao),這種分子級消泡(pao)(pao)(pao)劑是(shi)以超接枝星形聚合物(wu)作為不相容表面活性劑,在水性涂料應用(yong)中取得很好結果。Stout等報(bao)道(dao)的Air Products分子級消泡(pao)(pao)(pao)劑,是(shi)乙炔二醇類的,兼具(ju)濕(shi)潤性的控(kong)泡(pao)(pao)(pao)劑和(he)消泡(pao)(pao)(pao)劑,如Surfynol MD 20和(he)Surfynol DF 37等。

此外,為了滿足生產零—VOC涂料的需要,也有不含VOC的消泡劑,如Agitan 315、Agitan E 255等。

增稠劑

增(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)有多種(zhong)多樣(yang),目前(qian)常用的是纖維(wei)素(su)醚及(ji)其衍生物類增(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)、締合型(xing)堿溶(rong)脹(zhang)增(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)(HASE)和聚氨(an)酯增(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)(HEUR)。

3.1、纖維素醚及其衍生物

羥(qian)(qian)(qian)乙(yi)基(ji)纖(xian)維(wei)(wei)素(HEC)是1932年(nian)由Union Carbide公司首(shou)先實現工業化生產的,至今已(yi)有70多年(nian)的歷史了(le)。目前,纖(xian)維(wei)(wei)素醚及其衍生物類增(zeng)稠劑主要有羥(qian)(qian)(qian)乙(yi)基(ji)纖(xian)維(wei)(wei)素(HEC)、甲基(ji)羥(qian)(qian)(qian)乙(yi)基(ji)纖(xian)維(wei)(wei)素(MHEC)、乙(yi)基(ji)羥(qian)(qian)(qian)乙(yi)基(ji)纖(xian)維(wei)(wei)素(EHEC)、甲基(ji)羥(qian)(qian)(qian)丙基(ji)纖(xian)維(wei)(wei)素(MHPC)、甲基(ji)纖(xian)維(wei)(wei)素(MC)和黃原膠等,這些都是非離子增(zeng)稠劑,同時屬于非締合型(xing)水相增(zeng)稠劑。其中在乳膠漆中常用(yong)的是HEC,如 Aqualon公司的Natrosol 250 和Union Carbide公司的Cellusize QP等。

疏(shu)水改(gai)性(xing)纖(xian)維(wei)素(su)(HMHEC)是在纖(xian)維(wei)素(su)親(qin)水骨架上引入少量(liang)長(chang)鏈疏(shu)水烷(wan)基,從而成為(wei)締合型增稠劑,如Natrosol Plus Grade 330,331,Cellosize SG-100,Bermocoll EHM-100。其增稠效果可與分子量(liang)大(da)得多的纖(xian)維(wei)素(su)醚增稠劑品(pin)種相當。它提高了(le)ICI粘度和流平性(xing),降低了(le)表面張(zhang)(zhang)力(li),如HEC的表面張(zhang)(zhang)力(li)約為(wei)67mN/m,HMHEC的表面張(zhang)(zhang)力(li)為(wei)55-65mN/m。

3.2、堿溶脹(zhang)型增稠劑

堿溶(rong)脹增(zeng)稠(chou)劑(ji)分為(wei)兩(liang)類:非締(di)(di)合(he)型(xing)堿溶(rong)脹增(zeng)稠(chou)劑(ji)(ASE)和(he)締(di)(di)合(he)型(xing)堿溶(rong)脹增(zeng)稠(chou)劑(ji)(HASE),它們(men)都(dou)是陰離子(zi)增(zeng)稠(chou)劑(ji)。非締(di)(di)合(he)型(xing)的(de)ASE是聚丙(bing)烯(xi)酸鹽(yan)堿溶(rong)脹型(xing)乳(ru)液。這(zhe)類增(zeng)稠(chou)劑(ji)如Rohm Haas 公(gong)司(si)的(de) ASE 60和(he)Ciba公(gong)司(si)的(de)Viscalex HV-30。締(di)(di)合(he)型(xing)HASE是疏(shu)水(shui)改性的(de)聚丙(bing)烯(xi)酸鹽(yan)堿溶(rong)脹型(xing)乳(ru)液。HASE增(zeng)稠(chou)劑(ji)如Nopco公(gong)司(si)的(de)SN636,Rohm & Haas公(gong)司(si)的(de)TT—935等。但這(zhe)種增(zeng)稠(chou)劑(ji)也(ye)有含聚氨酯(zhi)和(he)不含聚氨酯(zhi)的(de)兩(liang)類。

Elements公(gong)司開發了不(bu)含VOC和(he)(he)(he)APEO的(de)HASE增稠劑(ji),如(ru)Rheolate 125。據陶氏公(gong)司的(de)Olesen等介紹(shao),在配(pei)色漆時,當色漿用量約為4%-8%時,加入色漿后涂料(liao)的(de)斯(si)托(tuo)默(mo)粘度約下降30KU-40KU,從(cong)而(er)造(zao)成(cheng)相同(tong)品種不(bu)同(tong)顏色涂料(liao)粘度不(bu)一致、流掛(gua)和(he)(he)(he)貯存穩定性下降等問題。而(er)專門開發的(de)HASE增稠劑(ji)UCAR POLYPHONE T-900和(he)(he)(he)T-901卻對加入色漿不(bu)敏感(gan),因此適用于(yu)(yu)待配(pei)色涂料(liao)和(he)(he)(he)基礎漆的(de)增稠。對于(yu)(yu)醋丙乳膠漆,可(ke)單獨用UCAR POLYPHONE T-900,或(huo)以UCAR POLYPHONE T-900為主,加少(shao)量UCAR POLYPHONE T-901。對于(yu)(yu)細(xi)粒徑的(de)純丙和(he)(he)(he)苯丙乳膠漆,應以UCAR POLYPHONE T-901為主,配(pei)少(shao)量UCAR POLYPHONE T-900。

3.3、聚氨酯增稠劑(ji)和疏水(shui)改性非聚氨酯增稠劑(ji)

聚(ju)(ju)氨(an)酯增(zeng)(zeng)稠(chou)劑簡稱HEUR,是(shi)(shi)一種(zhong)疏水(shui)(shui)基(ji)(ji)團(tuan)改(gai)性的乙氧基(ji)(ji)聚(ju)(ju)氨(an)酯水(shui)(shui)溶性聚(ju)(ju)合(he)物(wu)(wu),屬于非(fei)離子型締合(he)增(zeng)(zeng)稠(chou)劑。HEUR是(shi)(shi)由(you)疏水(shui)(shui)基(ji)(ji)團(tuan)、親(qin)水(shui)(shui)鏈和(he)聚(ju)(ju)氨(an)酯基(ji)(ji)團(tuan)三部分組成。疏水(shui)(shui)基(ji)(ji)團(tuan)起締合(he)作用(yong),是(shi)(shi)增(zeng)(zeng)稠(chou)的決定(ding)因素,通(tong)(tong)常是(shi)(shi)油基(ji)(ji)、十八(ba)烷(wan)基(ji)(ji)、十二烷(wan)苯基(ji)(ji)、壬酚基(ji)(ji)等。親(qin)水(shui)(shui)鏈能提供(gong)化學穩(wen)定(ding)性和(he)粘度穩(wen)定(ding)性,常用(yong)的是(shi)(shi)聚(ju)(ju)醚,如聚(ju)(ju)氧乙烯(xi)及其(qi)衍生物(wu)(wu)。HEUR分子鏈是(shi)(shi)通(tong)(tong)過聚(ju)(ju)氨(an)酯基(ji)(ji)團(tuan)來(lai)擴展的,所用(yong)聚(ju)(ju)氨(an)酯基(ji)(ji)團(tuan)有(you)IPDI、TDI和(he)HMDI等。締合(he)型增(zeng)(zeng)稠(chou)劑的結(jie)構特點是(shi)(shi)疏水(shui)(shui)基(ji)(ji)封端。但有(you)些市(shi)售(shou)HEUR兩(liang)端疏水(shui)(shui)基(ji)(ji)取代(dai)度低于0.9,好的也(ye)只1.7。應嚴格控(kong)制反應條件,以獲得分子量分布窄的和(he)性能穩(wen)定(ding)的聚(ju)(ju)氨(an)酯增(zeng)(zeng)稠(chou)劑。大多數HEUR是(shi)(shi)通(tong)(tong)過逐(zhu)步聚(ju)(ju)合(he)法合(he)成的,因此市(shi)售(shou)HEUR一般(ban)是(shi)(shi)寬分子量的混合(he)物(wu)(wu)。

Richey等用熒光示(shi)蹤(zong)芘締(di)合增稠(chou)(chou)劑(PAT,數均(jun)分子(zi)量(liang)30000,重(zhong)(zhong)均(jun)分子(zi)量(liang)60000)研究發現,在濃度(du)0.02%(重(zhong)(zhong)量(liang))時(shi),Acrysol RM-825和(he)PAT的(de)膠束聚集度(du)約為6;增稠(chou)(chou)劑和(he)乳(ru)膠粒表(biao)面(mian)的(de)締(di)合能約為25 KJ/mol;每個(ge)PAT增稠(chou)(chou)劑分子(zi)在乳(ru)膠粒表(biao)面(mian)所(suo)占面(mian)積約為13 nm2,約是(shi)Triton X-405濕潤(run)劑所(suo)占面(mian)積0.9 nm2的(de)14倍。締(di)合型(xing)聚氨酯增稠(chou)(chou)劑如(ru)RM-2020NPR、DSX 1550等。

環境友好(hao)的(de)締合(he)型聚氨酯(zhi)增稠(chou)劑開發受到普遍重視,如BYK-425是不(bu)含(han)VOC和(he)APEO的(de)脲改性聚氨酯(zhi)增稠(chou)劑,Rheolate 210、Borchi Gel 0434、Tego ViscoPlus 3010、3030及3060等都是不(bu)含(han)VOC和(he)APEO的(de)締合(he)型聚氨酯(zhi)增稠(chou)劑。

除了上面介(jie)紹的線性締合(he)型聚氨(an)酯增(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)(ji),還有(you)梳(shu)狀締合(he)聚氨(an)酯增(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)(ji)。所(suo)謂梳(shu)狀締合(he)聚氨(an)酯增(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)(ji)是指每個增(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)(ji)分子中間還有(you)垂掛的疏水(shui)基。這類增(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)(ji)如SCT-200和(he)SCT-275等。

疏(shu)(shu)水(shui)(shui)(shui)(shui)改(gai)性(xing)氨(an)基(ji)(ji)(ji)(ji)增稠(chou)劑(ji)(hydrophobically modified ethoxylated aminoplast thickener—HEAT)將特種(zhong)氨(an)基(ji)(ji)(ji)(ji)樹脂變(bian)成(cheng)可接4個封(feng)端(duan)疏(shu)(shu)水(shui)(shui)(shui)(shui)基(ji)(ji)(ji)(ji),但這四個反(fan)應點(dian)的活性(xing)是(shi)(shi)不一樣的。在正常的疏(shu)(shu)水(shui)(shui)(shui)(shui)基(ji)(ji)(ji)(ji)加量時(shi),也(ye)只有2個接上封(feng)端(duan)疏(shu)(shu)水(shui)(shui)(shui)(shui)基(ji)(ji)(ji)(ji),這樣合成(cheng)的疏(shu)(shu)水(shui)(shui)(shui)(shui)改(gai)性(xing)氨(an)基(ji)(ji)(ji)(ji)增稠(chou)劑(ji)和(he)HEUR沒有多(duo)大(da)區別,如Optiflo H 500。若加入(ru)(ru)較(jiao)多(duo)的疏(shu)(shu)水(shui)(shui)(shui)(shui)基(ji)(ji)(ji)(ji),如達(da)8%,調節反(fan)應條件,可生產出具有多(duo)個封(feng)端(duan)疏(shu)(shu)水(shui)(shui)(shui)(shui)基(ji)(ji)(ji)(ji)的氨(an)基(ji)(ji)(ji)(ji)增稠(chou)劑(ji)。當然,這也(ye)是(shi)(shi)一種(zhong)梳狀增稠(chou)劑(ji)。這種(zhong)疏(shu)(shu)水(shui)(shui)(shui)(shui)改(gai)性(xing)氨(an)基(ji)(ji)(ji)(ji)增稠(chou)劑(ji)能防止配色時(shi),由于(yu)加入(ru)(ru)色漿,帶(dai)入(ru)(ru)大(da)量表面活性(xing)劑(ji)和(he)二醇類溶劑(ji),而造成(cheng)涂料粘度下降問(wen)題。原(yuan)因是(shi)(shi)強(qiang)疏(shu)(shu)水(shui)(shui)(shui)(shui)基(ji)(ji)(ji)(ji)能阻(zu)止解(jie)吸(xi),以及多(duo)疏(shu)(shu)水(shui)(shui)(shui)(shui)基(ji)(ji)(ji)(ji)有強(qiang)締(di)合作用。這種(zhong)增稠(chou)劑(ji)如Optiflo TVS。

疏水改(gai)性聚(ju)醚增(zeng)稠劑(ji)(HMPE) ? 疏水改(gai)性聚(ju)醚增(zeng)稠劑(ji)的性能(neng)與HEUR相似,產(chan)品有Hercules的Aquaflow NLS200、NLS210和NHS300。

改性(xing)(xing)(xing)聚(ju)脲(niao)(niao)增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)是BYK公司(si)開發的增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji),其(qi)結構如(ru)圖4所(suo)示。它的增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)機理是既有氫鍵的作(zuo)用(yong)(yong),也有端基的締合作(zuo)用(yong)(yong)。與一般增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)比(bi)較,它的防(fang)沉(chen)降和(he)(he)抗流掛性(xing)(xing)(xing)能好。根據(ju)端基的不同(tong)極(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing),改性(xing)(xing)(xing)聚(ju)脲(niao)(niao)增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)可(ke)分(fen)為三(san)種:低(di)(di)極(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)聚(ju)脲(niao)(niao)增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)、中(zhong)極(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)聚(ju)脲(niao)(niao)增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)(he)高極(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)聚(ju)脲(niao)(niao)增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)。前二(er)種用(yong)(yong)于溶(rong)劑(ji)(ji)(ji)(ji)型涂(tu)(tu)料(liao)增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou),而高極(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)聚(ju)脲(niao)(niao)增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)既可(ke)用(yong)(yong)于高極(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)溶(rong)劑(ji)(ji)(ji)(ji)型涂(tu)(tu)料(liao)中(zhong),也可(ke)用(yong)(yong)于水性(xing)(xing)(xing)涂(tu)(tu)料(liao)增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)。低(di)(di)極(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)、中(zhong)極(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)高極(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)聚(ju)脲(niao)(niao)增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)的商品(pin)分(fen)別(bie)如(ru)BYK-411、BYK-410和(he)(he)BYK-420。

改性聚酰胺蠟漿是通過在據酰胺蠟分子鏈上引入親水基團如PEG等合成的流變助劑,目前有些牌號,都是進口的,主要用來調整體系出觸變性,改善防沉抗流掛性能。

成膜助劑

常用的成膜(mo)助劑有Texanol、Lusolvan FBH、Coasol、DBE-IB、DPnB、DOWANOL PPh、醇(chun)酯12等,而Texanol常被(bei)作為比較基(ji)準。

在我國(guo)大多數企業使(shi)用(yong)Texanol和(he)(he)國(guo)產醇酯12。盡管成(cheng)膜助(zhu)(zhu)劑對乳膠漆(qi)的(de)(de)成(cheng)膜有(you)很大作(zuo)用(yong),但(dan)成(cheng)膜助(zhu)(zhu)劑是有(you)機(ji)溶劑,對環(huan)境是有(you)影響(xiang)的(de)(de),所以發展的(de)(de)方向是環(huan)境友好型(xing)的(de)(de)有(you)效成(cheng)膜助(zhu)(zhu)劑。一是降(jiang)低氣(qi)味。Coasol、DBE-IB、Optifilm Enhancer 300、TXIB、TXIB和(he)(he)Texanol的(de)(de)混合(he)物(wu)都能降(jiang)低氣(qi)味。盡管TXIB在降(jiang)低MFT和(he)(he)早期耐洗(xi)刷性(xing)稍差,但(dan)通過和(he)(he)Texanol的(de)(de)混用(yong),能在這些方面得到改善。

二(er)是降低揮(hui)發(fa)(fa)性有機物(VOC)。在歐(ou)洲,VOC是指那(nei)些沸點等于(yu)(yu)或低于(yu)(yu)250℃的化學物質。沸點超(chao)過250℃的那(nei)些物質不歸(gui)入VOC的范疇,所以使(shi)成膜(mo)助劑向高沸點發(fa)(fa)展。如Coasol、Lusolvan FBH、DBE-IB、Optifilm Enhancer 300、二(er)異丙醇己二(er)酸酯。

三(san)是低毒、安全、可接受的(de)生物(wu)降解性。表1是成膜助劑的(de)毒性。

表1 ?成膜助劑的毒性(xing)

成膜助劑 Coasol Lusolvan

FBH

Texanol DPnB Dowanol PPh 乙二醇丁醚

醋酸酯

苯甲醇
大鼠經口

LD50/ mg/kg

10000 9600 6517 3700 3730 2900 3100

四是活(huo)性成膜助劑。丙烯酸雙環戊烯基氧乙基酯(DPOA)是不飽(bao)和的可聚合有機物,均聚物Tg=33℃,無氣味。其結構式如(ru)下:

在較高Tg值的乳膠漆配方中,不需成膜助劑,而加DPOA,并加入少量催干劑,如鈷鹽。DPOA就可降低成膜溫度,使乳膠漆在室溫成膜。但DPOA不揮發,不僅環境友好,而在催干劑作用下進行氧化自由基聚合,增加了涂膜的硬度、抗粘性和亮度。因此,DPOA被稱為活性成膜助劑。

防腐防霉防藻劑

5.1常用防腐劑

現在市面上(shang)的防腐(fu)劑品(pin)種(zhong)繁多。就其活性組(zu)分(fen)進行分(fen)析,主要(yao)可(ke)以分(fen)為如下幾(ji)類(lei)(lei):異噻(sai)唑啉酮類(lei)(lei),釋(shi)放甲醛類(lei)(lei),苯并咪唑類(lei)(lei),取(qu)代芳烴類(lei)(lei),有(you)機(ji)溴類(lei)(lei),有(you)機(ji)胺類(lei)(lei),哌(pai)三(san)嗪類(lei)(lei)等。常用防腐(fu)劑有(you):

1,2苯并異噻唑(zuo)啉(lin)-3-酮(1,2-benzisothiazolin-3-one) ,簡稱(cheng)BIT,屬于該類防(fang)腐(fu)劑(ji)的(de)如: Proxel GXL, Proxel XL-2,Troysan 586,Mergal K10-N,Acticide BW20,Biocide BIG-A 50M,殺菌防(fang)腐(fu)劑(ji)PT,殺菌防(fang)腐(fu)劑(ji)BTG,SD-202-1,SD-202-2等。

5-氯-2-甲(jia)(jia)基(ji)-4異(yi)噻唑啉(lin)(lin)-3-酮(tong)/2-甲(jia)(jia)基(ji)-4異(yi)噻唑啉(lin)(lin)-3-酮(tong),英(ying)文(wen)名稱(cheng)為(wei) 5-chloro-2methyl-4-isothiazolin-3-one/2 methyl-4-isothiazolin-3-one,簡(jian)稱(cheng)CMIT/MIT,是一種性價比較高的常用罐內(nei)防腐劑(ji), 屬于該類防腐劑(ji)的如:Kathon LXE,Acticide MV,Biocide K 10 SG,Acticide F, Bactrachem W15, Bactrachem TS 15,華科-88,SD-818-1,SD-818-2等。

釋(shi)放甲(jia)(jia)醛(quan)(quan)(quan)型防(fang)腐劑(ji)(ji),眾所(suo)周知(zhi),福爾馬林是(shi)一種防(fang)腐劑(ji)(ji)。其(qi)實,福爾馬林就(jiu)是(shi)35%-40%的甲(jia)(jia)醛(quan)(quan)(quan)水溶液。由于我國內墻(qiang)涂料對(dui)游離(li)甲(jia)(jia)醛(quan)(quan)(quan)含量要(yao)求比(bi)較嚴,釋(shi)放甲(jia)(jia)醛(quan)(quan)(quan)型防(fang)腐劑(ji)(ji)(formaldehyde release,簡(jian)稱FR)在內墻(qiang)中(zhong)較少使用(yong)。屬(shu)于釋(shi)放甲(jia)(jia)醛(quan)(quan)(quan)型防(fang)腐劑(ji)(ji)的如:N-縮(suo)(suo)甲(jia)(jia)醛(quan)(quan)(quan)(N-formal),O-縮(suo)(suo)甲(jia)(jia)醛(quan)(quan)(quan)(O-formal),O-縮(suo)(suo)甲(jia)(jia)醛(quan)(quan)(quan)釋(shi)放甲(jia)(jia)醛(quan)(quan)(quan)的速度(du)高于N-縮(suo)(suo)甲(jia)(jia)醛(quan)(quan)(quan)。商品還有Troysan 174,Troysan 186,Nuosept 95,Ecocide BA等(deng)。

5-氯-2-甲(jia)基(ji)-4異(yi)(yi)噻唑啉(lin)(lin)-3-酮(tong)/2-甲(jia)基(ji)-4異(yi)(yi)噻唑啉(lin)(lin)-3-酮(tong)+釋放(fang)甲(jia)醛(quan)型防(fang)腐(fu)劑(ji)(ji)。在(zai)涂料工業中,不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)防(fang)腐(fu)組(zu)分可以以不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)比例進行組(zu)合(he)復配,以便(bian)優勢(shi)互(hu)補,達到擴大抗(kang)菌譜(pu)、減少用(yong)(yong)(yong)量(liang)、降低成本和提高環境友好(hao)性(xing)(xing)等理想的(de)(de)(de)(de)結果(guo),稱(cheng)為協同(tong)(tong)作用(yong)(yong)(yong)[25]。5-氯-2-甲(jia)基(ji)-4異(yi)(yi)噻唑啉(lin)(lin)-3-酮(tong)/2-甲(jia)基(ji)-4異(yi)(yi)噻唑啉(lin)(lin)-3-酮(tong)+釋放(fang)甲(jia)醛(quan)型防(fang)腐(fu)劑(ji)(ji),簡稱(cheng)CMIT/MIT+FR,就是一種很常用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)組(zu)合(he)復配方式(shi),有(you)協同(tong)(tong)作用(yong)(yong)(yong)。既具有(you)容(rong)器上部空間保護(hu),又具有(you)高效廣譜(pu)殺菌作用(yong)(yong)(yong)。而且(qie)釋放(fang)甲(jia)醛(quan)型防(fang)腐(fu)劑(ji)(ji)會(hui)提高CMIT 的(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)(xing)。當然,甲(jia)醛(quan)含量(liang)不能超(chao)標。但并不是所有(you)的(de)(de)(de)(de)復配都(dou)有(you)協同(tong)(tong)作用(yong)(yong)(yong)。屬于(yu)該類防(fang)腐(fu)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)如(ru):Acticide HF,Parmetol A26,Rocima GT,Rocima 623,Bactrachem IC,Bactrachem IC/2,Bactrachem WS22, Bactrachem WS44等。

1,2苯并(bing)異(yi)噻(sai)唑(zuo)啉(lin)(lin)-3-酮(tong)(tong)(tong)/2-甲(jia)基-4異(yi)噻(sai)唑(zuo)啉(lin)(lin)-3-酮(tong)(tong)(tong),英文名稱為1,2-benzisothiazolin-3-one/2 methyl-4-isothiazolin-3-one,簡稱BIT/MIT,是(shi)在1,2苯并(bing)異(yi)噻(sai)唑(zuo)啉(lin)(lin)-3-酮(tong)(tong)(tong)/2-甲(jia)基-4異(yi)噻(sai)唑(zuo)啉(lin)(lin)-3-酮(tong)(tong)(tong)(CMIT/MIT)罐(guan)內防(fang)腐劑受(shou)到環境限制后,開發出來的一種老活性組分、新復(fu)配組合(he)的罐(guan)內防(fang)腐劑,具有(you)協(xie)同作(zuo)用。其結構式(shi)如下(xia):

BIT/MIT的優點(dian)是(shi)抑菌(jun)譜(pu)比BIT廣,也(ye)不(bu)(bu)釋(shi)放甲醛,不(bu)(bu)含鹵素,不(bu)(bu)揮(hui)發。穩定性較好,還原劑穩定,PH值不(bu)(bu)大于9.5時穩定。BIT/MIT的缺點(dian)是(shi)殺菌(jun)性不(bu)(bu)如(ru)CMIT/MIT,殺菌(jun)速度也(ye)不(bu)(bu)如(ru)CMIT/MIT快。在使用時,由于BIT/MIT穩定性較好,熱穩定約至(zhi)80℃,可以在打漿(jiang)開始時就加入,以利于防腐。用量一般為(wei)0.2%-0.4%。屬于該(gai)類防腐劑的如(ru)Acticide MBS。

其它防腐(fu)劑。如:1,3,5-三(2-羥乙基)-均三嗪[1,3,5-tris(2hydroxyethyl)-S-triazine],該類商品有Glokill 77和Bactrachem TRZ等。

六氫-1,3,5-三乙基-S-三嗪(hexahydro-1,3,5,-triethyl-S-triazine),商品有Vancide TH。1-(3-氯烯丙基)-3,5,7-三氮(dan)雜(za)-1-氮(dan)鎓(weng)金剛烷(wan)氯化物(wu)(chloroallyl-3,5,7-triaza-azonia-adamantane chloride),簡稱CTAC,商品有Dowicil 75。

2,2-二溴基-3-(三(san)價)氮基丙(bing)酰胺(2,2-dibromo-3-nitrilopropionamide),簡稱DBNPA,是一個快速(su)殺(sha)菌劑,如可用于涂料廠的循(xun)環使用廢水殺(sha)菌。商品(pin)有Dowicil QK-20,它(ta)是DBNPA在水和聚乙二醇中的20%溶液。

Proxel TN 是BIT+FR的(de)復配防腐劑。

BIT+CMIT/MIT復配(pei)的防腐劑能(neng)優勢互補,性能(neng)和(he)(he)環境友(you)好折衷(zhong)平衡,其商品有(you)Bactrachem BFG,Bactrachem BFD和(he)(he)Ecocide KLD等。Myacide AS (Tektamer)的活性組分(fen)是2-溴基-2硝基-1,3-丙(bing)烷二醇(2-bromo-2-nitropropane-1,3-diol)簡稱Bronopol,這是一個既(ji)高效(xiao)又安全防腐劑,但價格(ge)較高。將其與(yu)CMIT/MIT,或者與(yu)1,2-二溴-2,4-二氰丁烷組合復配(pei),都取得了較好的結果[27]。Bronopol+CMIT/MIT的商品如Bactrachem IB和(he)(he)Biocide PR8等。

5.2、常用防霉防藻劑(ji)

防(fang)(fang)霉防(fang)(fang)藻劑的品(pin)種也很多(duo),按活(huo)性(xing)組分,大(da)致有:異噻唑啉酮類(lei),苯(ben)并(bing)咪唑類(lei),碘炔(gui)丙基類(lei),取代(dai)(dai)芳烴類(lei),二硫(liu)代(dai)(dai)氨基甲酸(suan)鹽類(lei)等。

常用的防霉劑有:

苯(ben)并咪唑氨基甲酸甲酯,其英(ying)文名carbendazim ,學名methyl-N-benzimidazol-2-yl-carbamate,別名多菌靈,簡寫BCM。屬于該(gai)類防霉劑(ji)的如, Acticide SR1138, Rocima 320,Mycavoid CM, Preventol BCM等。國內(nei)許多農藥廠也有該(gai)產品(pin)。

2-正辛基(ji)-4異噻唑啉-3-酮(2-octyl-4-isothiazolin-3-one)簡稱OIT。屬于(yu)該(gai)類防霉劑的如,Skane M-8,Mycavoid FC,Acticide OTW,華科-108,YC-888,SD-888等。

3-碘-2炔丙基丁基氨基甲(jia)酸酯(3-iodopropargyl-N-butylcarbamate)簡稱(cheng)IPBC,是環境友好(hao)型防霉劑(ji)。

這(zhe)是用(yong)于(yu)涂料工業的線(xian)型防(fang)霉(mei)劑(ji)。屬于(yu)該類(lei)防(fang)霉(mei)劑(ji)的如,Troysan Polyphase AF1,Troysan Polyphase AF3,Mycavoid M820,Mycavoid M830,Mycavoid M840,Omacide IPBC30,Omacide IPBC40,Omacide IPBC100,Preventol TPOC3081,Nipacide IPBC,Acticide IPW50等(deng)。

四氯間苯二甲腈(tetrachloroisophthalonitrile)簡稱TPN或CLT, 俗名(ming)百菌清。商(shang)品有Nopcocide N-96,YC-404,SD-96等。

4,5二氯-2-正(zheng)辛基-4異噻唑啉-3-酮的英文名稱(cheng)為4,5-dichloro-2-octyl-4-isothiazolin-3-one,簡(jian)稱(cheng)DCOIT。商品有Rozone 2000,它含20% DCOIT。

吡啶硫酮(tong)鋅防霉(mei)防藻劑(ji),英文(wen)名(ming)稱(cheng)zinc pyrithione,是鋅的(de)螯(ao)合物(wu),簡稱(cheng)ZPT。其(qi)結構式如下(xia):

吡啶(ding)硫酮鋅的優(you)點是(shi)抗菌譜廣,毒(du)性低(di),它不僅作為防霉抗藻劑,而且在(zai)世(shi)界上還用在(zai)洗(xi)發劑和化妝(zhuang)品中,在(zai)洗(xi)發劑以去頭皮(pi)屑。它是(shi)廣譜高(gao)效低(di)毒(du)防霉抗藻劑。

吡(bi)啶硫(liu)酮鋅的(de)缺(que)點是在(zai)紫外線下會逐步降(jiang)解。貯存溫(wen)度應(ying)在(zai)10℃以上(shang)。當在(zai)1.5℃以下, 吡(bi)啶硫(liu)酮鋅會沉淀(dian)結塊。

商品有(you)Zinc Omacide ZOE,有(you)粉狀的,也有(you)水性分散體。

除上述(shu)防霉劑外,還有(you)許(xu)多(duo),如四甲基(ji)二硫化秋(qiu)蘭姆(thiram),俗名(ming)福美雙,商品名(ming)TMTD等(deng)等(deng)。

5.3、常用防藻劑

N’-(3,4二(er)氯(lv)苯基(ji))-N,N-二(er)甲基(ji)脲(niao)(diuron)是(shi)一種常用的防藻劑(ji),國內(nei)有(you)稱其為(wei)敵草隆(long)。它(ta)防藻性(xing)(xing)能好,價格適(shi)中,如有(you)防藻要(yao)求,往往需要(yao)加該組分。但它(ta)對其他作物也有(you)同樣的殺害作用,好在其水溶(rong)性(xing)(xing)低(di),約32mg/kg。單組分的N’-(3,4二(er)氯(lv)苯基(ji))-N,N-二(er)甲基(ji)脲(niao)產品如Algicide D 500和Durashield F-500等。

2-甲硫基-4-叔丁基氨(an)基-6-環丙基氨(an)基-S-三嗪(2-methylthio-4-tert-butyl amino-6-cyclopropylamino-s-triazine,簡稱Irgarol)及其(qi)變體Terbutryne,是新開發的防藻劑,安(an)全性好。

吡(bi)啶硫酮鋅,除防霉外(wai),還(huan)是很好的防藻劑。

5.4、復(fu)配防霉防藻(zao)劑(ji)

許多防霉(mei)防藻劑是復(fu)(fu)配(pei)(pei)的(de)(de),以便能(neng)起(qi)互補(bu)和協同(tong)作用。如,Rocima 350是DCOIT和IPBC的(de)(de)復(fu)(fu)配(pei)(pei)。Rocima 361是BCM與N’-(3,4二氯苯(ben)(ben)基(ji)(ji))-N,N-二甲(jia)(jia)基(ji)(ji)脲的(de)(de)復(fu)(fu)配(pei)(pei),具(ju)有(you)防霉(mei)抗藻的(de)(de)作用。Mycavoid DFP和Mycavoid DFS是OIT+IPBC與N’-(3,4二氯苯(ben)(ben)基(ji)(ji))-N,N-二甲(jia)(jia)基(ji)(ji)脲的(de)(de)三(san)組分復(fu)(fu)配(pei)(pei)。Mycavoid DFW是OIT+BCM和N’-(3,4二氯苯(ben)(ben)基(ji)(ji))-N,N-二甲(jia)(jia)基(ji)(ji)脲的(de)(de)三(san)組分復(fu)(fu)配(pei)(pei)。Mergal S 90 Paste是BCM+OIT和2-甲(jia)(jia)硫(liu)基(ji)(ji)-4-叔丁基(ji)(ji)-氨基(ji)(ji)-6-環丙(bing)基(ji)(ji)氨基(ji)(ji)-S-三(san)嗪復(fu)(fu)配(pei)(pei)而成。而Mycavoid DF3是OIT+CMIT/MIT的(de)(de)三(san)組分復(fu)(fu)配(pei)(pei),具(ju)有(you)防腐防霉(mei)的(de)(de)功能(neng),等等。

應注(zhu)意的是(shi),不是(shi)所有的復配都能(neng)起(qi)互(hu)補和協同作用。復配能(neng)否起(qi)互(hu)補和協同作用,關(guan)鍵(jian)看試驗和實際使用結果(guo)。

5.5、防腐劑和防霉劑的發展

下面分別簡(jian)述有機和無機防腐劑、防霉(mei)劑的發(fa)展。

5.5.1、有機防腐(fu)劑(ji)和防霉劑(ji)的發展

有(you)機防腐劑(ji)和防霉(mei)劑(ji)主(zhu)要向不(bu)含(han)氯、低毒高效、廣譜、長效和降低揮發性有(you)機物(VOC)方向發展。

防腐(fu)劑和防霉劑的發展受環保法(fa)規影響較大。例(li)如,《歐洲危(wei)險物質導則(ze)》(European Dangerous Substances Directive)規定,當CMIT/MIT超過15ppm時,應貼危(wei)險品標簽(qian)。因此,就有(you)以CMIT/MIT和BIT復合或BIT/MIT取(qu)代CMIT/MIT的發展趨勢。

《歐洲抗(kang)菌(jun)(jun)產品(pin)導則(ze)》(European Biocidal Productts Directive)要(yao)求對(dui)抗(kang)菌(jun)(jun)產品(pin)進行風險評(ping)(ping)估(gu)(gu),而不是危(wei)(wei)險評(ping)(ping)估(gu)(gu)。危(wei)(wei)險評(ping)(ping)估(gu)(gu)僅根據作用和(he)用量以求得毒(du)性(xing)數(shu)據。風險評(ping)(ping)估(gu)(gu)包括危(wei)(wei)險評(ping)(ping)估(gu)(gu)和(he)暴露分析(xi),即在環境中,抗(kang)菌(jun)(jun)產品(pin)與(yu)時間相關的(de)濃(nong)度分析(xi)[28],也(ye)就是抗(kang)菌(jun)(jun)產品(pin)整個生(sheng)命周期濃(nong)度分析(xi)。

5.5.2、無(wu)機抗(kang)菌劑的發展

除上(shang)面(mian)介紹的有機(ji)抗(kang)菌劑外,還(huan)有一類無機(ji)抗(kang)菌劑,目前也開始在涂(tu)料中(zhong)應用。它(ta)抗(kang)菌譜廣,抗(kang)菌期長(chang),毒性低(di),不(bu)產生耐藥(yao)性,耐熱性好。

無機抗(kang)菌(jun)劑(ji)是利用銀、銅、鋅、鈦等(deng)金(jin)屬(shu)及其離(li)子的殺菌(jun)或抑菌(jun)能力(li)制(zhi)得(de)的一類抗(kang)菌(jun)劑(ji)。引(yin)人注目的是無機金(jin)屬(shu)離(li)子型抗(kang)菌(jun)防(fang)霉劑(ji)。人們先后選擇沸石、硅灰石、陶瓷、不(bu)溶性(xing)磷酸鹽等(deng)與金(jin)屬(shu)離(li)子化(hua)學結合力(li)較強的物質作載體(ti),附載銀離(li)子制(zhi)備抗(kang)菌(jun)劑(ji)[29]。

在涂料工(gong)業(ye),常見的(de)無(wu)機(ji)金屬氧化物抗(kang)菌(jun)(jun)劑(ji)是(shi)納(na)(na)米(mi)(mi)ZnO和(he)納(na)(na)米(mi)(mi)TiO2。納(na)(na)米(mi)(mi)ZnO和(he)納(na)(na)米(mi)(mi)TiO2是(shi)一類光催化性(xing)無(wu)機(ji)抗(kang)菌(jun)(jun)劑(ji)。人(ren)們早就知(zhi)道ZnO具有防(fang)霉(mei)功能,但要防(fang)止采用(yong)ZnO涂料膠凝化問題[30,31]。ZnO粉末(mo)具有一定的(de)抗(kang)菌(jun)(jun)性(xing),但抗(kang)菌(jun)(jun)性(xing)能較弱,很(hen)少(shao)單(dan)獨用(yong)做抗(kang)菌(jun)(jun)劑(ji)。四針ZnO晶須(xu)和(he)納(na)(na)米(mi)(mi)ZnO復合(he)具有良(liang)好的(de)抗(kang)菌(jun)(jun)性(xing),可以用(yong)做抗(kang)菌(jun)(jun)劑(ji)。其(qi)小(xiao)抑(yi)菌(jun)(jun)濃度(MIC)為150-300mg/kg,其(qi)LD50大于10000mg/kg,實屬無(wu)毒級產品。

納米TiO2光催化性無機抗菌劑一般采用銳鈦型TiO2。它具有良好的抗菌的作用。

其它助劑

其它助劑(ji)的開發進展,如:

6.1、納米TiO2光催(cui)化劑(ji)

納米(mi)TiO2光(guang)催(cui)化劑一般(ban)采用銳(rui)鈦(tai)型(xing)TiO2。它不僅具(ju)有(you)良好的(de)(de)抗菌作用,而(er)且能(neng)(neng)凈化空氣和降解有(you)機(ji)物(wu)。其原(yuan)理是:銳(rui)鈦(tai)型(xing)TiO2是半(ban)導(dao)體(ti)材料,其禁帶(dai)(dai)寬度為3.2eV,只(zhi)有(you)大于3.2eV的(de)(de)光(guang)子(zi)(zi),即波長小于388nm的(de)(de)紫外光(guang),才能(neng)(neng)將價帶(dai)(dai)中的(de)(de)電子(zi)(zi)激(ji)發至導(dao)帶(dai)(dai),從而(er)在(zai)導(dao)帶(dai)(dai)形成帶(dai)(dai)負電的(de)(de)高活(huo)(huo)性(xing)電子(zi)(zi),在(zai)價帶(dai)(dai)產生帶(dai)(dai)正(zheng)電的(de)(de)空穴。高活(huo)(huo)性(xing)電子(zi)(zi)可(ke)將吸附(fu)在(zai)TiO2表面(mian)的(de)(de)OH-和H2O分子(zi)(zi)氧(yang)化成羥(qian)基自有(you)基·HO,而(er)吸附(fu)或溶解在(zai)TiO2表面(mian)的(de)(de)O2則易被帶(dai)(dai)正(zheng)電的(de)(de)空穴俘獲形成·O2-。·HO和·O2-的(de)(de)氧(yang)化能(neng)(neng)都在(zai)500KJ/mol以上,這就是納米(mi)TiO2光(guang)催(cui)化劑具(ju)有(you)良好的(de)(de)抗菌、凈化空氣和降解有(you)機(ji)物(wu)的(de)(de)原(yuan)因。

但(dan)納米(mi)TiO2光(guang)催化(hua)劑在涂料中使用還(huan)存在如下(xia)一些問題需要解決。

(1).·HO和·O2-在抗菌(jun)、凈(jing)化空氣和降(jiang)解(jie)有(you)害(hai)有(you)機(ji)物的同時(shi),也降(jiang)解(jie)涂料組分,包括樹脂和顏(yan)料,這就(jiu)牽涉(she)樹脂的選擇和如何(he)解(jie)決配色問題(ti)。

(2).陰(yin)天、雨天、室內和(he)晚(wan)上幾乎沒有紫(zi)外光,其抗菌、凈(jing)化空氣和(he)降解有機物的性能受(shou)到很(hen)大影響。現在正(zheng)在通(tong)過摻雜,降低(di)激發能,使(shi)其可(ke)采用可(ke)見光。

(3).納米(mi)TiO2的分散(san)并(bing)保持穩定(ding)。

6.2、負離子涂料添加(jia)劑

據報道(dao),負(fu)離(li)子(zi)涂料添加劑的主要成分是負(fu)離(li)子(zi)素,將其(qi)添加劑加入涂料后(hou),該涂料能不斷釋放(fang)出負(fu)離(li)子(zi),從而改善(shan)空氣質量。北京(jing)朗諾環保科技有限(xian)公司等有此類產品。

6.3、水性催干劑

隨著涂(tu)料(liao)水性(xing)化的發展,水性(xing)催干劑(ji)的研究開發和應用也(ye)在穩步進(jin)行。

6.4 ?水(shui)(shui)性打磨助劑,也就是(shi)把硬脂酸鋅粉末(mo)加工成水(shui)(shui)性分散體,提供給水(shui)(shui)性漆行業,方便使(shi)用。

6.5建議水性色漿配套廠家可以配套生產一些水性抗黃變助劑分散體,水性UV吸收劑分散體,提供水性漆行業選擇使用。

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