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兩種不同的潤濕的概念

基材潤濕：涂料在基材的鋪展性的好壞，主要針對基材表面
顏料潤濕：涂料置換顏填料表面空氣的能力，主要針對顏填料表面

表面張力的概念

 

表面活性劑的作用與原理

 

表面活性劑通過遷移到體系表面，降低體系的表面張力，從而實現(xiàn)各種功能

靜態(tài)表面張力的概念與測量

表面活性劑在體系中對表面完全覆蓋，達到平衡狀態(tài)以后所達到的表面張力稱為靜態(tài)表面張力

 

動態(tài)表面張力的概念

動態(tài)表面張力表示的是表面張力從體系內(nèi)部遷移到表面的能力，遷移的速度越快，則動態(tài)表面活性越出色

動態(tài)表面張力的測量

 

氣泡法

什么是基材潤濕

基材潤濕就是涂料在底材上的鋪展程度，基材潤濕能力越好，鋪展程度越好，潤濕越不好，越不能鋪展
潤濕是一個動態(tài)過程，有時候除了最終的潤濕效果，潤濕的速度也很重要，動態(tài)表面張力是衡量潤濕速度的指標

 

 

良好的基材潤濕的條件

體系的表面張力低于底材
在體系的表面張力低于底材的前提下，潤濕的速度隨著不同的體系，仍有很大差別，基材潤濕劑在其中起到很大的作用，尤其對于水性體系

潤濕好壞的數(shù)據(jù)指標—接觸角

 

 

接觸角越小，潤濕效果越好

 

涂料配方中為什么要加基材潤濕劑

涂料中，經(jīng)常會碰到一些低表面張力的底材，這時候需要通過一些助劑或者配方的調(diào)整，降低體系的表面張力到低于底材的表面張力，從而達到良好的底材潤濕
溶劑型體系，基材潤濕劑不是必須要加的助劑，很多流平劑特別是有機硅流平劑和有機氟流平劑，都有很好的底材潤濕能力
在水性體系，由于水的表面張力太高，基材潤濕劑通常是必須加的，而且通常在水性體系，基材潤濕劑與流平劑不是同一種助劑

什么樣的物質(zhì)可以做基材潤濕劑

通常是兩親性聚合物，一端與體系相容，一端與體系不形容，在油性體系通常是有機硅或者有機氟類聚合物，水性體系，一些碳氫類兩親聚合物也有類似效果
通常分子量比較小

溶劑型體系用基材潤濕劑的種類

聚醚改性聚硅氧烷
有機氟聚合物
溶劑型體系的基材潤濕劑通常同時兼有流平作用，跟流平劑經(jīng)常是同一個助劑

水性體系用基材潤濕劑的種類

常規(guī)有機小分子表面活性劑
聚醚改性聚硅氧烷
炔二醇及其衍生物
有機氟及其衍生物

常規(guī)小分子類表面活性劑的種類

辛基琥珀酸鈉鹽
脂肪醇聚氧乙烯醚

基材潤濕劑的重要一類--聚醚改性硅油

 

有機硅潤濕劑在水性涂料中的效果

 

有機硅基材潤濕劑在水中低表面張力的來源

 

因其特殊結(jié)構(gòu)（傘形結(jié)構(gòu)），有機硅基材潤濕劑可以將水的表面張力降低到21左右

有機硅基材潤濕劑與有機硅流平劑的差別

 

 

聚醚改性硅油結(jié)構(gòu)與潤濕性能的關(guān)系

 

 

有機硅基材潤濕劑的主要缺點--水解穩(wěn)定性

 

典型的有機硅潤濕劑在PH=13的體系中的穩(wěn)定性

有機硅基材潤濕劑的水解反應(yīng)機理

 

 

炔二醇類基材潤濕劑的基本結(jié)構(gòu)

 

 

2，4，7，9-四甲基-5-葵炔-4，7-二醇
                 表面張力約35

 

 

2,5,8,11-四甲基-6-十二碳炔-5,8-二醇
                表面張力約25

改性炔二醇類基材潤濕劑的基本結(jié)構(gòu)

 

 

隨著聚醚改性程度的提高，親水性逐漸增加，性能從消泡逐步到低泡，穩(wěn)泡過渡

炔二醇類表面活性劑的性能特點

動態(tài)表面張力與靜態(tài)表面張力差別小
性能通過結(jié)構(gòu)的調(diào)整（主要是聚醚改性）可以在很大的范圍內(nèi)變化（從消泡到低泡到起泡）
特別適用于高速體系（快速印刷，噴墨等）

炔二醇類基材潤濕劑的優(yōu)點--動態(tài)表面張力

 

 

炔二醇類基材潤濕劑作為分子級消泡劑的原理

 

 

含氟基材潤濕劑的結(jié)構(gòu)與特點

CF3-(CF2)n-CH2COONa
CF3-(CF2)n-CH2CH2SO3Na
CF3-(CF2)n-CH2CH2-(OCH2CH2)m-OH
優(yōu)點：
1. 通常表面張力比較低，部分長氟碳鏈的表面張力可以達到20以下
2. 對酸堿非常穩(wěn)定
缺點：
1.  價格通常很高
2.  穩(wěn)泡性較高

各種基材潤濕劑的性能比較

 

 

理想的基材潤濕劑所要具備的條件

1. 表面張力低，潤濕性能高
2. 耐水解性能好
3. 低泡或者帶有消泡效果
4. 在涂料配方中的通用性廣泛
5. 對涂料的其他性能無不良影響