水性涂料分散劑的種類多樣,結構各異,以下是對其種類與結構的詳細解析:
一、種類
一、陰離子型水性涂料分散劑
大部分由非極性帶負電荷的親油烴鏈部分和極性親水基團組成,這兩個基團位于分子的兩端,形成了不對稱的親水親油亞結構。品種包括油酸鈉C17H33COONa、羧酸鈉、硫酸鹽(R—O—SO3Na)、磺酸鹽(R—SO3Na)等。相容性好,廣泛應用于水性涂料和油墨中。聚羧酸聚合物還可用于溶劑型涂料,并作為分散劑廣泛用于控制絮凝型水性涂料體系。
二、陽離子型水性涂料分散劑
是非極性基帶正電荷的化合物,主要有胺鹽、季胺鹽、吡啶鹽等。對炭黑、各種氧化鐵顏料和有機顏料有較強的吸附能力和良好的分散效果。使用時需注意其與基料中羧基起化學反應,還要避免與陰離子水性涂料分散劑同時使用。
三、非離子型水性涂料分散劑
在水中無離子化,無電荷,在顏料表面吸附較弱,主要在水性涂料體系中應用。主要分為乙二醇型和多元醇型,能降低表面張力和提高水分。與陰離子型水性涂料分散劑體系相結合,可作為潤濕劑或乳化劑,廣泛應用于水性色漿、水性涂料和油墨中。
四、兩性型水性涂料分散劑
是由陰離子和陽離子所組成的化合物,典型應用的是磷酸酯鹽型的高分子聚合物。這類聚合物酸值較高,可能會影響層間附著力。
五、電中性型水性涂料分散劑
分子中陰離子和陽離子有機基團的大小基本相等,整個分子呈現(xiàn)中性,但卻具有極性,在涂料中應用廣泛。
六、高分子型水性涂料分散劑
穩(wěn)定性好,常用的高分子型分散劑有:多已內(nèi)配多元醇-多乙烯亞胺嵌段共聚物、多已內(nèi)酯再與三乙烯四胺的反應物、丙烯酸酯高分子(由基團轉(zhuǎn)移聚合制得,先加甲基丙烯酸酯,再加甲基丙烯酸失水甘油酯)、低分子量聚酯(由多羥基硬脂酸制得,再引入錨定基團制得的各種聚氨酯和聚丙烯酸酯)等。由于它們的錨定基團一頭與樹脂纏繞吸附,另一頭又與顏料粒子包附,因此貯存穩(wěn)定性好。但需注意不要用太強的溶劑,否則在高剪切力的情況下,會把這些高分子的超分散劑的錨定鏈溶解,進而引起顏料返粗絮凝。
二、結構
水性涂料分散劑的結構多樣,但通常都包含親油基團和親水基團兩部分。親油基團通常是非極性的碳氫鏈部分,能夠吸附在顏料顆粒表面;而親水基團則是極性的,能夠與水分子形成氫鍵,使顏料顆粒能夠均勻分散在水中。
此外,不同類型的分散劑在結構上也有所差異。例如,陰離子型分散劑的親水基團通常是羧酸鹽、硫酸酯鹽或磺酸鹽等;而陽離子型分散劑的親水基團則是帶正電荷的胺鹽、季胺鹽等。非離子型分散劑則不含離子基團,主要通過氫鍵等相互作用力來分散顏料顆粒。
綜上所述,水性涂料分散劑的種類多樣、結構各異。在選擇和使用時,需要根據(jù)涂料的配方、顏料種類和分散劑的性能等因素進行綜合考慮,以確保涂料的穩(wěn)定性和性能。