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技术文稿可控活性聚合超分散剂在水性涂料中的应用

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技术文稿可控活性聚合超分散剂在水性涂料中的应用


超分散剂是现代涂料工业中获得高品质颜填料分散体不可或缺的添加剂,均匀且稳定的颜料分散状态是涂料具有优秀展色性和高光泽必要条件。分子量分布均一、分子结构可控的超分散剂成为助剂公司一直追寻的目标。本文介绍一种采用可控活性聚合方法制备的超分散剂,其具有较窄的分子量分布和可控的分子结构。因此,其可以通过静电和空间稳定机理对颜填料进行分散,使颜填料分散体具有较低粘度,并在涂料使用中表现出优秀的展色性。该超分散剂在炭黑、酞青蓝、有机红的实际应用中取得了良好的使用效果。

前言

涂料分散剂是一种能把颜填料分散于水或树脂中并且能形成稳定的细小分散悬浮液的物质。涂料分散剂的作用机理有:DLVO扩散双电层稳定机理、空间位阻机理、静电空间稳定机理三种。即分散剂通过吸附在颜料表面上以产生大量的电荷斥力或是提供了足够的空间位阻来防止颜料絮凝,使颜料体系处于分散稳定状态。

涂料用助剂的制备是可控活性聚合技术的重要应用领域,目前国外的大型助剂公司已经开发出用可控活性聚合技术制备的分散剂,并已有相应的产品推向了市场。汽巴公司的 Clemens Auschra 等采用可控活性聚合技术制备了以甲基丙烯酸酯为锚固链段,以丙烯酸丁酯为溶剂化链段的嵌段共聚物。用于分散以 C.I.Pigment Red 254/5 和 C.I. Pigment Red 254/11 为代表的颜料,考察了锚固链段和溶剂化链段长度对嵌段共聚物分散剂分散效果的影响。随着两链段的增长,共聚物的分子量增大,分散剂对两种颜料的分散性能增强,颜料浆具有良好的流变性,同时可以提高固化后的涂膜光泽。与常规丙烯酸分散剂和聚氨酯分散剂相比,采用受控聚合技术制备的分散剂在低极性和高极性涂料体系中都有很好的相容性。在大部分体系中制得的色浆甚至可以用手工调入,这为配方设计师提供了更大的方便。在光泽性能上,该类分散剂在所有体系中都显示出更好的光泽,这表明受控聚合物分散剂有更好的颜料分散性能和稳定性。此外,国内研究人员在这方面也做了相关探索,穆颖等采用氮氧自由基聚合法制备了以丙烯酸丁酯 - b- N,N- 二甲胺乙基丙烯酸酯为单体的嵌段共聚物,同时采用了酸性物质对锚固基团上的胺基进行改性,使锚固基团变为阳离子型的铵盐,提高它对颜料的适用性。与常规的分散剂相比,该分散剂对炭黑表现出极好的稳定性及分散体系的流变性,当添加量≥50%时,色浆几乎接近理想的牛顿流体。由于避免了絮凝现象的出现,涂膜的高光泽和鲜映性明显提高。柴月娥采用 ATRP 法合成了以聚....


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