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涂料疏水剂的水性原理、类型及其原理

涂料疏水剂是一种混合体化合物,主要是由表面张力较低的物质组成 ,加入涂料中能与涂料中成膜助剂反应在涂料成膜表面形成一种特殊抗水结构(改变接触角)使表面具有极强的疏水、憎水、防水、提高遮味效果,使产品具有良好的荷叶双疏水性、自洁性、憎水性、防水性、耐污性、耐擦洗性等性能,广泛应用于中高端产品中,以达到荷叶疏水效果。


涂料疏水剂


涂料疏水剂的原料主要有两类:一类是有机硅类材料 , 另一类是蜡类材料。有机硅一般是指具有—Si —O—Si一主链与有机侧链的聚硅氧烷。能够与树脂和颜填料的—OH 紧密连在一起,在漆膜表面形成网状疏水薄膜,降低漆膜的表面张力,从而使水分无法渗入毛细孔而只能成水珠落下 。但是有机硅的疏水性太强,导致有些涂料产生重涂性差、涂膜易缩孔等弊病。


涂料疏水剂


蜡也是一种表面张力很低的物质, 将其与乳化剂等助剂一起分散在水中,可以制得稳定的蜡乳液。将该乳液加入到乳胶漆体系中,成膜后不溶性的蜡可以填满漆膜表层的空隙而形成一层连续的薄, 从而降低漆膜的表面张力,达到疏水的目的。但由于这层薄膜过于致密 ,会使漆膜的透气性有所降低。


荷叶疏水剂

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通过一定的工艺,将有机硅与蜡的混合物分散在水中制成乳液,将其作为一种功能性组分加入到涂料中,一方面能有效地降低漆膜的表面张力,提高其表面疏水性,防止水分渗透,增强涂料的耐沾污性:另一方面,由于该乳液在漆膜表面并没有形成非常致密的薄膜,从而使漆膜又具有很好的透气性。这样,既避免了有机硅类材料重涂性差的缺点,又克服了蜡类材料透气性差的不足。

 

近几年以有机硅氧烷为基料,通过添加羟基氟硅油等成分,制备了一种含氟的有机硅共聚疏水剂,通常有机硅化合物作为液态疏水剂的主要原料用于制备各种涂料、防水剂等,经此类涂料或防水剂处理后的碳钢、镁、铝、铜等材料表面可以表现出优异的憎水性和耐腐蚀性能,但是该类常用的疏水剂都是液态存在,不利于运输,同时接触角也有待提高。为提高有机硅疏水剂的接触角,有学者通过物理混合或化学接枝的方法将氟元素引入有机硅中。利用有机氟化合物中的 C-F 键键能大,氟原子沿着碳键作螺线形分布,具有屏蔽效应,和较小的分子间作用力等特性,来降低表面能,从而提高其膜层的憎水性以及化学和热稳定性。 一些材料表面经氟硅烷修饰后接触角可达150°以上。说明此类含氟疏水剂能够提高其憎水膜层的接触角,使其憎水性能与耐腐蚀性能都有显著提高,但目前这类疏水剂多是液态的,仍然存在不方便运输、存储等问题。


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