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高分子分散劑之丙烯酸酯聚合物篇

作者:admin 發布日期: 2019-03-14 二維碼分享

一直以來,從事涂料配方研發的技術人員在選用助劑方面過于簡單,多數會聽從供應商的推薦,但這并不是.好的。希望通過這個話題,使得我們在選助劑上不會盲目,會選得更快更好。

當然,高分子分散劑首先條件是要懂得這些助劑起作用的機理。就從這里開個頭吧:技術人員差不多都接觸過丙烯酸樹脂,但是有多少人清楚,為什么有的適合作涂料的基料,而有些則適合作助劑,到底在分子量、分子量分布、聚合物結構、官能團等等方面有什么不同?類似結構的助劑有一個系列,這些不同的品種有多大區別,從結構上如何理解?

高分子分散劑

這個問題對于我們應用助劑的人來說有些難度,如果生產開發助劑的人來講講那肯定非常好的。對于一提起助劑,廠家對它的結構,分子量等都是比較保密

確實如此,但也正因為如此,才增加了助劑的神秘感。這里先從丙烯酸酯類化合物談起,看看做樹脂基料和不同種類助劑的丙烯酸酯化合物在結構上面有什么區別。

 所有的分散劑從結構上講,都屬于是兩親型分子,有一頭親顏料,另一頭親介質。小分子的分散劑就是我們常見的各種表面活性劑,而高分子型分散劑在結構上有其特點,可以討論的內容很多。丙烯酸酯類分散劑從使用角度分兩大類,一類是常見的水性體系的丙烯酸酯胺鹽,鈉鹽類的分散劑,這類分散劑很早就已經出現并廣泛運用到了水性涂料的生產當中,這類助劑結構簡單明確,這里不做過多的討論。另外一類就是丙烯酸類的高分子型分散劑,準確地說是具備錨固基團與溶劑化鏈段組合的分散劑,這類分散劑目前在一些高檔涂料當中有廣泛的應用。


高分子分散劑

高分子分散劑丙烯酸酯類分散劑的結構也非常多變,源于丙烯酸酯單體種類的日益豐富,為了簡化結構,我們選擇.基本的結構來做一說明,以下結構可以看做.基本的丙烯酸酯高分子型分散劑的結構—(CH2CHCOOR)a—(CH2CHCOOCH2CH2N(CH3)2)b—(CH2CH2COOH)c—(CH2CHCOOCH2CH2CH2(OCH2CH2)nOH)d—,其中R基團是烷基或者為了提高潤濕效果部分采用含氟烷基,a鏈段主要為了調整整個分散劑的溶解性,a鏈段越少,極性越高,逐漸會從油溶性轉向水溶性,b鏈段是錨固基團,丙烯酸二甲基乙醇胺酯是丙烯酸酯超分散劑里面常用的錨固基團單體,該錨固基團對于碳黑以及其他有機顏料均有較好的吸附能力,當然,對于不同的顏料,也有其他的含氮單體可以選擇,c鏈段也是錨固基團,主要用于對無機顏料的錨固,d鏈段含有長鏈的聚醚鏈段,很明顯,該鏈段是作為溶劑化鏈段,長的聚醚鏈在體系當中伸展開來,可以阻止不同粒子之間相互靠近,從而達到穩定顏料的作用,同時聚醚鏈段里面單體的調整也是調整整個分散劑極性的一種手段,決定了該分散劑適用于何種極性的體系。一般來說,分散劑里面的氨類錨固基團都是以叔氨基或者季胺鹽為主,主要原因就是為了防止用于PU體系的時候與固化劑反應,含伯氨基的分散劑很少用于PU體系。除了氨基,還有一種錨固基團就是芳香環類(比如苯環,萘環等等),這類錨固基團主要通過P電子云共軛效應與顏料粒子進行錨固,很多通用色漿的分散劑都含有此類基團。但是這一類錨固基團也有一個缺點,就是和氨基相比較,他們對無機顏料沒有任何親和力,一般只適合分散有機顏料。很多時候為了增加分散劑的通用性,還是要共聚少量的氨類基團。


NJEKA6070/6071系丙烯酸酯共聚物型結構分散劑,通過親水與疏水單體嵌斷共聚獲得,普遍用于水性工業涂料,用來做水性無樹脂通用色漿,針對水溶性、分散體、乳液均有較強的通用性,類似的結構比如BYK190。

ANJEKA6510 是基于RAFT技術的丙烯酸酯分散劑,對高色素炭黑、雜環顏料有優異展色與穩定性能,在汽車修補漆中應用對標EFKA4310。




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