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高分子分散剂之丙烯酸酯聚合物篇

作者:admin 发布日期: 2019-03-14 二维码分享

一直以来,从事涂料配方研发的技术人员在选用助剂方面过于简单,多数会听从供应商的推荐,但这并不是.好的。希望通过这个话题,使得我们在选助剂上不会盲目,会选得更快更好。

当然,高分子分散剂首先条件是要懂得这些助剂起作用的机理。就从这里开个头吧:技术人员差不多都接触过丙烯酸树脂,但是有多少人清楚,为什么有的适合作涂料的基料,而有些则适合作助剂,到底在分子量、分子量分布、聚合物结构、官能团等等方面有什么不同?类似结构的助剂有一个系列,这些不同的品种有多大区别,从结构上如何理解?

高分子分散剂

这个问题对于我们应用助剂的人来说有些难度,如果生产开发助剂的人来讲讲那肯定非常好的。对于一提起助剂,厂家对它的结构,分子量等都是比较保密

确实如此,但也正因为如此,才增加了助剂的神秘感。这里先从丙烯酸酯类化合物谈起,看看做树脂基料和不同种类助剂的丙烯酸酯化合物在结构上面有什么区别。

 所有的分散剂从结构上讲,都属于是两亲型分子,有一头亲颜料,另一头亲介质。小分子的分散剂就是我们常见的各种表面活性剂,而高分子型分散剂在结构上有其特点,可以讨论的内容很多。丙烯酸酯类分散剂从使用角度分两大类,一类是常见的水性体系的丙烯酸酯胺盐,钠盐类的分散剂,这类分散剂很早就已经出现并广泛运用到了水性涂料的生产当中,这类助剂结构简单明确,这里不做过多的讨论。另外一类就是丙烯酸类的高分子型分散剂,准确地说是具备锚固基团与溶剂化链段组合的分散剂,这类分散剂目前在一些高档涂料当中有广泛的应用。


高分子分散剂

高分子分散剂丙烯酸酯类分散剂的结构也非常多变,源于丙烯酸酯单体种类的日益丰富,为了简化结构,我们选择.基本的结构来做一说明,以下结构可以看做.基本的丙烯酸酯高分子型分散剂的结构—(CH2CHCOOR)a—(CH2CHCOOCH2CH2N(CH3)2)b—(CH2CH2COOH)c—(CH2CHCOOCH2CH2CH2(OCH2CH2)nOH)d—,其中R基团是烷基或者为了提高润湿效果部分采用含氟烷基,a链段主要为了调整整个分散剂的溶解性,a链段越少,极性越高,逐渐会从油溶性转向水溶性,b链段是锚固基团,丙烯酸二甲基乙醇胺酯是丙烯酸酯超分散剂里面常用的锚固基团单体,该锚固基团对于碳黑以及其他有机颜料均有较好的吸附能力,当然,对于不同的颜料,也有其他的含氮单体可以选择,c链段也是锚固基团,主要用于对无机颜料的锚固,d链段含有长链的聚醚链段,很明显,该链段是作为溶剂化链段,长的聚醚链在体系当中伸展开来,可以阻止不同粒子之间相互靠近,从而达到稳定颜料的作用,同时聚醚链段里面单体的调整也是调整整个分散剂极性的一种手段,决定了该分散剂适用于何种极性的体系。一般来说,分散剂里面的氨类锚固基团都是以叔氨基或者季胺盐为主,主要原因就是为了防止用于PU体系的时候与固化剂反应,含伯氨基的分散剂很少用于PU体系。除了氨基,还有一种锚固基团就是芳香环类(比如苯环,萘环等等),这类锚固基团主要通过P电子云共轭效应与颜料粒子进行锚固,很多通用色浆的分散剂都含有此类基团。但是这一类锚固基团也有一个缺点,就是和氨基相比较,他们对无机颜料没有任何亲和力,一般只适合分散有机颜料。很多时候为了增加分散剂的通用性,还是要共聚少量的氨类基团。


NJEKA6070/6071系丙烯酸酯共聚物型结构分散剂,通过亲水与疏水单体嵌断共聚获得,普遍用于水性工业涂料,用来做水性无树脂通用色浆,针对水溶性、分散体、乳液均有较强的通用性,类似的结构比如BYK190。

ANJEKA6510 是基于RAFT技术的丙烯酸酯分散剂,对高色素炭黑、杂环颜料有优异展色与稳定性能,在汽车修补漆中应用对标EFKA4310。




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