尽管添加剂构成了实际涂料配方的一小部分,但它们对涂层功能产生了外观的影响。据估计,添加剂通常不到涂料配方总百分比的5%,但是它们在涂料系统中所做的工作对于其功能和整体有效性至关重要。

根据添加剂参考指南由Joseph V. Koleske博士,Robert Springate和Darlene Brezinski博士撰写,由PCI在2013年,“添加功能本质上几乎总是非常具体的。一些添加剂是多功能的。例如,它们对于制造过程以及涂层的性能可能很重要。近年来,已经开发了更多的多功能添加剂,从而可以在许多配方中使用较少的添加剂。有时,使用一种添加剂会需要使用另一个添加剂来应对第一个添加剂的某些不良效果。”

添加剂通常按功能分组,而不是通过化学组成分组。由于它们是针对特定功能开发的,因此添加剂具有一定的礼节性质,需要涂料配方器仔细考虑如何在涂料系统中使用它们。Koleske等。说明许多添加剂的专有性意味着配方剂可以遇到化学副反应的问题。因此,油漆配方器需要考虑“总添加剂包”,并在考虑制造商中的哪些添加剂时从制造商那里获取信息。作者还解释说,将涂料“聚合物骨架”纳入的多功能添加剂和添加剂的开发使添加剂的分类更具挑战性。

在制造涂料中使用的添加剂类别中,影响涂层表面活性的化学物质属于表面活性剂类别。根据Koleske等人的说法,“这些化学物质减少了表面张力并改善润湿和扩散(润湿剂);有助于分散配方产品(分散剂)中的色素;抑制泡沫形成(depoamers),尽管其他人会稳定泡沫;并导致或改善乳液形成(乳化剂)。”表面活性剂可以在涂料系统内赋予多种特性,包括色素润湿和分散,颜色开发,可清洗性和可清洁性,泡沫控制,冻融稳定性,VOC含量,包装和存储稳定性,降低表面张力,乳液稳定性,开放时间的扩展,扩展和污垢拾取性。

表面活性剂既有亲水和疏水成分。它们移动到界面表面(一个连续的相位末端,另一个相位开始),并降低伴随边界的能量,稳定它。有不同的方法可以分类表面活性剂,包括最终用途,亲水性 - 氢恐惧症特性,化学结构或与分子相关的电子电荷。在里面添加剂参考指南,作者根据电子电荷对表面活性剂进行了分类:非离子,阴离子,阳离子和两性。

非离子表面活性剂通常用于乳胶配方中,通常是指多氧乙烯衍生物(还包括其他表面活性剂),并且“通常是通过氧化乙烷对含有一个或多个活性氢原子的疏水化合物的添加反应来制备的。”这些疏水化合物的实例包括:脂肪醇,脂肪酸,烷基苯酚,脂肪胺,烷酚胺,脂肪胃胃丙氨酸和某些多元醇,例如氧丙烯多元醇和聚生酯。在乳胶制剂中,这些化学物质不会在水中电离,而是通过在醚 - 氧位点上的关联复合物形成和氢键在水中进行水合,以及与通常(但不一定是)在该末端发现的羟基的相互作用。分子。”

非离子表面活性剂的一个优点是它们与离子表面活性剂兼容。一个例子是,当某些非离子表面活性剂与阴离子表面活性剂相结合以在水系统中提供冻融稳定性时。这些表面活性剂也“在一系列pH值中的性能都很好,并且它们通常比阴离子和阳离子表面活性剂小。但是,非离子表面活性剂可能不会降低复杂涂层配方中的表面张力以及阴离子或阳离子表面活性剂。”另外,非离子聚合物荧光化学表面活性剂可以在有机涂料系统中提供低表面张力,从而使涂层更有效地湿润,水平和扩散。作者解释说,它们适用于各种水上,溶剂寄生和高固涂层系统。

由于需要制定涂层,因此没有APEO,因此“基于不同疏水原料的狭窄范围乙氧基化是有效的替代品,作为非离子化合物在乳液聚合中的非离子分类。”另外,无apeo的醚硫酸盐产生与基于APEO的醚硫酸盐相似的乳液聚合特性。也可以使用无猿非离子表面活性剂。这些是可生物降解的,可提供低粘度,低泡沫,出色的水性可见性,高固体含量,低冻结点范围,并且在低温下更容易处理。

最适合碱性涂料系统的阴离子表面活性剂在分子的亲水性部分带有负电荷。通常,磷酸盐,硫酸盐和磺酸盐,它们是良好的乳化剂和润湿剂,但不提供冷冻效果稳定性或机械性能。它们可以包括以下内容:亚磺糖酸酯,二辛基磺胺核酸酯(DOSS),聚醚硫酸盐,聚醚磺酸盐,聚醚磷酸盐,Layphate,Layphate,Layfore硫酸钠和磷酸酯酯化的醇 - 乙酰乙氧基酸酯。

表面活性磷酸酯是“通过醇与活化的磷酸衍生物的反应制备的一类阴离子表面活性剂 - 包括磷酸酸酐和氯化物。”作为商业产品,它们通常是单酯,二酯,自由磷酸和游离酒精的混合物。它们在各种行业中用作润湿剂,乳化剂,氢化器或稳定剂。它们还具有抗腐蚀性和金属粘附特性,并可以稳定反应性色素,例如锌和氧化铁。

阳离子表面活性剂带有正电荷。这些表面活性剂中最常见的是第四纪铵化合物。它们在酸性涂料系统中表现最好,通常在乳液聚合中不发挥重要作用。

两性表面活性剂具有正性和负特征,并已开发以防止碳黑色和其他颜料在高固这样。此外,它们已被用来防止聚合物溶解性引起流变学问题的粘度增加。