其他影响迁移的变量有原材料相互作用、涂层粘度/比重、固化条件、添加剂化学性质和添加剂形式。

蜡基表面改性剂化学

蜡是一种低熔点的有机材料或化合物，在室温下是固体。蜡可能是碳氢化合物、醇或脂肪酸酯。它们可能溶于有机溶剂，也可能不溶于有机溶剂。蜡在40℃以上熔化而不分解，产生相对低粘度的非串状液体。

蜡可以分为合成蜡(通过聚合产生)、精炼蜡(从化石燃料中产生)和天然蜡。根据蜡的化学性质可以预测性能特征。每种蜡的化学性质可能提供一个特定的功能或混合性能的好处。

聚乙烯蜡是由乙烯聚合而成的。反应条件决定了分子的分支，从而决定了结晶度和分子量。PE蜡具有广泛的物理特性，在涂料中提供了各种各样的性能可能性。PE蜡的熔点在100℃至130℃之间。PE蜡的特点和优点包括良好的打滑和消光性能;提高划痕、损坏和耐磨性能;与FT或微晶体相比溶解度降低。PE蜡的缺点是它们的光泽度较低，在高温下可能会融化。

聚丙烯蜡是由丙烯聚合而成。它们有更高的分子量，因此，熔点比大多数其他蜡更高。它们的一些更像塑料的性质，例如它们的高弹性和韧性，被用于与PE蜡混合的涂料中。PP蜡的特点和好处包括提高抗划痕性能，非常好的抗堵性能，优异的耐磨性和良好的迁移特性。其缺点是成本高，滑块质量差。

单酰胺蜡和双酰胺蜡是脂肪酸与胺和二胺反应生成的半合成蜡。虽然它们的熔点(140-160℃)高于大多数其他蜡，但它们的穿透硬度相对较低，而且相对较脆。

酰胺蜡的特点和优点包括良好的消光性，优异的出砂性，增强丝滑和柔软的手感，增稠液体，抗沉降性能和良好的迁移特性。它们的缺点是光泽降低，溶剂型涂料变厚，浅色热固性涂料可能变黄。

巴西棕榈蜡是一种长链醇和酸酯。它是从巴西棕榈的叶子中提取的。巴西棕榈蜡通常在100℃以下融化。巴西棕榈蜡的特点和好处包括优异的防滑和抗损坏性，硬度，优异的清晰度和FDA符合性。它的缺点是成本/可用性，由于作物的变化，颜色可能禁止在某些应用中使用。

聚四氟乙烯是由C2F4聚合而成。它不是蜡，因为它在涂料中使用的正常温度下不会溶解或融化。然而，它可以像一个人一样工作。聚四氟乙烯在涂料和油墨中产生非常低的摩擦系数，通常与PE混合使用。聚四氟乙烯蜡的特点和优点包括:优异的滑脱性;防粘连;提高抗抛光稳定性;并提高了耐磨、划伤、损坏和耐磨性能。它的缺点是成本高，在高水平时可能存在涂层间粘附问题，在热固性高温下可能会脱气，迁移性能差。

在PE/PTFE组合产品中，PE通常充当PTFE颗粒的载体，将该产品运输到涂层表面，在那里它可以提供所需的最终物理性能。

石蜡和微晶蜡都是从石油中提炼出来的。石蜡是结晶度相对较高的低分子量碳氢化合物。微晶蜡是高分子量、高分支的碳氢化合物，结晶度较低。它们的熔点在50℃到100℃之间变化，这取决于结构。

费托蜡(F-T)，也被称为聚乙烯，化学性质类似于聚乙烯，但由一氧化碳和氢反应产生。用于涂料的类型在100℃到106℃融化。

蜡的分子量在500(石蜡)和6000(聚乙烯)之间。聚丙烯和聚四氟乙烯不是蜡，但性能类似，因此包括在内。熔点、熔体粘度、硬度、尤其是结晶度等重要性质取决于分子质量和分子分支，如图4所示。

基于颗粒尺寸的表面改性剂性能

与化学成分对蜡性能的影响一样重要的是，颗粒大小也同样重要。蜡有很多种形式。

粉末。蜡粉可通过微粉或喷雾干燥制备。在这两种情况下，典型的平均颗粒大小在5到25微米之间。由于其较粗的颗粒尺寸，干粉通常提供最好的磨砂，防堵和耐磨性。

寒冷的分散体。冷分散体是由研磨设备(包括球磨机、三辊磨或珠磨)生产的颗粒较细的分散体。产生的颗粒通常在1到4微米之间。作为更细的颗粒，这些分散体表现出更高的光泽和透明度，在抗阻塞或抗损坏等性能上有所妥协。

乳剂或沉淀物。这些浆料和液体是非常细的颗粒分散体，由熔融物质在所需的流体载体中沉淀而成。颗粒大小通常是亚微米，它产生最高的光泽，透明度和易于掺入。

表2总结了表面修饰剂相对于物理形式的性能。

选择正确的表面修饰器

在选择表面修饰剂时，必须回答以下几个问题:

1.你想要达到什么目标?每个表面修饰器都是为了提供某种级别的属性而制定的。

2.你的涂料系统是溶剂型的还是水性的?每种表面修饰剂都是为在特定系统中执行而开发的。

3.你的系统是有色素的还是清晰的?颗粒大小影响清晰度，清晰的系统可能需要更小尺寸的颗粒。

4.干膜厚度是多少?这是确定表面改性剂的最佳粒径所必需的。

5.光泽要求是什么?颗粒大小可能影响光泽度。高光泽系统需要更小颗粒的产品。

6.温度和时间周期是多少?选择具有适当熔点的表面改性剂以优化性能

7.需要重做一次吗?在较高的水平，一些表面改性剂可能会影响重涂能力。注意添加级别

8.你将如何评估表面修饰器的性能?这将由涂层应用要求决定。

案例研究1 -优化溶剂型涂料的光泽度和透明度

在某些情况下，所需的性能是由特定的表面改性剂化学物质提供的。为了优化光泽度和透明度，一个配方机然后被迫修改颗粒大小。表3显示了如何减少颗粒尺寸可以显著提高透明度和镜面光泽在硝化纤维漆。

PE/PP-D是一种微细化聚乙烯/聚丙烯合金。采用这种材料，并通过磨珠进一步降低颗粒尺寸，产生PE/PP-D1分散体。这种更细的颗粒尺寸使60度光泽测量提高了12个单位，并减少了50%的雾霾

案例研究2 -在不同光泽度要求下提高水性涂料的抗划痕性能

本研究使用的水性丙烯酸/PU清漆，不含表面改性剂，表现出较差的抗阻塞性、耐水性和抗划伤/损坏性。这种清漆60度的光泽度是80+。配方如表4所示。

表面改性剂的选择，以改善该清漆的性能包括微粉化的PE, PE分散体和PE乳液。微细化的PE和PE分散体将增加划痕和抗损坏性，提高耐水性和抗阻塞性，同时提供均匀的抠图，如果需要较低光泽的清漆。聚乙烯分散体将比微细化的聚乙烯更容易合并。在较低的效率下，可以从PE乳液中获得类似的性能性能，但清漆的光泽度将保持不变。三种PE表面改性剂的抠图效率如图6所示。

对添加和不添加表面改性剂的水性丙烯酸清漆进行了抗刮擦性测试，结果如下图所示。

PE表面改性剂以微粉、分散或乳液的形式加入，提高了水性丙烯酸/聚氨酯清漆的抗划痕、抗损伤、抗阻塞和耐水性。微粉化和分散的PE也为清漆提供了均匀的抠图效果。

案例研究3 -在不损害光泽的情况下改善粉末涂料的滑移

微粉化表面改性剂通常会降低所加入涂料的光泽度。粉末涂料也是如此。在不影响粉末涂料镜面光泽度的情况下，很难提供良好的COF(摩擦系数)降低和滑移性能的改善。对于像PE这样的表面改性剂，在提供良好滑移性能所需的添加水平上，光泽度会受到很大影响。聚四氟乙烯对光泽度的影响较小，但当聚四氟乙烯水平大于1%时，仍会降低光泽度，这是显著降低COF所必需的。

使用聚氨酯粉末涂料进行了一项研究，将PE/PTFE表面改性剂与一种专门开发的专利聚合物进行比较，以保持粉末涂料配方的光泽，同时提供出色的COF还原。配方如表5所示。

比较了PE/PTFE表面改性剂与专利聚合物的光泽稳定性研究。60度的光泽稳定性与表面改性剂的负载显示在图7中。

使用相同的粉末涂料配方和表面改性剂进行了COF研究。COF结果是使用Altek单元获得的，如图8所示。这项COF研究的数据如图9所示。

对比图7和图9，很明显，要使COF值低于0.1，配方商必须使用超过1%的PE/PTFE，这将降低粉末涂层的60度光泽。使用专利聚合物，可以在低于1%的水平下生产0.1的COF值，同时保持粉末涂层60º的光泽度。

案例研究4 - UV涂料用最小的粘度增加

UV涂料正越来越多地作为低voc(挥发性有机化合物)木材涂料的替代品。UV清漆通常具有优异的耐磨性和耐化学性。然而，大多数消费者更喜欢在他们的木制品中使用哑光处理。传统上，化学家使用二氧化硅化学来降低清漆和涂料的光泽。对于UV涂料，二氧化硅并不总是有效的，因为粘度增加过多，这使得涂料不适合喷涂或滚压应用。

为了克服上述粘度问题，涂料配方商应考虑替代添加剂化学。如前所述，聚丙烯蜡具有优异的抠图性能，并具有优异的耐磨损、划伤和耐磨性。表6列出了UV 100%固体配方。这种类型的涂层通常用于家具的辊涂顶部涂层。

干膜厚度为12微米。性能数据见表7。

聚丙烯表面改性剂在5%处理有效降低光泽，而不显着影响粘度。与传统的二氧化硅消光剂相比，聚丙烯具有较低的表面积和较低的吸油性。

结论

选择正确的表面改性剂需要了解配方涂料所需的最终性能，以及表面改性剂化学的基本特性和性能与颗粒尺寸的关系。在选择了正确的表面修饰剂后，最后一步是优化处理率，以达到最佳效果(成本vs收益)。

欲了解更多信息，请联系路博润公司，电话:29400 Lakeland Blvd。，威克利夫，OH 44092;电话440/943.4200;传真440/347.6590;或访问www.lubrizol.com。

参考文献

1 Jansen, K.“蜡在涂料和油墨中的作用”，涂料和树脂，1989年4月。

沙阿，毗书。塑料测试技术手册，纽约:John Wiley and Sons Inc.， 1984。

3 Rohr, E.“雾霾最小的消光表面改性剂”，现代油漆和涂料，亚特兰大，佐治亚州，Argus公司，1995年7月。

4 Rohr, E.“涂料中表面改性剂的定义和预测性能”，第七届国际涂料大会，2001年9月19-21日，巴西圣保罗。