虽然某些特性，如抗污垢粘附性，更多地取决于单体组成和比例，但多功能中和剂等添加剂会影响性能，包括包装稳定性、冻融性和耐擦洗性。
配方灵活性与中和剂
多功能中和剂可以为配方剂提供优化性能的灵活性。中和剂可以是无机的也可以是有机的。无机中和剂只用于油漆配方中的pH值调整。有机烷胺被用作中和剂，但它们也带来多功能特性通过一个涂层的生命阶段。通过配方优化，烷基胺具有共分散性、中和性、提高流变性能、降低VOC等多种功能。罐内的其他性能属性包括:抑制闪锈腐蚀，提高货架寿命和增强抗冻/解冻性能。
烷胺作为中和剂的作用对于今天的涂料满足零voc (<5 g/L)体系的质量挑战是非常重要的。烷醇胺，2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇(AEPD™VOX 1000)，除无机中和剂氨、氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)、碳酸钠(Na2有限公司3.)和碳酸钾(K2有限公司3.),进行了研究。结果表明，涂层寿命的各个阶段对关键性能的影响。这一信息赋予了配方剂克服零voc涂料质量和性能挑战所需的灵活性。
研究
配方
本研究采用无聚结剂的半光性公式。为了代表新的配方趋势，我们选择了一种丙烯酸乳胶(Rhoplex™VSR-2015)作为半透明配方的主要粘合剂。用AEPD vox1000中和剂、氨水、NaOH、KOH、Na制备批次2有限公司3.和K2有限公司3.．为了显示多功能中和剂对无机分散剂的共分散效果，将其与Tiona 596 TiO2采用稀浆和Polygloss 90颜料作为颜料体系。
表1显示，AEPD VOX 1000是一个具有两个羟基功能的伯胺。影响胺效率的因素有分子量、碱强度和溶解度参数。在考虑胺效率时，应考虑碱强度(pKa)。烷醇胺中的羟基功能提供了共分散效果，并改善了其他涂料特性，如抗冻/解冻和耐擦洗性。表2列出了无机中和剂的物理性能。
过程
每种中和剂配制的半光涂料均满足pH值8.5 ~ 9.0的要求。中和剂(表3)最初是在研磨阶段加入的，然后加入扩展颜料Polygloss 90。然而,Na2有限公司3.和K2有限公司3.由于这些中和剂在研磨阶段形成胶凝，所以在下放阶段添加。
公式的属性
在pH值为8.6 ~ 8.7的无机中和剂中，碳酸钾的中和效果最差。除了氢氧化钾的低ku粘度外，低剪切粘度和高剪切粘度的初始配方性质非常相似。与所有无机中和剂相比，AEPD vox1000的着色效率最高。表4列出了这些属性。
光泽度结果表明，AEPD vox1000中和剂具有共分散剂的作用。这种效应也可以通过扩色剂(Polygloss 90)吸附研究来测量。
图1显示了与另一种烷醇胺(AMP-95™多功能中和剂)相比，多功能中和剂吸附在颜料表面的重量百分比，AMP-95™多功能中和剂通常用作乳胶漆配方中的共分散剂。用作参考的聚合分散剂是聚羧酸的铵盐。两种烷胺对高岭土的共分散效应相似。
光泽的改进
半光涂料系统的光泽度测量取决于乳胶/颜料水平和颗粒大小。分散剂/表面活性剂会影响分散效率，提高光泽度。烷基胺可作为共分散剂增强光泽度。
按提高光泽度的配方排列(最好到最差)的是所研究的中和剂:AEPD VOX 1000>K2C03.= Na2有限公司3.>氢氧化钠>氨> KOH。光泽度改善如图2所示。
分散稳定性
中和剂影响颜料的分散稳定性。图3显示AEPD VOX 1000系统在50℃时效4周后具有非常稳定的光泽度°C.按4周后的光泽度稳定性排序(最好到最差)的是所研究的中和剂:AEPD VOX 1000>Na2有限公司3.
>氢氧化钠> KOH >氨> K2有限公司3.．
pH稳定性
该多功能中和剂在50岁时放置4周后pH值控制良好°C.有机中和剂比无机中和剂具有更好的pH稳定性(图4)。4周后按pH控制顺序(从好到坏)列出了研究的中和剂:AEPD VOX 1000>Na2有限公司3.> >氨氢氧化钠> K2有限公司3.> KOH。
粘度稳定性
该多功能中和剂在50℃下使用4周后，粘度稳定性良好。含有无机中和剂的体系在50°C条件下4周后粘度稳定性非常差(图5)。以下是所研究的中和剂的粘度稳定性(从好到坏):AEPD VOX 1000>氨水>NaOH>Na2有限公司3.> K2有限公司3.> KOH。
配方的性能
在表5中列出的一些涂料性能上，零voc配方存在缺陷。在阻凝性、冻融性和磨砂性性能测试中，不同中和剂之间存在不同程度的差异。
冻结/解冻阻力
使用ASTM D2243的冻融测试指定温度为-18 °C(0 °F)。由于不含乙烯或丙二醇的零挥发性有机化合物配方在-18 °C下无法通过测试，因此所有配方都在-4°C的临界温度下进行了测试，这表明了配方之间的差异。在所有中和剂中，氢氧化钾和碳酸钾均未通过测试。
耐擦洗
与碳酸钠相比，含AEPD VOX 1000的涂料配方的耐擦洗性提高了>34.8%，与碳酸钾相比提高了>16.5%(图6和7)。
结论
研究表明，烷基胺可以提高涂料配方中颜料的分散效率和分散稳定性。与所有无机中和剂相比，烷基醇胺AEPD vox1000多功能中和剂具有更好的颜料分散效率、分散性、pH值和粘度稳定性。无机中和剂中，碳酸钠和碳酸钾的耐水性较差，碳酸钠的耐擦洗性最低。总体而言，KOH具有最低的颜料分散效率、pH值和粘度稳定性。碳酸钠和碳酸钾阻断阻力稍差。与其他无机中和剂和AEPD vox1000相比，氢氧化钾和碳酸钾的抗冻融性能较差。
无机中和剂和有机中和剂之间也存在工艺差异。在研磨相中加入凝胶状的碳酸钾和碳酸钠。在研磨相中加入AEPD VOX 1000，由于共分散效应，可以减少加工时间，这可以从磨相粘度的降低中观察到。
虽然配方可以针对上面列出的某些性能进行优化，但除了工艺优势外，还有很多性能，如光泽度、耐擦洗性和抗冻/解冻性对乳胶配方有直接影响。
消费者的需求和更严格的行业法规要求生产低至零挥发性有机化合物和几乎没有气味的产品，这给涂料配方商满足质量标准带来了挑战。随着技术约束的增加，新配方越来越依赖于附加功能。烷基胺可以提供多种性能，包括优化颜料分散，改善pH稳定性，改善流变学性能和许多其他性能的改善。这项研究表明，多功能中和剂为配方剂提供了技术选择，以出色的环境健康和安全性能，并几乎没有气味，克服了当今乳胶配方的一些挑战。n
确认
作者感谢陶氏性能添加剂研究和开发技术专家John Quinn和Carol Nash，感谢他们为本研究的实验室工作做出的贡献。
陶氏化学公司或其附属公司的商标
Polyglass 90是KaMin LLC的注册商标
Tiona 596是Millennium Chemicals的注册商标
