润湿是指当液体沉积在固体(或另一种液体)基底上时，如何扩散的动力学。液体对固体基质的润湿是许多自然过程和商业过程中的基本要素。理解了湿润现象，我们就能解释为什么水能很好地在干净的玻璃上扩散，而不能在聚丙烯上扩散。

润湿剂是一种化合物，它能使水扩散到另一种材料的表面。常见的观察结果是，在水中加入表面活性剂(或表面活性剂)会使溶液变湿。¹

随着监管领域变得越来越严格，向水性涂料的转变已经达到了一个高点，并且有必要开发添加剂来帮助配方商克服所需的法规。然而，其结果可能是添加的添加剂比配方商想要使用的要多。

开发了一项创新技术，使配方商可以选择使用一系列多功能添加剂，从而限制了成功生产所需涂料性能所需的添加剂数量。虽然这些材料是润湿剂，但它们至188金宝搏bet官网少还有一个其他用途，例如作为优秀的分散剂，可生物降解或具有非常低的临界胶束浓度(CMC)。这些产品的性能和特点是强调在众多的测试团，随后。这些材料188金宝搏bet官网被指定为MW(多功能润湿剂)，然后是A, B, C, D或E。

评价与讨论

基本特征

进行了初步的实验室研究，以确定这些多功能润湿剂的基本性质。表1显示了结果以及与涂料应用中使用的阴离子添加剂的比较。完成了静态和动态的表面张力研究，并显示非硅和非氟化材料的表面张力降低具有优异的价值。188金宝搏bet官网产品MW-E是这些低值的例外，但它确实具有其他有趣的功能。MW-A和MW-D的临界胶束浓度特别低，并产生了一些有趣的结果。在这五种材料中，只有MW188金宝搏bet官网-D和MW-E表现出泡沫倾向。

衬底润湿

所选基材的适当润湿通常被认为是涂层应用中最重要的因素。不当的基材润湿会导致许多问题，包括粘附失效、腐蚀、低光泽和最终涂层的外观。因此，了解配方中使用的润湿剂的能力是至关重要的。

进行了一系列评估，以确定MW系列在各种低能基材上的基材润湿性能。此外，还对干净和肮脏或未准备好的表面进行了比较。

苯乙烯和洗涤聚四氟乙烯的接触角比较如图1所示。从数据可以看出，MW-B, MW-C和MW-D在测试的低能基片上都有低接触角测量。MW-A和MW-E是有竞争力的，但不是很低。这些结果表明，在涂料和相关应用中，对难湿基材具有非常好的润湿能力。

图2中的数据显示了MW系列对清洁或制备好的基材的润湿能力。另一种低能基板尼龙被用作液滴扩散的测试材料。将液滴滴在尼龙表面，30秒后测量液滴的扩散情况。在这种情况下，目前为止，MW-C扩散得最多，其次是MW-B和MW-D。正如在接触角测试中所看到的，同样的三种材料是主要的候选材料。188金宝搏bet官网

与液滴在干净尼龙上扩散的结果相反，图3中的数据显示，当未准备的尼龙作为测试基材时，MW系列的不同范围产生了更大的扩散效果。在这种情况下，MW-A, MW-B和MW-D是主要的传播剂。此数据与表1中的数据确实对应，因为这是三种CMC最低的材料。188金宝搏bet官网这三种材料在极低浓度下形成胶束的能力可能表明基质上的杂188金宝搏bet官网质可能发生乳化。

固体润湿和分散

此外，还完成了MW系列的评估，测试了其润湿和帮助固体颗粒分散的能力。为了最大限度地利用颜料，适当的颜料润湿和分散是至关重要的。²通过改善色散过程的质量，可以增强颜料所能达到的颜色发展。适当的润湿和分散剂可以提供这种优势。

图4显示了MW-E与一种具有竞争力的高知名度分散剂的比较。将Blue 154的固体分散度为40%，通过高速搅拌共60分钟研磨。将使用竞争分散剂开发的60分钟研磨颜色设置为100%，并与之进行所有其他数据比较。从图4中可以看出，MW-E作为润湿分散剂所形成的颜色明显优于竞争材料所形成的颜色。事实上，经过15分钟的研磨，在60分钟的研磨后，MW-E分散体提供了比竞争材料更好的颜色发展。这种能力的MW-E产生一个颜色优势，以及表现非常好作为润湿剂是非常独特的。

在图5中可以看到图4中所描述的颜色发展的可见对比。从两次下降的颜色中可以看出一个实质性的差异。在这个比较中使用了60分钟的刷任务。为了肉眼可见，颜色发展的差异至少需要5%。

吸湿试验

德氏润湿时间是加重的棉丝在润湿剂溶液中下沉所需的时间。这是纺织行业常用的一种测试。以固体为基础，以0.1%的浓度使用所有润湿剂完成评估。表2显示了表面张力和CMC的结果数据。可以预期，所有MW都具有非常低的Draves润湿时间。然而，与MW系列中的其他材料相比，MW- a具有相对较长的Draves润湿时间。188金宝搏bet官网

解释这一结果的最合理的假设是，MW-A具有非常低的CMC，因此正在形成胶束，而其他材料则移动到棉花/水界面来润湿棉花。188金宝搏bet官网因此，MW-A由于其低CMC，将被证明是非常有效的使用。

监管数据

MW系列还表现出非常好的环保性能。从表3可以看出，所有MW产品在某种程度上都是可生物降解的。此外，这些材料具有低VOC，特别是根据A188金宝搏bet官网STM D6866测定。这允许在配方中使用MW系列而不会大幅增加VOC。

涂料配方

MW系列的最终评估是在涂料配方中进行的。该配方设计用于直接到金属涂料，无需底漆即可使用。这种涂料通常使用有机硅润湿、流平剂。MW系列产品在“原样”的基础上直接取代了有机硅添加剂。

表4中的涂料配方用于评估MW系列作为润湿、流动和平整剂。MW产品被用作硅酮添加剂的直接替代品。

油漆性能

表5强调了MW系列在不损失任何性能的情况下取代硅酮添加剂的能力，事实上，可能提供一些粘附优势。

结论

•MW系列多功能润湿剂生产的涂料性能与具有竞争力的硅胶流平添加剂相同或更好。

•这些无ape，低或无voc的材料提供非常好的表面张力降低以及优秀188金宝搏bet官网的低能基材润湿能力。

•当使用清洁基材时，MW-C作为低能基材润湿器表现最佳。CMC最低的MW-A在湿润未准备基质时表现最佳。

•MW-E是一种优秀的固体润湿剂和分散剂，与典型的润湿剂相比，产生的分散剂在颜色发展方面有显着改善。n

多功能概述
润湿剂的能力

•用于生物降解性和基质润湿的MW-B;

•MW-A最有效的润湿(最低CMC)和最低起泡;

•用于固体润湿和分散的MW-E;

•MW-C对低能基材和低发泡具有良好的润湿性;

MW-D适用于大多数多功能润湿器，包括未准备和低能基材。

参考文献

¹巴顿，T.C.油漆流动和颜料分散，约翰威利和儿子，1979年。

²《胶体分散体的聚合稳定》，学术出版社，1983年。

本文发表于2013年2月在新奥尔良举行的第40届年度水性、高固体和粉末涂料研讨会。