随着法规和环境要求的不断变化,对先进的水性(WB)、低VOC或无VOC涂料配方的需求不断增加,这些涂料配方可提供与溶剂型(SB)体系类似的质量。尽管自几十年前引入WB涂料以来取得了所有的进展,但仍有改进的空间。当涉及到分散颜料和SB配方的匹配性能时,这尤其具有挑战性。为了应对这些挑战,新的WB分散剂技术必须允许配方商开发出性能更好、成本可能更低的涂料。

WB分散剂的挑战

分散剂有两部分:颜料/色浆-亲和基锚固基团和稳定链。为了达到预期的性能,分散剂必须具有适当的结构设计,具有良好控制的分子量分布和锚定基团与稳定链的正确比例。

在WB系统中有两种类型的稳定机制-空间和静电。空间链是SB分散体中主要的稳定基团。在WB分散剂中选择稳定剂链的选择有限,增加了WB系统的复杂性。此外,电解质、pH值和WB系统中的其他涂料/配方成分等因素会影响分散体及其性能。因此,当涉及到WB系统的性能与溶剂系统相比时,很难观察到有很大的差异。使用WB配方,化学必须是特殊的才能看到性能的飞跃,其中有较少的沉淀和良好,稳定的分散在一罐具有可接受的着色性能的油漆中。

制定的挑战

水性系统可能需要其他复杂的涂料和配方成分才能有效工作,如粘合剂、水可混溶的助溶剂、表面活性剂、消泡剂和流变改性剂。这使得配制更加困难,因为多个组分引入了更多的电荷,也给系统带来了兼容性和色素亲和性竞争的挑战,这增加了不稳定性。基本上,尽管存在pH值、电解质、水可混溶组分、可溶性聚合物和胶体相,水性涂料配方必须是稳定的。

制造业的挑战

一旦配方完成,就需要制造涂层。正确的分散剂选择可以影响磨粉时间、流变行为、过程稳定性、颗粒大小,这些都与生产一批涂料的时间和成本有关。水性涂料往往需要更长的磨粉时间和更好的流变性和分散性控制。

可能需要进一步的配方,如添加粘合剂、共溶剂、添加剂(如缓蚀剂、粘附促进剂、流变控制剂),以达到所需的性能。这显然增加了系统的复杂性,并为涂料的制造带来了更多的挑战。

罐内稳定性挑战

当涂料放在架子上时,好的分散剂可以减少结块,并在环境和存储条件下保持分散稳定一段合理的时间。结块越多,浪费的物质就越多,这就意味着更多的时间和金钱。

对着色和薄膜性能的影响

分散剂在获得优异的着色性能,如颜色强度、光泽和雾霾方面起着关键作用。即使是小的结块也会影响油漆/涂料的美观性能。此外,由于WB分散剂含有亲水基团,它们可能会对涂层的耐水性和抗崩落性产生负面影响。因此,重要的是要确保分散剂的设计能够在保持着色特性的同时将这种负面影响降到最低。

创造技术差异化,解决成本问题

路博润通过识别市场未满足的需求,倾听客户的声音,开发了新的Solsperse™超分散剂技术系列,以帮助克服这些不同的挑战。Solsperse w系列还提供了非常高水平的外观和性能,制造效率和质量,以及有效地与难以分散的颜料在含树脂和无树脂体系中工作的能力。

Solsperse™W100设计有多种锚定,适用于多种颜料:有机、无机或炭黑。它可以用于含树脂或不含树脂的配方中,以降低化学家面临的复杂性:一种分散剂适用于广泛的颜料、粘合剂和应用。它还有助于通过性能效率来控制成本,因为与竞争对手的分散剂相比,要达到相同的性能,所需的分散剂要少得多。该产品也比其他分散剂更疏水,所以它促进更好的水和耐腐蚀的涂料。

Solsperse™W200是通过开发一种新型锚定基团而设计的,该锚定基团针对炭黑和有机颜料,能够改善水性涂料的着色性能。该专利产品提供快速润湿,更短的磨粉时间,更快的分散和稳定。这意味着在铣削过程中使用的能源更少,从而节省了资金。与其他分散剂相比,炭黑中所需的产品较少;因此,它也降低了成本。

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路博润高性能涂料团队