助剂在水性涂料中的应用与发展

王淑宏

（江苏省地矿局第五地质队，江苏徐州 221000）

助剂在水性涂料中的应用与发展

王淑宏

（江苏省地矿局第五地质队，江苏徐州 221000）

随着我国环保进程的发展，我国的建筑、建筑工程机械及汽车等行业的涂料正在从传统的溶剂型转向水剂型，油转水进程使水性涂料使用越来越广泛，而助剂就是帮助水性涂料应用于各个行业的重要媒介，因此，主要对水性涂料助剂进行简要概述，并对其不同的助剂作用进行介绍，展望水性涂料助剂在行业的发展前景，旨在推动水性涂料事业的发展，实现助剂在水性涂料中的应用和发展，推动水性涂料行业乃至装饰行业的发展。

助剂；水性涂料；应用；前景展望

Abstract：With the development of China’s environmental protection process，China’s construction，construction engineering machinery and automotive industries such as coating agent is turning from solvent based traditional oil，water transfer process of water paint is used more and more widely，and is an important media assistant help waterborne coatings used in various industries so this paper mainly makes a brief overview of additives for waterborne coatings are introduced，and the effect of different additives，the prospect of the development of waterborne coating additives in the industry，in order to promote the development of the cause of waterborne coatings，application and development of additives in waterborne coatings，promote the development of waterborne coatings industry and decoration industry.

Key words：additive；waterborne coating；application；prospect

水性涂料特别是绿色环保型涂料在这几年得到广泛的应用，尤其是在建筑、汽车行业。而水性涂料助剂由于具有提高产品适应性的作用，因此得到广泛应用，可以说水性涂料有今天的应用成就离不开助剂的帮助。虽然我国的助剂性能和质量都在不断接近国外同类产品，但与发达国家的产品相比仍然有一定差距，加强对助剂在水性涂料中的应用与发展研究，缩短与发达国家同类产品的距离，推动我国涂料工业发展非常必要。

1 水性涂料助剂概述

涂料助剂是涂料产品的重要组成材料，不仅改进生产工艺和产品性能，还能使涂料施工性能得到提升，促使其减少环境污染，开发新型水性涂料。虽然其在水性涂料中应用比例不高，但是作用却十分关键，甚至一些产品的应用离不开助剂，例如在乳胶材料中往往需要添加十几种助剂，水性涂料助剂的功能因为种类不同功能也不一样，根据不完全统计，助剂种类约有几千种，较为常见的防腐剂、消光剂、增稠剂、防冻剂、润湿剂、成膜助剂等。

2 助剂类型及应用

2.1 润湿剂

润湿剂作为可以改进颜料粒子可润湿性的助剂，具有可以保持颜料稳定分散的特点，再加上水性涂料自身含有大量乳化剂，一旦遇到可以使颜料分散的润湿剂，水性涂料表面活性剂含量增加，使得涂料表面张力差产生泡沫，针对这种情况，人们研究了低泡润湿剂，近来也得到了广泛应用和关注，推动弹性涂料的发展，为了使其具有更好的抗裂防漏性能，提高更好的装饰和保护效果，弹性涂料需要使用较厚的干涂膜，干涂膜存在消泡困难，而低泡润湿剂的产生很好解决了这个问题。

2.2 增稠剂

增稠剂作为一种流变助剂，一旦加入到涂料中可以使涂料变稠，因其能使涂料机械及物理化学性能更优异和稳定，所以能在施工时控制涂料流变性。一般把增稠剂可以分为有机和无机两种。有机增稠剂中聚合物类增稠剂开发的重点，其研究方向不仅能提高其增稠性，还能提升其抗水性。而无机增稠剂的发稳方向是纳米化，通过实现无机物颗粒来赋予新的性能。除了有机和无机增稠剂，近来无溶剂型增稠剂也逐渐兴起，增稠剂的使用难点在于如何复配，所以增稠剂的配比就显得非常重要了。目前我国增稠剂的类型都是以阴离子型增稠剂为主，阳离子型和非离子型应用很少，目前应用最多的是水合型增稠剂，但缔合型增稠剂也是一种应用趋势，缔合型增稠剂主要是聚氨酯和聚醚类，可以通过分子链与乳液粒子和填料缔合。

2.3 分散剂

分散剂是专用化耐水型助剂，可以提高涂料的抗水功能。主要应用于改善内外墙涂料，由于厨房、卫生间的内外墙经常遭受潮湿水汽的侵蚀，所以要求漆膜必须具备良好的防水性能，而分散剂则可以有效帮助厨房、卫生间的漆膜具备防水功能，因为分散剂可以使得涂料表面疏水，从而改变涂料性质，目前改性处理剂也有了一定的发展，其代表包括蜡乳液和有机硅乳液。除了疏水外，分散剂也有抗水的作用，抗水类的助剂主要是氨盐的聚合物，可以有效提高外墙乳胶耐水性，其实施原理是氨在成膜后会挥发，使得吸附在无机物表面的分散剂会跟水不相容的形式，这样涂漆表面的亲水性就会大大降低。分散剂还能中和乳胶和颜及填料，由于乳胶具有疏水性、颜和填料具有亲水性，因为没有分散剂的情况下，连着难处于同一体系，而通过分散剂和增稠剂，可以让颜料和填料有效分散或者悬浮，从而减少涂料分层或者分水的现象，使得涂料储存稳定，长久耐用。现在一些人提出通过胶体改性来改变这种情况，具体来说就是通过改变胶体的性质，对颜料、填料表面分子的缔合点，提高分散剂在颜料和填料之间的吸附力，使得分散剂更有效地产生作用，通过缔合点的增加可以使颜料填料表面疏水，与乳液相容性增强。

2.4 乳化剂

乳化剂作为水性涂料重要的组成，其作用在于：水性涂料聚合制备上过程中，为了让聚合粒子稳定性达到相关要求，往往需要利用到乳化剂所提供胶束状微粒。从笔者研究发现，以往水性涂料使用涂装完成并干燥成膜后会出现亲水性成串小空隙，这样一来便会导致涂膜出现相对分离状态而导致水分容易侵入膜内而导致水性涂料性能大大降低。得益于科技的进步，高分子与反应性乳化剂的出现很好地解决这一问题。以高分子乳化剂为例，其是由疏水性单体和丙烯酸所构成嵌段共聚物，这就使得具有较好耐水性。

3 水性涂料助剂的发展方向

3.1 多功能化

水性涂料助剂种类繁多，具有许多不同的功能，但是我国水性涂料助剂的产业尚未完善，再加上水性涂料助剂起步晚，导致与国外相比，我国的水性涂料助剂还没有系列产品，功能单一，品种较少，功能不齐全等，而且产品功能不稳定成了一个重要的制约因素，更有甚者，同一批次的产品性能甚至差别很大，如何实现我国水性涂料助剂工业的跨越式发展，需要我们注重涂料的质量，还需要我们对涂料助剂进行创新，通过多功能化的助剂研究实验，制造多功能的助剂，提高其应用率，从而不断反推产业发展，实现赶超，助剂不仅可以使涂料多功能化，还能提高涂料的性能，降低VOC排放，降低成本，增强涂料的适应性，所以，水性涂料助剂的多功能化是未来的一个发展趋势。

3.2 环保化

水性涂料助剂环保化是助剂目前发展的趋势，而要实现绿色涂料，不仅需要注意助剂的质量及功效，更需要注重环保性能，因为人们的环境意识正在不断提高，市场更需要环保化的水性涂料，而环保化的助剂可以帮助涂料快速满足市长需求，此外，涂料助剂正在向减少有机挥发物对环境、社会和人类自身构成的危害方向发展，我国于2002年1月1日正式实施的国家强制标准GB18582—2001《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》就对VOC做出了200g/L的限量，所以如何使得涂料环保化是助剂功能的发展方向，随着经济的增长，人们的物质与精神需求也在不断增加，实现涂料助剂环保化、涂料环保化、装饰装修行业环保化是实现社会效益与经济效益相统一的发展方向。

4 结束语

随着经济的发展，人们生存环境进一步优化，因此需要更为环保、功能更为齐全的水性涂料助剂来满足人们日益增长的物质需求，所以，我们应该加大对水性涂料助剂的发展应用研究，加大创新力度，推动涂料工业稳定发展，实现赶超跨越。

[1] 黄洁.涂科中常用助剂的性能及应用[I].广东科技，2005，（9）：58-59.

[2] 葛曷一.乳胶涂料用助剂的作用及其选择[J].山东建材，2004，25（1）：33-35.

[3] 赵曦，张虎，赵春娥.简述水性涂料开发应用现状和发展对策[C]，中国国际水性木器涂料发展研讨会，2015.

[4] 杨忠敏.防水涂料助剂的功能特点及应用[J].化学工业，2015，33（2）：33-37.

[5] 渠毅，黄亮.提高水性金属汽车涂料颜色与外观质量的因素研究[J].现代涂料与涂装，2016，19（2）：1-3.

[6] 冀璐，王文忠，古纯祥，等.水性助剂的开发及在木器涂料中的应用[J].中国涂料，2015，（10）.

[7] 孙立德，李东刚，陈坚.新型超细填料及助剂在水性涂料中的应用[J].化学工程师，2012，26（4）.

[8] 赵惠斌.水性涂料用助剂的配方评价及应用[J].涂料工业，2009，39（3）：68-72.

Application and Development of Additives in Waterborne Coatings

Wang Shu-hong

TQ630.7

A

1003–6490（2017）09–0064–02

2017–06–12

王淑宏（1974—），女，江苏丰县人，工程师，主要从事涂料技术研究与管理工作。