水性防腐涂料贮存稳定性的研究

 随着环保法规的日趋严格和人们环保意识的增强，水性涂料的发展日渐迅猛。与传统的溶剂型涂料相比，水性涂料克服了溶剂型涂料有毒、有害、易燃及运输难度大的弊端，而且水性涂料的成本也有所降低^[1]。但是与溶剂型涂料相比，水性涂料依然存在一些不足。尤其是水性防腐涂料，因配方中含有较多相对密度较大的原料，导致产品的贮存稳定性降低，产品长期贮存后易出现分层、沉淀等问题，严重影响客户的正常使用^[2]。

本研究从产品的综合性能及原材料成本等多方面考虑，采用不同类型的触变剂、流变助剂等，在其不同加量下综合考察产品在不同环境温度下的贮存稳定性。

  1试验部分

  1.1主要原料

760W润湿分散剂，迪高；BYK-191润湿分散剂，毕克；BD-109润湿剂，陶氏；气相二氧化硅，卡博特；有机膨润土A，海名斯；有几膨润土B，临安；蒸馏水，自制。

  1.2主要试验设备

SFJ-400型砂磨机、高速分散机，上海现代环境工程技术有限公司；刮板细度计（0～100um），深圳市宝安区三诺仪器仪表经营部；斯托默粘度计，上海平轩科学仪器有限公司；温度计。

  1.3试验方法

    （1）浆液研磨

根据方案要求研磨漆浆，研磨过程中要通冷却水，保持浆液温度＜60℃，浆液细度研磨至40um即可。研磨结束后过滤浆液，静置，待浆液温度＜40℃后添加其他助剂，并调整样品黏度至合格范围后开始做贮存稳定性试验。

（2）样品贮存方法

 将各样品分成3份，每份总量不低于300g，分别标记，并于5℃、25℃、50℃的环境中贮存1个月后，对各个样品的常规性能及贮存稳定性进行检测对比。

  1.4试验配方

本研究根据水性防腐涂料产品的不足进一步分析问题产生的原因并通过试验进行优化，考查了不同类型的分散剂和触变剂对产品贮存稳定性的影响。所考察的各个样品的各项指标，尤其是贮存黏度要基本一致。

  1.4.1分散剂的添加

在配方中分别加入不同类型和用量的分散剂和润湿剂，并考察其对样品贮存稳定性的影响。各分散剂和润湿剂的添加量见表1。

表1分散剂和润湿剂在体系中的添加量

 Table 1  Added amount of dispersant and wetting agent in the system

  1.4.2触变剂的添加

在配方中分别加入不同类型及不同加量的触变剂，并考察其对样品贮存稳定性的影响。触变剂在体系的添加量见表2。

Table 2  Added amount of thixotropic agent in the system

  2试验结果与分析

  2.1各样品的常规性能指标及检测结果

为确保试验的准确性，在各样品贮存前首先要确保各样品的细度和黏度基本一致。根据企业标准，将上述各个样品的细度和黏度调整在规定范围内，具体的检测结果见表3。

表3 各样品的常规性能检测结果

Table 3  The test results of each sample^，s routine data

  2.2分散剂和触变剂对贮存稳定性的影响

分散剂和触变剂对体系贮存稳定性的影响分别见图1和图2。

气相法二氧化硅是亲水型产品，由于其粒径很小，因此比表面积大，表面吸附力强，表面能大^[3]，分散性能好且具有很好的增稠触变性能和抗沉降性，能有效增加体系的触变性，防止颜料沉淀^[4];有机膨润土A利用膨润土中蒙脱石的层片状结构及其能在水中溶胀分散成胶体级粘粒的特性，同样具有良好的增稠性、触变性、悬浮稳定性、高温稳定性。因此两者复配使用可以有效改善水性防腐涂料的贮存稳定性，使产品在不同温度下长期贮存均具有良好的贮存状态^[5]

  3.结语

根据上述检测结果与分析得出，该水性防腐涂料的贮存稳定性受不同类型的分散剂和触变剂的影响较大，如何选择体系中的助剂至关重要。

（1）在使用相同分散剂的情况下，采用气相二氧化硅与有机膨润土A复配使用效果更佳，样品具有良好的增稠触变性和防沉降性能，有效阻止了相对密度较大的原料在贮存中的沉降。

（2）采用气相二氧化硅与有机膨润土B复配，在不同温度下体系短期内具有良好的贮存稳定性，但是长期贮存，产品依然会有轻微的分层现象，其抗沉降性相对较差。

（3）单一采用有机膨润土A或有机膨润土B，虽然添加量较大，但是总体的抗沉降性.差，样品在不同温度下贮存1个月就出项分层和沉淀问题，严重影响后期的正常使用。

（4）在使用同一防沉体系的情况下，将760W分散剂和BD-109润湿剂复配使用，对样品的贮存稳定效果更好。