1、高分子材料助劑第1頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四濕潤分散劑乳化劑消泡劑引發(fā)劑1234防腐劑、防霉劑和防藻劑防污劑抗靜電劑消光劑91011125678阻聚劑流變劑/防沉劑增稠劑防縮孔、流平劑第2頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四乳化劑 從技術方面來講，這種工藝可以制得非常高分子量的聚合物，又有較好的成膜性，同時相比于懸浮聚合又沒有粘度方面的問題。乳液聚合又可避免由于溶劑而產生的安全問題。 只有那些對聚合物乳液體系有著有效的穩(wěn)定作用，同時又不影響聚合反應的表面活性劑，才適合作乳液聚合的乳化劑。 表面活性劑的分子結構可以描述為疏水的“尾”和親水

2、的“頭”。第3頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四表面活性劑通常根據所接頭部基團的電荷性分為四類：陰離子型表面活性劑，親水基團為陰離子，所接頭部基團可為羧酸鹽、磺酸鹽、硫酸鹽、醚硫酸鹽、（醚）磷酸鹽、琥珀磺酸鹽等；陽離子型表面活性劑，親水基團為陽離子，如各種結構類型的季銨鹽和銨鹽。非離子型表面活性劑，該類表面活性劑在水溶液中不會離解成離子，它的效能與pH無關，如分子結構有烷基芳基或者脂肪醇的聚氧乙烯醚、烷基糖苷、山梨醇酯等。兩性表面活性劑，分子機構中同時包含陰離子和陽離子基團，通常它們在親水基團部分含有氨基和羧基。第4頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分

3、，星期四 隨著表面活性劑的進一步加入，典型膠束會形成，表面張力也會降到最低值或者保持穩(wěn)定狀態(tài)。這一最低點時表面活性劑的濃度就叫做臨界膠束濃度，簡稱CMC值。 大多數場合下，乳液聚合過程中乳化劑的添加量大于它們的CMC值，這是因為膠束是由表面活性劑產生的，而且只有膠束才能增溶溶解于水相中的單體液滴。第5頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四濕潤分散劑 顏料在涂料中分散好，就能得到顏料分散程度均勻一致的色漿；反之，如果顏料在涂料中分散得不好，實際使用時涂膜中就會呈現(xiàn)出顏色偏離、發(fā)花、色澤不均等弊病。 提高濕潤、分散效率的最好方法是采用濕潤分散劑，它吸附在顏料的表面上，降低液/

4、固之間的界面張力，同時由于表面電荷的排除作用以及空間位阻作用，提高了濕潤、分散和分散穩(wěn)定性能。第6頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四一、顏料地分散過程料分散可分為4個過程：研磨：使用分散機或混合機將顏料中地大塊顆粒，磨成均勻地微小顆粒；潤濕：顏料顆粒在分散以前，先被周圍地空氣合水地薄層包圍而被潤濕；分散：顏料顆粒被溶劑或介質潤濕后，會在介質中不斷移動而使之逐漸分散；穩(wěn)定：被分散地顏料顆粒，在介質中均勻地懸浮，形成穩(wěn)定體系。第7頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四 可以使用某些表面活性劑，來增強顏料地潤濕和穩(wěn)定作用。因為表面活性劑能強烈地吸附在顏

5、料表面，從而改變了顏料地表面性能，使顏料地潤濕和分散過程易于進行。利用表面活性劑作為顏料分散劑，可使分散效率提高，而且用量較少，一般未顏料總量地1以下。但是分散劑對不同顏料具有專用性，所以在使用時應注意顏料與分散劑地匹配。第8頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四二、分散劑的作用機理 形成雙電層。分散劑多為離子化電解質，其離子部分可被吸附在顏料質點的表面，這樣在顏料液體界面形成帶電層。使顏料顆粒相互排斥，所以增強了涂料體系的穩(wěn)定性。物理屏蔽作用。分散劑能將顏料顆粒表面包圍起來，形成吸附層，使顏料顆粒之間產生物理障礙，造成空間阻礙，從而阻止顆粒相互接觸，不會發(fā)生聚結現(xiàn)象。第

6、9頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四 分散劑帶有極性（親水）基團和非極性（親油）基團，把它加入到顏料中去時，可能是極性部分，或者是非極性部分，被吸附在顏料顆粒表面上，而未被吸附的另一部分，就定向排列在表面之外。是極性部分還是非極性部分被吸附，決定于顏料顆粒表面的性質。如果顆粒表面是疏水性的，則吸附分散劑的是非極性部分；反之，則吸附分散劑的是極性部分。第10頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四 屬于陰離子表面活性劑的分散劑，在溶液中離解后，能使顏料顆粒表面上帶負電荷；而陽離子表面活性劑的分散劑，能使顏料表面上帶正電荷；非離子表面活性劑的分散劑，在

7、溶液中不發(fā)生離解，它們常常是聚氧乙烯型的，調節(jié)聚氧乙烯的鏈長，可使它們適用于各種類型的基料；屬于兩性表面活性劑的分散劑，它們的分子中含有氨基和羧基，在溶液中離解后，再根據溶液的pH值大小來決定提供具有正電荷還是負電荷的基團。 第11頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四三、分散劑的類型 美國大祥有限公司生產的分散劑有：陰離子型的，如二烷基（辛基、己基、丁基）磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、磺化蓖麻油、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鹽、磺化丁基油酸鹽等；陽離子型的，如烷基氯化吡啶等；非離子型的，如烷基酚聚乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯乙二醇烷基酯、聚氧乙烯、二醇烷基苯基醚乙炔乙二

8、醇等。此外還有兩性型的分散劑。第12頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四消泡劑 在涂料工業(yè)中，水性乳膠漆的泡沫問題最為突出，也最為典型，這是由它的特殊配方和特殊生產工藝所致。 第13頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四一、制泡原因乳膠漆以水為稀釋劑，在乳液聚合時就必須使用一定數量的乳化劑才能制取穩(wěn)定的水分散液。由于乳化劑的使用而致使乳膠體系的表面張力大大下降，這是乳膠漆中產生泡沫的主要原因。第14頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四2. 乳膠漆生產過程中制取顏料漿時所用的潤濕劑和分散劑亦屬于表面活性物質，同樣能降低體系的表

9、面張力，這一過程中的泡沫最為嚴重，若不使用合適的消泡劑，大量的泡沫會使剪切力無法傳遞給物料，電機空轉，設備利用率嚴重不足，導致顏料分散不充分，甚至無法生產下去。 第15頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四3. 乳膠漆的黏度低，不易施工，必須使用增稠 劑。但增稠劑的使用會使泡沫的膜壁增厚，彈性增加，使泡沫穩(wěn)定而不易消除。4. 生產乳液時游離單體的抽取，配制乳膠漆時的攪拌，施工過程中的噴涂、刷涂、滾涂等操作，所有這些工藝過程都會不同程度地改變體系的自由能，促使泡沫產生。5. 裝罐時泡沫多，需多次裝罐，才能達到固定的重量。第16頁，共104頁，2022年，5月20日，19點4

10、0分，星期四 溶劑型涂料中的泡沫引起的原因。雖然也是各種表面活性物劑的使用與溶劑本身的表面張力而引起，但是與水性涂料相比，泡沫的情況各不相同。水性涂料泡沫多，且易上升到體系表面而破裂。溶劑型涂料中多位單個獨立的泡，尤其是高粘度的溶劑型涂料中存在的小泡，很難上升到體系的面部而破裂。水性涂料中的泡沫多，要求消泡能力強的消泡劑。溶劑型涂料中用的消泡劑對涂膜表面平整性的要求很高，特別是轎車漆、家具漆、家用電器外殼漆等要求裝飾性很高的漆，不能有微小的魚眼、針孔和縮孔出現(xiàn)。由此可看出，水性涂料和溶劑型涂料所用的消泡劑應該是性能迥異的兩種類型消泡劑。第17頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分

11、，星期四 溶劑型聚氨酯涂料固化時會吸收空氣中的水分，與異氰酸酯反應產生CO2，在涂料中會產生氣泡。 泡沫按其形態(tài)可以分為泡和泡沫兩種。獨立分開的單個的泡稱為泡，一般在高粘度的溶劑型涂料中會出現(xiàn)此類小泡。相互聚集在一起，大小不均一的泡則稱為泡沫，水性涂料中會出現(xiàn)此類泡沫。第18頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四二、消泡機理 使用消泡劑。消泡劑多數屬于表面活性劑類型。消泡劑是能在泡沫體系之中所產生的穩(wěn)定表面張力不平衡，并能打破發(fā)泡體系的表面黏度和表面彈性的物質。它應具有低的表面張力和HLB值，密度比發(fā)泡介質小，又能不溶解于發(fā)泡介質之中（適宜的不相容性）。它極易按一定的粒度

12、大小均勻地分散于泡沫介質之中、產生持續(xù)和均衡地消泡能力。當泡沫介質由于某種原因要起泡時，它首先能阻止泡沫地產生。而在已經生成泡沫地泡沫體系之中，它又能迅速地散布，破壞氣泡地彈性膜，使之破裂。 第19頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四三、消泡劑的分類 按目前的習慣，涂料用消泡劑可分為三大類：礦物油類消泡劑；聚二甲基硅氧烷或改性聚二甲基硅氧烷（有機硅類消泡劑）；不含有機硅的聚合物類消泡劑。第20頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四（一） 礦物油類消泡劑 礦物油類消泡劑通常油三種物質組成：載體，占整個系統(tǒng)的7580；憎水顆粒1015；乳化劑或展開劑5

13、10。 載體是把主要消泡物質帶入泡沫體系中，并幫助擴散到泡膜上，起到承載和稀釋的作用。它對消泡劑的消泡性能和消泡性能的持久性有較大的影響。載體應是低表面張力的物質，它與泡沫體系必須有適宜的不相容性，且易上升導泡沫體系的表面。第21頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四 常用的載體是烴油或水，其他的如脂肪醇、脂肪酸酯溶劑。 憎水性組分在消泡劑配方中起著主要的活性作用，它可以是液體，也可以是固體。若以液體形式則以乳液液滴存在；如以固體顆粒存在，它的粒徑應為0.120m之間的憎水性材料。顆粒太小，有效性顯著降低；顆粒太大，就不能進入泡沫膜層，微泡聚集成大泡就不會發(fā)生。 有許多憎

14、水性材料可供選擇，它們是蠟、硅油、疏水二氧化硅、脂肪族酰胺、脂肪族酸酯、金屬皂、聚氨酯、高分子量聚乙二醇、飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸、聚脲等。第22頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四（二） 有機硅類消泡劑 有機硅類消泡劑一般是指兩類化學物質：一類以聚二甲基硅氧烷為主，在某些情況下，也可以是乙基和部分為羥基、苯基、氰基、三氟丙基等的硅氧烷；另一類是以聚醚或有機物改性的聚二甲基硅氧烷。第23頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四1. 聚二甲基硅氧烷類消泡劑 聚二甲基硅氧烷為不揮發(fā)油狀液體，在水、動植物油及礦物油中不溶解或溶解性很差。既耐高溫、又耐低溫，

15、物理性能穩(wěn)定?；瘜W惰性，無生物活性，且有很低的表面張力，是一類應用廣泛的消泡劑。聚二甲基硅氧烷用作消泡劑時，它的聚合度n值為幾十到幾百。相對短鏈的聚硅氧烷常用作涂料的表面助劑，在涂料中常顯示出穩(wěn)定泡沫的性質，是穩(wěn)定泡沫還是消泡，則取決于所用硅氧烷的溶解度和相容性，只有選擇適宜的溶解度和相容性的硅氧烷產品才能有消泡功能。 聚二甲基硅氧烷作為消泡劑可以有本體、溶液、復合型和乳化型幾種形式。第24頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四2. 改性聚二甲基硅氧烷類消泡劑 既能滿足消泡能力地要求，又有適宜地親水性和親油性地平衡，有良好的漆膜外觀，人們在聚二甲基硅氧烷主鏈上用各種聚醚和

16、有機物基團進行改性，獲得了理想地結果。聚二甲基硅氧烷也可用聚甲基烷基硅氧烷來代替。這些產品主要應用在溶劑型和水溶性涂料中。最新穎地創(chuàng)新性方面有以有機氟改性的硅氧烷消泡劑，稱為“氟有機硅消泡劑”，這類產品有非常低的表面張力和強烈的消泡能力，是一個新的發(fā)展方向。 第25頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四（三）不含有機硅的聚合物類消泡劑第26頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四引發(fā)劑 在熱和輻射作用下，共價鍵均裂生成兩個自由基的物質，可作自由基聚合反應的引發(fā)劑。過氧化物和偶氮化合物以及氧化還原引發(fā)體系是最常用的自由基聚合反應引發(fā)劑。第27頁，共104

17、頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四一、過氧化物類引發(fā)劑 過氧化物類引發(fā)劑的活性次序一般為：過氧化二碳酸酯類過氧化二酰類過氧化酯類過氧化二烷基類過氧化氫第28頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四過氧化氫 半衰期長，引發(fā)活性低，合適于熱固化不飽和聚酯引發(fā)。過氧化二烷基 過氧化二烷基引發(fā)劑的分解溫度比過氧化氫低，但仍屬于低活性引發(fā)劑，可用于高溫聚合反應，也可與其他引發(fā)劑混合使用，以提高單體轉化率。過氧化二酰物 其中過氧化二苯甲酰是最常用的引發(fā)劑，它是白色晶體，易溶于有機溶劑和單體中，市售工業(yè)品或試劑含水量均在30左右，使產品更穩(wěn)定，便于運輸和貯存。在無水介質中使

18、用時，需用工業(yè)乙醇洗滌，真空干燥，而后在空氣中自然干燥，切勿烘烤。第29頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四4. 過氧化酯類 過氧化酯類引發(fā)劑的活性主要決定于酰氧基的穩(wěn)定性。酰氧基自由基脫羧后生成的自由基越穩(wěn)定，則引發(fā)劑越活潑。苯基自由基最活潑，所以過氧化苯甲酸叔丁酯最穩(wěn)定，過氧化乙酸叔丁酯次穩(wěn)定，以過氧化叔戊酸叔丁酯最活潑。但是它們的活性均比相應的過氧化二酰類低，如過氧化二苯甲酰分解溫度為73，而過氧化苯甲酸叔丁酯的分解溫度為105，所以該品種多用于高溫聚合反應。5. 過氧化二碳酸酯類 過氧化二碳酸酯類屬高活性引發(fā)劑，用于提高聚合反應速率或降低聚合溫度。第30頁，共1

19、04頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四二、偶氮類引發(fā)劑 R1R4為烷基，可以相同，也可不同。X是硝基、酯基、羧基、和氰基等吸電子基團。工業(yè)上常用的是氰基，氰基的存在有助于偶氮化合物的穩(wěn)定。常見的偶氮化合物難溶于水，易溶于有機溶劑。通過在油溶性的偶氮化合物中引入親水基團，得到水溶性的偶氮引發(fā)劑，適應于水溶液聚合與乳液聚合中。第31頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四三、氧化-還原引發(fā)體系 氧化還原引發(fā)體系是利用還原劑和氧化劑之間的電子轉移所生成的自由基引發(fā)聚合反應。由于氧化還原引發(fā)體系分解活化能很低，約為4060KJ/mol，常用于引發(fā)低溫（050）聚合反應

20、。常用的氧化還原引發(fā)體系主要有水溶性氧化還原引發(fā)體系和油溶性氧化還原引發(fā)體系。 第32頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四水溶性氧化還原體系：a. 過氧化氫-亞鐵引發(fā)體系，b. 過硫酸鹽-亞鐵引發(fā)體系，c. 過硫酸鹽-亞硫酸鹽引發(fā)體系。油溶性氧化還原體系：a. 過氧化物-叔胺氧化還原體系，b. 過氧化氫物-金屬離子（Mn+）氧化還原引發(fā)體系。四價鈰鹽和醇、胺、硫醇等組合的氧化還原引發(fā)體系第33頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四四、活性自由基聚合引發(fā)劑 1. Iniferter 引發(fā)劑 Iniferter 引發(fā)劑是從活性聚合的特征和自由基聚合的反

21、應機理出發(fā)，在自由基聚合體系總引入一種兼具引發(fā)、轉移和終止功能的引發(fā)劑，從而使聚合反應具有可控性的一種聚合方法。實際是單體分子向引發(fā)劑分子只能夠R-R鍵的連續(xù)插入反應，得到聚合產物的結構特征是兩端帶有引發(fā)劑的碎片?？捎米鱅niferter 引發(fā)劑的化合物有很多，一般分為熱活化型（thermoiniferter）和光活化型（photoiniferter）兩大類。第34頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四 Iniferter 引發(fā)劑可用于苯乙烯（St）和甲基丙烯酸甲酯（MMA）以及丙烯酸甲酯（VAc）、丙烯氰（AN）、甲基丙烯氰（MAN）的可控聚合，而且還成功地用于聚合物的

22、分子設計，采用單官能度、雙官能度和多官能度的Iniferter 引發(fā)劑可合成AB型、ABA型嵌段共聚物和星形聚合物。 第35頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四2. 烷氧基胺 近年發(fā)展起來的一類引發(fā)劑，是由普通引發(fā)劑和穩(wěn)定的氧氮游離基（TEMPO）反應產生的，因此又可稱為TEMPO引發(fā)體系。3. 原子轉移自由基聚合引發(fā)體系4. RAFT試劑 RAFT試劑是一種可逆加成-斷裂鏈轉移劑，在其分子結構中同時具有易發(fā)生加成和斷裂反應的化學鍵， 引發(fā)單體進行可逆加成-斷裂鏈轉移（RAFT）活性自由基聚合。 第36頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四五、大分

23、子引發(fā)劑六、雙官能度及多官能度引發(fā)劑七、其它類型的引發(fā)劑第37頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四阻聚劑 自由基聚合的單體在貯存或加工提純的過程中往往因光、熱等因素的作用而聚合，加入少量的阻聚劑可以避免這種破壞性的反應。在聚合過程中，有些單體聚合到一定轉化率后需要停止或有暴聚傾向時加入阻聚劑，阻聚劑能迅速地與初級自由基或鏈自由基作用，使鏈終止，進而將聚合反應控制在一定程度。第38頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四 阻聚常數C2可用來表征阻聚劑阻聚能力地大小，部分常用阻聚劑地阻聚常數C2列于下表。由表可以看出，C2值隨著單體和阻聚劑地種類而改變，

24、即不同結構的烯烴要求不同類型的阻聚劑，同一結構的烯烴，在生產過程和貯存及運輸過程中對阻聚劑的要求也不同，因此，阻聚劑有很多種不同的類型。第39頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四部分常用阻聚劑阻聚劑單體溫度/C2K2/L/(mols)硝基苯丙烯酸甲酯苯乙烯乙酸乙烯酯5050500.004640.32611.24.63193001,3,5三硝基苯丙烯酸甲酯苯乙烯乙酸乙烯酯5050500.20464.2404204760000對苯醌丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯苯乙烯4444505.5518120024001,1二苯基2芳基肼自由基（DPPH）甲基丙烯酸甲酯442000FeCl3

25、在二甲基甲酰胺中丙烯腈甲基丙烯酸甲酯苯乙烯乙酸乙烯酯606060603.335366500500094000235000硫丙烯酸甲酯4444450.075470110040氧甲基丙烯酸甲酯苯乙烯5050330014600107106107第40頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四一、自由基型阻聚劑 自由基型阻聚劑是一種穩(wěn)定的自由基化合物，不能引發(fā)單體聚合反應，也不與氧反應，卻能與活性自由基發(fā)生雙基終止，達到阻聚的目的，是苯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯腈和醋酸乙烯等單體的高效阻聚劑。二、醌類阻聚劑 醌類阻聚劑是一種實際生產和科研上常用的分子型阻聚劑，具有很好的阻聚效果，是烯烴類

26、最廣泛使用的阻聚劑之一。工業(yè)上常用的苯醌只用0.0010.1就能達到預計的阻聚效果，單對不同的單體其阻聚效果不同。常用的醌類阻聚劑包括對苯醌、四氯苯醌和蒽醌等單環(huán)和多元環(huán)醌。第41頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四三、酚類阻聚劑 多元酚及取代酚廣泛用于丙烯酸及其酯類、丙烯腈、苯乙烯、甲基苯乙烯和二烯烴類單體的阻聚，但是必須在單體中溶解有氧氣時才表現(xiàn)阻聚效果。四、芳胺類阻聚劑 芳胺和酚類一樣是烯烴、二烯烴的有效抗氧劑和阻聚劑，同時也是高分子材料的防老化劑。與酚類一樣，芳胺只在氧氣存在下才有阻聚作用。第42頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四五、芳

27、烴硝基化合物阻聚劑 芳基硝基化合物是醋酸乙烯酯、苯乙烯、異戊二烯的有效阻聚劑，但對甲基丙烯酸酯類場和丙烯酸酯類沒有阻聚作用。常見的芳基硝基化合物阻聚劑包括硝基苯、間硝基氯苯、間二硝基苯、2,4二硝基苯、三硝基苯和苦味酸等。六、亞硝基化合物阻聚劑 具有阻聚作用的亞硝基化合物包括N-亞硝基二苯胺、亞硝基苯和亞硝基-萘酚等。目前尚未完全弄清亞硝基化合物的阻聚機理，但順磁共振研究表明，亞硝基苯在溶劑中能形成穩(wěn)定的氮氧自由基，因此可以與單體自由基或鏈自由基結合。第43頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四七、某些元素化合物阻聚劑 1. 硫 2. 碘 3. 氧氣八、烯丙基類單體的自阻

28、聚作用九、無機化合物類阻聚劑 包括氯化鐵、氯化銅、氯化鈦。通過電荷轉移起阻聚作用。 水相阻聚劑：防止溶于水相中的單體發(fā)生聚合反應。次甲基藍、水溶黑、硫化鈉、銅的鹽類、某些酚類等。第44頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四流變劑/防沉劑一、流變助劑的種類 水性涂料用流變助劑按照裝飾涂料、水性工業(yè)漆、印刷油墨、紙張涂布、乳液膠黏劑的不同工藝要求，可分為4個部分：1. 水解膠體或水溶聚合物。其通過聚合物鏈與水分析的水合作用所形成的氫健來提高流變值。這是純粹的對水相增稠。第45頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四2. 締合型增稠劑。這是一類具有一些疏水基

29、的親水聚合物，這些疏水基可對體系中的許多點起作用。其對水相的直接增稠非常有限，但對聚合物粒子、填料和顏料粒子有很強的締合能力。3. 流變樹脂，即所謂的微粒凝膠。4. 無機增稠劑，即片狀無機硅，在水性涂料中經常作為協(xié)同增稠劑來使用。第46頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四二、纖維素醚和其他天然水解膠體1. 纖維素醚衍生物 纖維素如瓜爾膠和淀粉為多糖類物質，它們屬于光合作用產物，因此成為可再生的資源。作為涂料所使用的添加劑，必須對天然的實際上是水不溶的纖維素進行醚化，使之成為水溶性產品。 由于纖維素分子的纏繞作用，使水溶液的流動呈假塑性。纖維素醚的分子量越高，增稠效果就越

30、大。 除了分子量外，纖維素醚鏈的取代度也會影響流變曲線。第47頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四2. 淀粉 淀粉顆粒在5580的水中膨脹成數倍于員粒徑的顆粒，然后其溶解成黏稠的膠質水合聚合物的分散體。這些水合聚合物通過溶解的分子聚集在一起，在冷卻后形成假塑性凝膠。這類淀粉可作為黏結料用于黏合劑、紙張施膠及聚合物分散體的增稠劑。3. 瓜爾膠 瓜爾膠是一種聚糖與半乳糖的嵌段共聚物。可溶解在冷水中，并顯示出很高的增稠效果，通過羥丙基衍生改性可改善其在水中的透明性和溶解性。第48頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四4. 黃原膠 黃原膠是一個陰離子雜多糖

31、，其類似于葡萄糖基纖維素。 黃原膠在攪拌條件下既可溶解在冷水中，也可溶解在熱水中，即使?jié)舛群艿鸵部尚纬奢^高黏度的溶液。5. 藻朊酸鹽 藻朊酸鹽是在自然界中被發(fā)現(xiàn)的，是以褐色藻類為主體的褐藻膠，是一種多糖羧酸類物質，用氫氧化鈉中和后可溶解在水中，其在食品、藥品和化妝品行業(yè)中作為增稠劑，協(xié)同乳化劑和穩(wěn)定劑起作用。第49頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四三、合成聚合物1. 聚丙烯酸 涂料和油墨中主要使用的增稠劑是聚丙烯酸鹽。 這類增稠劑與氫氧化鈉和氨中和后形成較高黏度的溶液，黏度隨pH升高而增加，羧酸官能團轉變成羧酸鹽。羧酸鹽的形成導致內部分子排斥，并使聚合物鏈延伸，沿著聚

32、合物鏈，水分子被吸附，形成高濃度膠狀結構。第50頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四2. 締合型增稠劑 增稠原理：由膠束在水相中形成架橋結構并與乳液粒子和顏/填料粒子平行鏈接。 按照締合型增稠劑不同的分子結構，流變曲線可以從牛頓型到假塑性。第51頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四四、無機增稠劑 具有片狀結晶構造的瓷土以及煅燒的無定形無機硅，在水相中顯示出膨脹的功能。作為增稠劑和觸變劑旨在控制沉淀，它們可以通過氫健建立三維結構，這樣在涂料靜止時使水相變稠。在剪切條件下，這些結構可以很容易被打破，使得涂料易于施工。第52頁，共104頁，2022年，

33、5月20日，19點40分，星期四五、鈦酸酯 鈦酸酯的基團在水溶液中被部分水解形成氫健，氫健與顏料和基料表面的其他官能團之間相互作用。當剪切形成時，網狀結構被破壞，黏度下降；剪切力消失后，黏度再次恢復。 第53頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四增稠劑 水溶性涂料以水為分散介質（如乳膠漆）或以水為溶劑（水溶性涂料），而水的黏度很低，不能滿足涂料的要求。因此，生產時一般通過加增稠劑調節(jié)流變性，以滿足各種要求。 下面介紹增稠劑種類及增稠特點。第54頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四一、纖維素醚及其衍生物1. 纖維素醚及其衍生物 纖維素醚及其衍生物主要

34、有：羥乙基纖維素（HEC）、甲基羥乙基纖維素（MHEC）、乙基羥乙基纖維素（EHEC）、甲基羥丙基纖維素（MHPC）、甲基纖維素（MC）和黃原膠等，是非離子增稠劑，分子量51048105。第55頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四 機理：由于氫鍵使其有很高的水合作用及其大分子之間的纏繞。 特點：水相增稠，與乳膠漆中各族分相容性好，低剪增稠效果好，對pH值變化容忍度大，保水性好，觸變性高。第56頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四2. 疏水改性纖維素（HMHEC） 疏水改性纖維素（HMHEC）是在纖維素親水骨架上引入少量長鏈疏水烷基，從而成為締合型

35、增稠劑。由于進行了疏水改性，在原水相增稠的基礎上又具有締合增稠作用，能與乳液粒子、表面活性劑以及顏料等疏水組分締合而增加黏度，其增稠效果可與分子量大得多的纖維素醚增稠劑品種相當。第57頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四二、堿溶脹型增稠劑 堿溶脹型增稠劑分為兩類：非締合型堿溶脹型增稠劑（ASE）和締合型堿溶脹型增稠劑（HASE）,它們都是陰離子增稠劑，分子量為21055105。 第58頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四1. 非締合型堿溶脹型增稠劑 非締合型的ASE是聚丙烯酸鹽堿溶脹型乳液，由不飽和共聚單體和羧酸等共聚而成。 機理：在堿性體系中發(fā)

36、生酸堿中和反應，樹脂被溶解，羧基在靜電排斥的作用下使聚合物的鏈伸展開，從而使體系黏度提高，達到增稠的效果。 其增稠效果受pH值影響很大，pH值變化時，增稠效果隨之變化。第59頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四2. 締合型堿溶脹型增稠劑 締合型HASE是疏水改性的聚丙烯酸鹽堿溶脹型乳液。 機理：是在ASE的增稠基礎上加上締合作用，即增稠劑聚合物疏水鏈和乳膠粒子、表面活性劑、顏料粒子等疏水部位締合成三維網絡結構，此外還有膠束作用，從而使乳膠漆體系的黏度升高。 特點是增稠效率較高，因為本身的黏度較低，在涂料中極易分散。 第60頁，共104頁，2022年，5月20日，19點4

37、0分，星期四三、聚氨酯增稠劑和疏水改性非聚氨酯增稠劑1. 聚氨酯增稠劑（HEUR） 是一種疏水基團改性的乙氧基聚氨酯水溶性聚合物，屬于非離子型締合增稠劑，分子量31045104。HEUR由疏水基團、親水鏈和聚氨酯基團三部分組成。疏水基團起締合作用，是增稠的決定因素。親水鏈能提供化學穩(wěn)定性和黏度穩(wěn)定性。 締合型增稠劑的結構特點：疏水基封端。第61頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四 機理：HEUR在乳膠漆水相中，一是分子疏水端與乳膠粒子、表面活性劑、顏料等疏水結構締合，形成立體網狀結構，這也是高剪切黏度的來源；二是表面活性劑，當其濃度高于臨界膠束濃度是，形成膠束，中剪黏度

38、主要由其主導；三是分子親水鏈與水分子以氫鍵起作用，從而達到增稠效果。 特點：由于低剪切速率黏度低，所以流平性較好，對涂料的光澤無影響。而高剪切速率黏度高，故涂膜豐滿度高。分子量較低，并且高剪切速率黏度高，因此涂料輥涂施工抗飛濺性好。這些方面一般優(yōu)于堿溶脹型增稠劑。 第62頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四2. 疏水改性非聚氨酯增稠劑 這類疏水基團改性的乙氧基非聚氨酯水溶性聚合物，也屬非離子型締合增稠劑，性能與HEUR相似。 疏水改性氨基增稠劑 疏水改性聚醚增稠劑 改性聚脲增稠劑第63頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四四、無機增稠劑 目前用于乳

39、膠漆的無機類增稠劑主要有以下三種：第一種是膨潤土，使用較多的是鈉基膨潤土，呈片狀結構，吸水體積增大，形成觸變的立體網狀結構而對體系增稠。第二種是凹凸棒土，呈針狀，分散于水中后，顆粒間形成網絡，將水包裹于其中而起增稠作用。第三種是氣相二氧化硅，在涂料生產中可以通過加入適當的白炭黑來控制體系的黏度，在體系含醇的情況下，增稠效果較好，具有良好的觸變性能，防沉效果好。第64頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四五、絡合型有機金屬化合物類增稠劑 機理：通過氫鍵作用 第65頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四防縮孔、流平劑 對于流平性不良的涂料，在施工過程或施

40、工后的成膜過程中，由于內部原因或外部原因，通常輝產生如縮孔、縮邊、橘皮、刷痕、輥痕、流掛、浮色、發(fā)花等表面缺陷，不僅影響涂膜的裝飾效果，而且會降低或損壞其保護功能。第66頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四 影響流平性的因素很多，如涂料的表面張力、底材的臨界表面張力、黏度、溶劑的溶解力和揮發(fā)速度、濕膜厚度、濕膜表層及表里層間的表面張力梯度、施工方式、施工環(huán)境、底材的潔凈度等。 防止涂膜產生縮孔、橘皮、刷痕、發(fā)花等表面缺陷的最有效方法是在涂料中添加防縮孔、流平劑，可以使涂料的表面張力降低至一個理想的水平，使涂料的表面張力低于底材的臨界表面張力，幫助濕膜充分潤濕底材并均勻地

41、展布，減少濕膜中產生地表面張力梯度，縮短表層流動和上下對流的時間，使涂膜表層盡快達到表面張力均勻化，從而可減少或消除上述的涂膜弊病，獲得光滑平整的涂膜 。第67頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四一、表面張力與縮孔的關系 在涂裝中，只有當涂料的表面張力低于底材的臨界表面張力時，才能潤濕底材并推動涂料在底材上展布成平整光滑的涂膜。如果把表面張力較大的涂料涂布到一個表面張力相對較小的底材上，那么涂料不會潤濕底材，在施工時依靠機械力可以把涂料涂布到底材表面，但因為表面未被涂膜潤濕，表面張力趨向于將液態(tài)的涂料回縮成球形粒子；同時由于溶劑揮發(fā)，體系黏度增加，若在涂料回縮成球形粒子

42、之前，黏度已增大到使流動基本停止，則產生一層很不均勻的涂膜，有的區(qū)域沒有涂膜或只有很薄的膜，而鄰近區(qū)域的涂膜卻非常厚，即形成了縮孔。縮孔是指在涂膜上形成了不規(guī)則的露底或不露底的凹痕，使涂膜失去平整性。 第68頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四導致涂膜縮孔的原因 外部原因產生的縮孔 底材如果受到油污、水分、塵埃、指印等雜質污染，會導致受污染的點或區(qū)域的表面張力降低很多，甚至遠低于涂料的表面張力，如未經處理的鋼板表面及脫膜劑未清潔干凈的塑料表面，或由于底材表面組成的不均勻而導致某些點或區(qū)域的臨界表面張力偏低，在涂料涂布后，濕膜將從這些低表面張力的點或者區(qū)域向四周回縮而形成

43、縮孔，這類縮孔一般是露底縮孔。 第69頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四2. 內部原因產生的縮孔 涂料的配方、組成等內在因素也會導致縮孔。涂料在貯存過程中，若樹脂中少量大分子物質聚集，會產生不溶于溶劑的顆粒；或在涂料交聯(lián)固化過程中，由于溶劑揮發(fā)，導致不同組分的樹脂與溶劑之間的溶解性發(fā)生變化，溶解性差的樹脂可能會析出，成為不溶性膠粒；此外，涂料中低表面張力的物質，如聚二甲基硅氧烷、消泡劑等若過量或分子量過大，會在涂料中產生不相容的液滴；這些與體系不相容的粒子或液滴，均會在液膜中形成低表面張力點，與周邊的涂料產生表面張力梯度，導致表面張力較高的濕膜不能潤濕這些點而造成縮孔

44、，這種縮孔一般為不露底的點式縮孔。 第70頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四 防止涂膜縮孔，對涂料而言是提高抗縮孔能力，對底材而言是通過表面處理來提高其臨界表面張力。除了從調整涂料配方、控制施工工藝及消除外來污染源等方面著手外，一種有效的方法是在涂料中加入能降低涂料表面張力的防縮孔、流平劑，使涂料的表面張力低于底材的以及涂膜中污染物的表面張力，幫助濕膜充分潤濕底材和均勻地展布，并促進涂膜表層盡快達到表面張力均勻化。 改性有機硅類流平劑及聚丙烯酸酯類流平劑能夠通過在涂膜表面形成薄膜而改善表面狀態(tài)，因而可在涂膜干燥或固化過程中穩(wěn)定其表面，減弱了表層流動，防止縮孔、淚滴、橘

45、皮等缺陷的形成。第71頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四二、水性涂料主要的涂膜表面缺陷及 解決方法 針對水性涂料中存在的主要涂膜缺陷，可使用如下幾類防縮孔、流平劑來改善：潤濕劑降低涂料表面張力，幫助涂料潤濕 底材和防止涂膜縮孔；流平劑改善涂膜表面的平整度，提高涂膜的平滑性；流變改性劑改善流平性和抗流掛性，取得這兩方面的最佳平衡；助溶劑降低涂料表面張力，增加體系相容性，改善流動和流平。 第72頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四三、粉末涂料主要的涂膜表面缺陷劑解決方法 粉末涂料常用的防縮孔、流平劑是具有中等分子量及較窄分子量分布的丙烯酸酯類均聚物

46、和共聚物，對表面張力的影響較小，主要通過在熔融固化過程中保持涂膜表面張力均勻、恒定來促進流平。一些帶有活性基團如環(huán)氧基、羥基、羥甲基、羧基的丙烯酸酯流平劑，由于這些活性基團具有親水性，因而提高了流平劑對底材的潤濕性，防縮孔功能更明顯； 第73頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四 其次，這些基團能與體系中的樹脂或固化劑進行交聯(lián)反應，使流平劑與體系通過化學鍵緊密結合，提高了涂膜的力學性能和光澤，即使用量過大也不會引起涂膜發(fā)黏。而氟改性的丙烯酸酯類聚合物及耐高溫的改性聚硅氧烷，降低表面張力的作用顯著，主要用來防止縮孔。對某些粉末涂料來說，選擇合適的聚丙烯酸酯類流平劑便可達到很

47、好的潤濕和流平效果，但對于難以潤濕的粉末涂料體系，則需將側重防止縮孔的流平劑與側重防止橘皮的流平劑配合使用，可取得最佳協(xié)同效應。 第74頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四四、改善涂料的流平性方法從下面幾個方面著手改善涂料的流平性：a. 降低涂料的表面張力，使涂料的表面張力低于 底材的臨界表面張力以及低于底材上或涂料中的污染區(qū)域或雜質的表面張力；b. 在涂料表面形成極薄的膜以減少涂膜表層及表、里層之間的表面張力梯度，促進表面張力均勻化；c. 調整溶劑的揮發(fā)速度，提高溶劑對樹脂的溶解性，降低涂料黏度，改善濕膜流動性，延長流平時間。 第75頁，共104頁，2022年，5月2

48、0日，19點40分，星期四五、常用的防縮孔、流平劑主要類型 改性有機硅類防縮孔、流平劑 這類助劑屬于用聚醚、聚酯、長鏈烷基、芳烷基，或反應性基團如羥基、乙烯基等改性的聚二甲基硅氧烷。大多數都可以強烈地降低涂料地表面張力，提高涂料對底材地潤濕性，防止產生縮孔。第76頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四2. 聚丙烯酸酯類防縮孔、流平劑 這類流平劑是與涂料能有限混溶地線性樹脂如丙烯酸酯均聚物或共聚物。理想的聚丙烯酸酯類防縮孔、流平劑應具有較窄地分子量分布、較低的表面張力、較低的玻璃化溫度、適宜的分子量與成膜聚合物有限的相容性，這樣它們能憑借比涂料低一些的表面張力及不完全混溶性

49、而部分遷移到涂料表面，并且隨著不混溶性的提高而增加富集在表面的程度，從而在濕膜表面形成單分子層薄膜，減弱了表層流動，促進涂膜表面張力均勻化，抑制溶劑揮發(fā)速度，給予濕膜更多的可流平時間。 為了獲得最佳的濕膜表面，可將改性有機硅與聚丙烯酸酯共用 。第77頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四3. 溶劑類流平劑 這一類是以高沸點溶劑為主要成分的流平劑。使用由高沸點的芳烴類或酯類、酮類、醇醚類及醚酯類等溶劑組成的混合溶劑，可調整溶劑的揮發(fā)速度和對樹脂的溶解性，使涂膜在整個干燥過程中具有較平衡的揮發(fā)速度及溶解力，防止因溶劑揮發(fā)過快、黏度過大而妨礙濕膜流動所造成的流平不良的弊病，并可

50、防止因溶劑揮發(fā)過快而引起的基料溶解性變差、析出所導致的縮孔現(xiàn)象。 溶劑類流平劑的用量不應過多，一般不超過涂料總量的5，以調節(jié)流平性和抗流掛性取得最佳平衡為度。第78頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四防污劑 防污涂料所使用的防污劑一般分為無機和有機兩類。第79頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四一、無機防污劑 無機防污劑多是一些金屬氧化物及其鹽類，經常使用的有銅粉、氧化亞銅、無水硫酸銅、硫氰酸亞、氧化汞、氧化鋅等。在這些防污劑中，氧化亞銅是使用最久、應用最廣泛的一種。 銅對生物的毒理作用是：降低生物機體中主酶對生命代謝的活化作用，以次縮短生物壽命

51、。另外還會直接使生物的細胞蛋白沉淀。 氧化亞銅在涂膜中以銅離子的形式向海水中擴散，可以有效地防止海洋生物污損，而對人體毒性不大。第80頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四 氧化亞銅在海水中的滲毒率很大，不利于長期防污，必須添加一些助劑控制氧化亞銅的滲毒率。氧化鋅度本身不大，但常用作防污涂料的顏料，它的另一作用是促進銅離子的滲出。另一常用顏料氧化鐵紅也會抑制銅離子的滲出。氧化汞的毒性比較大，而且溶解度也較大，容易造成環(huán)境污染，在配制涂料時應避免使用，有時可用少量與氧化亞銅配合使用。第81頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四二、有機防污劑有機防污劑的

52、種類很多，主要有以下幾類：1. 有機鋅化合物 雙三丁基氧化錫、三丁基氟化錫、三苯基氯化錫、三苯基氟化錫、三苯基氫氧化錫、三苯基醋酸錫等。2. 有機硫化合物 福美雙、福美鋅、二硫化四甲基秋蘭姆鋅等。3. 有機鉛化合物 三苯基醋酸鉛、三苯基硫化鉛、三苯基氯化鉛、三苯基月桂酸鉛等。4. 有機砷、有機鉍化合物。第82頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四 其中，有機錫化合物作為防污劑得到了迅速的發(fā)展并已成為防污涂料的主流。有機錫的滲毒率之及氧化亞銅的十分之一，防污效果優(yōu)于氧化亞銅，并且可以配成各種色漆用于輕金屬結構的船舶。有機錫的毒理作用尚不很清楚，但已知其對人體毒害比較大，各國

53、都對涂料中有機錫的含量作了限制。此外，為了消除有機錫的的揮發(fā)，人們在三烷基錫化合物上引入丙烯酸基團，得到丙烯酸三烷基錫或甲基丙烯酸三烷基錫，進行聚合制備有機錫聚合物，由此研制了劃時代的自拋光防污涂料。第83頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四 如前所述，海洋中的污損生物達兩千余種，而每種防污劑只對其中一部分污損生物有特效。如氯化亞銅對除防貝類動物效果好，對植物類效果差。此外，二硫化四甲基秋蘭姆和DDT也僅對貝類有較好的防污作用。所以在配置防污涂料時要注意選擇防污劑的品種和組合，并要考慮道對環(huán)境污染小。對人體無毒或低毒。 第84頁，共104頁，2022年，5月20日，19

54、點40分，星期四防腐劑、防霉劑和防藻劑 涂料在生產和貯存中可能發(fā)生的問題是罐中的防腐問題，是細菌帶來的問題，要通過加防腐劑、環(huán)境的凈化和嚴格的生產管理來解決。在水性涂料的高濕生產環(huán)境中，搞好環(huán)境衛(wèi)生和設備清潔是防腐的重要環(huán)節(jié)。防止原料嚴重帶菌，尤其是防止水和含水原料（如乳液）嚴重帶菌是至關重要的。但是在配方中使用防腐劑在任何情況下都是絕不可少的。第85頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四 涂膜有親水成分，有一定吸水性，同時含有微生物的養(yǎng)分，在濕熱環(huán)境中，容易長霉生藻。因此，對涂膜來說，存在干膜防霉防藻問題。第86頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期

55、四一、防腐劑和防霉、防藻劑的作用機理1. 阻礙菌體呼吸 一般來說，銅、汞、砷和有機硫等都屬于這種作用機理。2. 干擾病原菌的生物合成3. 破壞細胞壁的合成 這種作用方式是殺菌，而不是抑制細菌。4. 阻礙類酯的合成5. 阻斷光合作用 防藻劑是通過阻斷光合作用而達到防藻效果的。第87頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四二、腐敗和霉變的主要菌屬及其最低抑制濃度 只有當防腐劑和防霉劑用量中其活性組分高于最低抑制濃度（MIC）時，才能達到有效的保護作用。第88頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四三、常用防腐劑1. 1,2-苯并異噻唑啉-3-酮2. 5-氯-

56、2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮/2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮（3/1）釋放甲醛型防腐劑 3540%的甲醛水溶液。4. 5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮/2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮+釋放甲醛型防腐劑 體系有協(xié)同作用。5. 1,2-苯并異噻唑啉-3-酮/2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮體系有協(xié)同作用。6. 1,3,5-三（2-羥乙基）均三嗪7. 其他防腐劑第89頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四四、常用防霉、防藻劑 按活性組分，大致有：異噻唑啉酮類、苯并咪唑類、碘炔丙基類、取代芳烴類、二硫代氨基甲酸鹽類等。 干膜防霉、防藻劑的關鍵是水溶性要低，否則會被水沖淋掉，

57、影響防霉防藻時效性。 例如：苯并咪唑氨基甲酸甲酯、2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮、3-碘-2-炔丙基丁基氨基甲酸酯、四氯間苯二甲腈、4,5-二氯-2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮、吡啶硫酮鋅等。第90頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四抗靜電劑 高分子材料的帶電主要是高分子材料的高表面電阻，致使所產生的靜電荷一時很難泄漏，積累的靜電荷越來越多而造成的，有些材料的摩擦帶電壓甚至高達幾千伏。使高分子涂層具有抗靜電性：其一是對成膜基質進行結構改性，使其具有導電性；其二是添加表面活性劑類抗靜電劑。對成膜基質進行結構改性，主要是在高分子化合物中引入極性基團或離子化基團，降低其固

58、有電阻。這種方法是實現(xiàn)抗靜電的根本方法，但有很大難度和一定的局限性，目前廣泛采用的是后一種方法。第91頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四 首先來了解一下抗靜電分子的結構特性。抗靜電劑分子的結構可用R-Y-X通式表示，式中，R為親油基；X為親水基；Y為連接基。上述通式中，親水性基團顯示出極性，親油基團顯示出非極性，二者之間存在一個平衡值，也稱親水親油平衡值（HLB）。HLB值越大，說明表面活性劑分子的極性越高；反之HLB值越小，表面活性劑分子的極性越低。 第92頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四 吸濕機理認為，抗靜電劑分子中的親水基在涂層固化過程中往往會排列于外側，親水基伸向大氣，親油基（親高分子）插入大分子層，因此可以吸收空氣中的水分，形成肉眼觀察不到的“水膜”。這樣的“水膜”又為離子型表面活性劑提供了電離條件，不僅能形成含水導電層，也為離子導電創(chuàng)造了有利條件。這層“水膜”構筑了一條導電通道，使涂層表面電阻降低，泄漏和釋放靜電荷。有些學者認為抗靜電劑主要起潤滑作用。抗靜電劑的潤滑作用減少了表面磨擦，降低了摩擦系數，在一定程度上抑制了靜電荷的產生。第93頁，共104頁，2022年，5月20日，19點40分，星期四一、陰離子型抗靜電劑