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优化钛白分散的新型高效解决方案:Coadis™ 144 A

作者:Denis Ruhlmann博士(涂料助剂全球研发经理)Yohann Trang(涂料助剂全球业务经理)COATEX SAS   |  发表于:2017-03-07   |  关键词:,消泡剂,阴离子型,非离子型,水性涂料

分散剂是正确配制水性涂料的必需添加剂。它们可促进分散降粘过程,并确保涂料的良好储存稳定性。分散剂还可以为涂料提供兼容性、展色性和耐水性等方面的附加值。

简单的机械分散不足以打散细填料或颜料在水中形成的团块。由于具有水溶性并且与颜料和填料的离子化表面高度相容,分散剂有助于降低界面能。通过形成有机保护层,分散剂还能在一定时间内保持矿物分散体稳定。

图1 图2

对于含有较大比例高价值颜料或细填料(如TiO2)的中低PVC涂料,通常会选择基于共聚结构的分散剂。这种分散剂特殊的结构能够增强高质量涂料所需的典型附加性能,例如颜料相容性、遮盖力、高光泽、耐水性和耐污性。

QQ图片20170307153625.png

钛白的级别和质量都会影响到其主要光学性能(亮度,遮盖力,光泽)和使用推荐(易于分散,用于高、中或低PVC涂料)。我们所面临的挑战是,即使分散在水中,也能完整的恢复粉末颜料的特性和性能。

在矿物颗粒上产生的光散射能精确解释涂料的光学行为。当光在小颗粒比如分散良好的钛白中发生反射和散射,其光学效能便可以最大化,从而带来更好的亮度和遮盖力。

Coadis™ 144 A是一种通用的高性能亲水型共聚物,可以为一系列水性内外墙涂料提供卓越性能。

其分散和稳定能力对各种TiO2颜料均非常有效,这使Coadis™ 144A成为为各种TiO2浆料提供稳定低粘度的最佳解决方案之一。

室内半光涂料

研磨

%

%

7,77

7,77

分散剂参照产品

0,37

0,00

Coadis? 144 A

0,00

0,43

表面活性剂

0,28

0,28

消泡剂

0,09

0,09

杀菌剂

0,14

0,14

碳酸钠

0,39

0,39

金红石TiO2

23,15

23.13

硅酸铝颜料

1,87

1,87

7,88

7,87

    调漆



Encor?300

32,66

32,65

Encor? 626

14,00

13,99

消泡剂

0,19

0,19

Rheotech? 2800

2,03

2,02

Rheecech? 4800

0,04

0,04

9,15

9,14

总计

100,00

100,00

%分散剂有效添加量

0,19%

0,19%


浆料制备

将Coadis™ 144A与市场参照产品在76.5% TiO2浆料进行比较。图4和5显示达到浆料最低粘度需更少Coadis™ 144A,这意味着Coadis™ 144A比市场参照产品表现出更好的效率。

图4 图5

我们对其他等级TiO2(如Ti - Pure R 706、R 902、Tronox CR 826和CR 828)也进行了类似的评估。与市场参照产品相比,无论TiO2等级如何, Coadis? 144A用更小的添加量便可达到最低浆料粘度。此外, Coadis™144A可以研磨出更低粘度的钛白浆,而且表现出比市场参照产品更好的稳定性。

室内半光涂料配方

在室内半光涂料配方中,Coadis™ 144 A与一只现有的市场产品进行了对比。Coadis™ 144A和市场参照产品的有效添加量均为0.19%。TiO2添加量为23%,乳液用量约为46.5%。

由Coadis™ 144 A替代市场参照产品,该半光涂料的流变特性仍然保持良好。中剪和高剪切粘度和原来体系非常接近(分别为Stormer和ICI粘度)(参见图6)而在低剪切粘度数据也很接近(Brookfield粘度,参见图7)。流平和抗流挂的平衡也保持不变。

图6  图7

光学性能

光学性能是高品质涂料(如半光涂料)的关键性能。它们是TiO2分散良好和稳定的重要标识。图8和图9是该半光涂料的遮盖力、着色能力和光泽度数据。

图8 图9

同样,Coadis™144A完全达到市场参照产品的性能水平。它们的遮盖力均接近97%,两种情况下的着色能力和光泽相似。

机械性能

使用或代替分散剂时,机械性能也可能受到影响。在配制半光涂料时,通常会测试耐污性和抗粘连性,同时更会系统地进行耐擦洗性测试。这些测试可显示分散剂或高或低的亲水特性及其对成膜的影响。

10 11 12

图10、11和12显示,与市场参照产品相比,使用Coadis144A带来的改善特性。口红抗污性明显提高,粘连性略微减少。耐擦洗性类似,但使用Coadis 144A带来的视觉外观更好。

结论

Coadis™144 A完全适合制备高固含、低粘度且稳定的TiO2浆料,在大多数情况下其性能超过市场参照产品。它与各种等级和表面处理的金红石型TiO2均配合良好。其他研究揭示,与市场参照产品相比,Coadis™144A 与TiO2浆在涂料配方中能产生协同效应。 

它与缔合流变改性剂(如阴离子型HASE)具有很好的配方兼容性,如上述半光涂料配方中(使用Rheotech™2800和Rheotech™ 4800),同时还与非离子型HEUR增稠剂(例如Coapur?型增稠剂)具有很好的配方兼容性。

与市场参照产品相比,Coadis™ 144 A能提高中低PVC涂料的耐沾污性、抗粘连性和耐擦洗性。它与颜料具有很好的兼容性、展示出良好的展色性,并且有助于减少起泡,从而使涂料易于使用和处理。

Coadis™144 A符合当前和未来的法规,其不含溶剂,APEO和重金属。 

Coadis™分散剂系列旨在提供高性能和特殊解决方案。这一主题将在2017年4月于德国纽伦进行的下一届欧洲涂料展上有相关技术讲座。




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