乳胶漆的基本概念和成份-表面活性剂消泡剂与防微生物剂课程内容
*表面活性剂 ·什么是表面活性剂 ·表面活性剂的分类和结构特征 ·表面活性剂在乳胶漆中的作用及机理 ·表面活性剂对乳胶漆性能的负面影响 *消泡剂 ·气泡是怎样产生的 ·消泡剂的作用机理和性能要求 ·消泡剂的分类 ·消泡剂对乳胶漆性能的负面影响 *防霉防藻剂和防腐剂 ·涂料面临的微生物感染危险 ·什么是防腐剂和防霉防藻剂，以及其使用方法 什么是表面活性剂？ *表面活性剂是一类具有表面活性的化合物。溶于液体（特别是水）后，能显著降低溶液的表面张力或界面张力，并能改进溶液的增溶、乳化、分散、渗透、润湿、发泡和洗净等能力。 *表面活性剂分子中同时存在亲水基疏水基。亲水基通常是溶于水后容易电离的基团，如羧酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐等，以及在水中不电离的羟基或聚氧乙烯基。疏水基能与油类互相吸引、溶解，通常是由石油或油脂组成的长碳链的烃基 ，可以是脂肪烃，也可以是芳香烃。 表面活性剂分类和结构特征 表面活性剂通常按离子类型分为离子型（溶于水后电离成离子）和非离子型（溶于水不电离）。  表面活性剂的亲水亲油平衡值 - HLB (Hydrophile - Lipophie Balance) *计算方法：非离子型表面活性剂的亲水基团的质量分数除以 5。 * 非离子表面活性剂的HLB 值的范围是 0 ~ 20。亲油性表面活性剂HLB较低，亲水性表面活性剂HLB较高。亲水亲油转折点HLB为10。 HLB小于10为亲油性，大于10为亲水性。 *阴离子型表面活性剂HLB值要通过和已知HLB值的非离子型表面活性剂比较得出。 *典型的乳胶漆用表面活性剂的HLB值一般在 4 ~ 18之间。 典型表面活性剂的HLB值 ·Triton CF-10: 12.6 ·Igepal CO-630: 13.0 ·Triton N-57: 10.0 ·Triton N-101: 13.4 ·Tergitol NP-9: 12.9 ·Surfynol CT-111: 8-11 ·Triton X-405: 17.9 表面活性剂在乳胶漆中的作用 1.润湿颜填料 2.稳定乳液 3.提高展色性能 4.润湿底材 表面活性剂在乳胶漆中的作用 – 润湿颜填料 *一般来讲，润湿是指固体表面的空气被液体取代的过程。 *颜填料要被分散，首先必须被润湿。  表面活性剂润湿颜填料的机理  表面活性剂在乳胶漆中的作用 – 稳定乳液  *颜填料具有很大的表面积，能够吸附乳液粒子表面原有的表面活性剂，使乳液稳定性下降。 *颜填料中往往含有较高浓度的离子，会压缩乳液离子表面的双电层，破坏聚合物乳液的稳定性。 表面活性剂在乳胶漆中的作用 –提高展色性能  *表面活性剂提高展色性的基本原理是解除乳胶漆体系中存在的轻微絮凝。 *针对不同的絮凝状况，需要选用不同吸附特性的表面活性剂。 表面活性剂在乳胶漆中的作用 –润湿底材 *表面活性剂可以降低乳胶漆水相的表面张力，使其低于底材的临界润湿表面张力，从而润湿底材。 *表面活性剂可以乳化或包裹体系中多余的消泡剂微粒，消除油缩和鱼眼现象。  表面活性剂对乳胶漆性能的负面影响 *起泡 --- 表面活性剂的表面活性决定了它的起泡性和稳泡性，过量使用会导致乳胶漆在生产和施工过程产生大量气泡。 .尽可能少用 .使用适当的消泡剂 *耐水性 --- 表面活性剂分子中含有大量亲水基团，其在干漆膜中仍然保留着吸水的趋势。 .尽可能少用 .非离子问题最少 消泡剂 *在讨论消泡剂之前，必须先了解气泡是怎么产生的？ 泡沫的产生   溶液泡沫的稳定 *表面活性剂的存在降低了体系的表面张力，使得泡沫形成过程中由表面积增加引起的自由能增量变小，有利于泡沫的形成； *同时，表面张力的降低减少了液膜中平台边界处和其它部位之间的压力差，延缓了由此引起的液膜内流体的排液速度，对泡沫的稳定有利。 什么是消泡剂 *能在泡沫体系中产生稳定的表面张力不平衡，破坏发泡体系表面粘度和表面弹性的物质。 *消泡剂不管以何种方式破坏泡沫的稳定性，首先都必须自发进入液膜内并在界面上迅速铺展，分散，才能改变液膜的界面性能，最终导致膜的破裂。 消泡机理 *乳胶漆用消泡剂总是以微粒的形式，滲入泡沫体系中。当体系要产生泡沫时，存在于体系中的消泡剂微粒，立即破坏气泡的弹性膜，抑制泡沫的产生。 *如果泡沫已经产生，添加的消泡剂即迅速铺展，扩散，层状侵入泡沫表面液膜，取代原有的膜壁，因为消泡剂的低表面张力，使得膜壁被周围表面张力大的膜层强力牵引，导致气泡的破裂。  消泡剂的性能要求 *具有低的表面张力和HLB值 *不溶于发泡介质中 *消泡剂本身具有一定的亲水性，按照一定的粒度大小均匀地分散于泡沫介质之中。 *产生持续和均衡的消泡能力 消泡剂的分类 1.矿物油，脂肪酸和脂肪酸酯，低级醇等 2.聚醚类 3.有机硅类 4.疏水二氧化硅，蜡皂 5.表面活性剂 不当使用消泡剂会导致的问题 *消泡活性 .初期消泡性 .长期消泡性 *相容性 .火山坑，桔皮 .光泽 .雾影 .颜色相容性 消泡剂的选择 *溶解性 .抑泡能力和消泡能力，相容性 *分散性 .抑泡能力，长效性，相容性和光泽 什么是防微生物剂 *防腐剂 .防止涂料在罐内变质 *防霉防藻剂 .防止霉菌和藻菌在漆膜表面生长 微生物介绍  微生物污染 : 细菌,孢子,霉菌,酵母 罐内微生物污染的来源  罐内微生物污染对乳胶漆性能的影响 §降低粘度 § 降低pH值 § 变色 § 结块 § 破乳 § 明显的微生物生长 § 发臭 § 浑浊 § 涨罐 *************** 此过程不可逆!!! *************** 防止罐内微生物污染的方法 *防腐剂 .足够的添加量 .稳定性及相容性 .正确的使用 *良好的生产控制 .良好的生产卫生 ---防腐剂不是消毒剂，不能也不应该替代好的工厂卫生 .原料品质 .水的处理 .贮存和操作 .清洗和消毒 .微生物的监控流程 导致漆膜表面长霉长藻的主要因素 *外部因素 .降雨量、露水、湿度、温度 .环境中所存在的微生物种类 *内部因素 .漆膜的年限 .杀菌剂在涂料产品中的含量 .杀菌剂产品中活性成份的含量 .涂料配方 漆膜表面长霉长藻对性能的影响 *细菌 --- 会导致其它微生物开始繁殖 *藻类 --- 漆膜外观改变 *霉菌 --- 漆膜变色和破坏 防止藻和霉在漆膜表面生长的方法 *利用漂白水定期进行清洗 (不太现实) *利用高效的漆膜防霉防藻剂 |
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