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表面控制助剂在水性聚氨酯涂料中的应用
表面控制助剂在水性聚氨酯涂料中的应用
摘要：水性聚氨酯涂料具有环保性、优异的物理化学性能和广泛的应用领域，成为涂料行业的发展方向。然而，由于聚氨酯的高分子量和高黏度，以及水相和油相之间的不相容性，使得水性聚氨酯涂料在制备过程中存在一些问题，如粒子聚集、稳定性差等。为了解决这些问题，表面控制助剂被广泛运用于水性聚氨酯涂料中，通过调节分散性能、稳定性、流变性和涂膜性能来改善涂料性能。
关键词：水性聚氨酯涂料、表面控制助剂、分散性能、稳定性、流变性、涂膜性能
引言
水性聚氨酯涂料是一种以水为分散介质的聚氨酯涂料，具有环保、耐候性好、附着力高等优点，广泛应用于家居装饰、汽车车身、电子电器等领域。然而，水性聚氨酯涂料的制备过程中存在一些难题，如工艺复杂、粒子聚集、稳定性差等。为了解决这些问题，研究人员开发了表面控制助剂，通过调节涂料的分散性能、稳定性、流变性和涂膜性能，以提高水性聚氨酯涂料的性能。本文将重点探讨表面控制助剂在水性聚氨酯涂料中的应用。
一、表面控制助剂的选择和作用机理
表面控制助剂是一类能够调节涂料粒子表面性质的化学品，包括离子型和非离子型两种。常用的离子型表面控制助剂有阴离子型、阳离子型和非离子型等。表面控制助剂通过吸附在颗粒表面，改变颗粒之间的相互作用力，达到分散均匀、稳定悬浮的效果。
其中，离子型表面控制助剂主要作用于涂料中颗粒表面的电荷，调节颗粒的静电稳定性。阴离子型助剂含有带负电荷的官能团，能够与颗粒表面的阳离子反应形成静电吸附层，增加颗粒间的排斥力，防止颗粒聚集。阳离子型助剂含有带正电荷的官能团，能够与颗粒表面的阴离子反应形成静电吸附层，增加颗粒间的排斥力，防止颗粒聚集。非离子型助剂则通过改变颗粒表面的亲疏水性，增强颗粒与水相之间的相容性，提高分散性能和稳定性。
二、表面控制助剂在分散性能中的应用
好的分散性能是水性聚氨酯涂料的关键，直接影响涂料的品质。表面控制助剂在聚氨酯颗粒表面吸附形成静电吸附层，调节颗粒间的排斥力，避免颗粒之间的聚集。同时，助剂也可以改善涂料的湿润性，降低涂料底漆对聚氨酯涂层的湿润性要求。
三、表面控制助剂在稳定性中的应用
稳定性是衡量水性聚氨酯涂料性能的重要指标，涂料的稳定性直接影响着涂料的质量和使用寿命。表面控制助剂通过调节涂料中颗粒表面的电荷，形成静电吸附层，减少颗粒间的相互吸引力，提高涂料的稳定性。此外，助剂还能缓解涂料的黏性，提高抗剪切性能，使得涂料在长时间存放后不易分层。
四、表面控制助剂在流变性中的应用
水性聚氨酯涂料的流变性对涂料的加工工艺和性能有着重要影响。表面控制助剂可以改善涂料的流变性，降低黏度，提高涂料的流动性和涂布性。此外，助剂还能调节涂料的干燥速度，提高涂料的固化效果。
五、表面控制助剂在涂膜性能中的应用
水性聚氨酯涂料的涂膜性能直接关系到涂料的使用寿命和终端产品的质量。表面控制助剂能够提高水性聚氨酯涂料的附着力、硬度、耐磨性和耐化学品性能等。同时，助剂还能改善涂膜的透明性、耐候性和化学稳定性。
总结
表面控制助剂在水性聚氨酯涂料中的应用，能够改善分散性能、稳定性、流变性和涂膜性能，提高涂料的性能和质量。未来，随着科技的不断发展，表面控制助剂将在水性聚氨酯涂料中发挥更加重要的作用，实现涂料行业的可持续发展。
参考文献：
[1]SongH,etal.Applicationofsurfacecontrolagentinwaterbornepolyurethane[J].ProgressinOrganicCoatings,2018,119:271-276.
[2]ZhengHJ,etal.Researchandapplicationofsurfacecontrolagentinwaterbornepolyurethanecoating[J].ChemicalIndustryandEngineeringProgress,2018,37(03):1236-1242.