表面活性剂在涂料工业中的应用

涂料一般由成膜物质、颜料、溶剂和助剂四大类原料组成。成膜物质是组成涂料的基础；颜料一般为微细的粉末状的有色物质；除无溶剂涂料外，各种液态涂料一般都含有溶剂，目前用作涂料溶剂的组分有水、脂肪烃、芳香烃、醇、酯、醚、酮、萜烯、含氯有机物等；助剂是涂料的辅助组分，助剂一般都是表面活性剂，在涂料工业中所起作用十分显著。

按照对涂料所起的作用，涂料用表面活性剂可以分为以下几种类型：
1.在涂料生产过程中：消泡剂、润湿分散剂、乳化剂等。
1.1 消泡剂
消泡剂既有抑制泡沫产生的作用，又有消除泡沫的作用。一种合格的消泡剂本身具有较低的表面张力，而且表面张力越小，消泡效果越好；同时消泡剂还应具有一定的亲水性；使其不溶于发泡介质之中，又能很好地进行分散。此外，消泡剂不能影响乳液的稳定性。因此，大部分消泡剂是表面活性低，HLB值低，不溶于F发泡介质的表面活性剂。在涂料工业中，消泡剂的用量不大，但专用性很强。
1.2 润湿分散剂
颜料的研磨与分散过程是制造涂料的主要工序，大约80%的电能和工时消耗在该工序上。因此，润湿分散剂的使用不可替代的。它的作用原理：颜料分散在基料里的过程可划分为三个阶段，即润湿、分散、稳定。这三个阶段并非截然分开的，而是互相重叠进行的。润湿剂可以促进基料对颜料聚集体的润湿，分散剂可以改进颜料分散体的稳定性。
1.3 乳化剂
以水为分散个质的乳液涂料（又称乳胶漆），是以聚合乳液为基础，颜料、填料、助剂分散其中而组成的水性分散体系。由于乳液涂料具有可用水稀释、施工方便、快干、不燃、节能、涂膜性能优异等特点，被广泛用于建筑内外涂料、工业用漆、纤维处理、造纸等多种应用领域。
2.涂料施工成膜：催干剂、固化剂、流平剂、防流挂剂等。
2.1 流平剂
涂料施工后，都有一个流动及干燥成膜的过程，这一过程也叫流平过程。用刷涂、刮涂、滚涂等方法施工的时候，涂料被迫在底材和朝后倾斜的涂布器表面间展开产生不稳定的流动，因此都会留下明显的条痕。一般涂层越厚，条痕越宽，涂布器问后倾斜外伸程度越大，条痕越明显，这种现象称为条痕效应。流平性较好的涂料施工后很快流平形成光滑平整的涂层。而流平性不好的涂料成膜后会留下明显的刷痕、橘皮等缺陷，影响外观。改善涂料的流平性考虑的因素：①选用可以降低涂料表面张力的活性剂，以提高涂料的流平性；②选用挥发速度慢又能隆低涂料施工黏度的溶剂，改善涂料流动性，延长流平时间，达到最终流平流平剂的种类：高沸点溶剂类、有机硅类、聚丙烯酸酯类、醋丁纤维素类（CAB）。
3.对涂膜性能发生作用：增塑剂、平光剂、防霉剂、阻燃剂、防静电剂、紫外吸收剂等。
3.1 抗静电剂
抗静电涂料是具有排除积累静电荷能力的涂料。它的主要作用是：保证装饰涂层不吸灰尘、耐污染；保证仪器、仪表不受静电干扰，确保其精确度和灵敏度；消除高空设施上的静电，防止雷电的损害、有利于静电的泄漏、防止火灾发生。涂料中加入抗静电剂，可制备抗静电涂料。抗静电剂是表面活性剂，可通过不同的渠道泄漏静电荷或降低摩擦因数以抑制静电荷的产生。一般要求其具有以下特点 ：防止静电的效果好；防止静电的效果持久；与成膜物质有良好的混溶性；不影响涂料的其他性能。可以作为抗静电剂的表面活性剂有：季铵盐类阳离子表面活性剂、磷酸酯类阴离子表面活性剂、聚氧乙烯非离子表面活性剂。
4.涂料储存过程：防结皮剂、防沉淀剂等。