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聚氨酯乳液润湿剂推荐

聚氨酯乳液润湿剂推荐

技术中心

(天津赫普菲乐科技发展有限公司,天津,301727)

摘要:乳液属于难润湿介质,因此就需要考虑润湿剂使用的问题。本文将重点介绍润湿剂的作用原理及水性聚氨酯乳液中润湿剂的选择;

关键词:聚氨酯乳液;润湿剂;

Recommendation and Applications of Wetting Agents in Polyurethane Emulsion

Technology Department

(Tianjin Saifei Chemical Science and Technology Co., Ltd ,Tianjin 301727, China)

Abtract: With regard to the poor wetting of Emulsions , Wetting agents will be considered in the applications of polyurethane emulsion. This article will focus on the theories and the selections of wetting agents in Polyurethane Emulsion.

Key Word: polyurethane emulsion ;wetting agents

前言

聚氨酯乳液由于其特殊的分子结构,可与多种树脂进行混合或交联改性,以有效控制涂料的组成和结构,从而使得由水性聚氨酯乳液形成的涂膜具有附着力好、坚硬、柔软、电绝缘性好等优异的性能,可广泛用于涂料、粘合剂、家具漆、印染助剂、皮革涂饰等行业。但在水性聚氨酯乳液中,聚氨酯乳液的表面张力一般在40~60达因,基材表面张力一般在40达因以下,根据表面化学理论可知,如果液体表面张力低于基材表面张力,液体容易达到对基材润湿的理想效果。提高润湿性最常用的方法是向乳液中加入基材润湿剂,这些活性物质能有效吸附于界面处,充分降低液体涂料的表面张力,从而润湿那些不容易被润湿的基材。

润湿剂的作用原理:在实际生产中,考虑树脂润湿能力时,不仅仅是考虑其静态表面张力的大小,而且还需要考虑动态表面张力的大小。静态时,表面活性剂在体系表面吸附达到平衡;体系内部存在过量表面活性剂,并按一定形态分布。树脂在涂覆的过程中,处于剪切力的作用下,液滴开始分解、表面积开始变化、体系内部的表面活性剂快速向液体表面迁移,努力达到新的吸附平衡。这时动态表面张力越低,润湿剂在涂料表面形成单分子层的速度越快,即形成定向分子层的速度越快,越有利于润湿。如图1所示。

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图1 表面活性剂在界面处的表面张力变化
1、实验部分

1.1实验目的

挑选我公司合适的润湿剂应用于聚氨酯乳液中,要求润湿剂与乳液兼容性好,能有效的降低聚氨酯乳液的动态与静态表面张力,并且在BOPP膜上涂布无缩孔、缩边等表面缺陷,以保证较好的涂膜质量。

1.2 实验原料与仪器

原料:聚氨酯乳液(长兴材料产品)、竞品T、竞品B、涂易乐@FS-660、FS-204E、PSA-96
   仪器:KRUSS表面张力仪、50ml烧杯、10#线棒、玻璃棒

(注:竞品T、B为某品牌流平剂)

1.3评价方法

(1)在一定量的树脂中分别加入0.3%润湿剂,混合均匀后,静置1h后,使用表面张力仪测试空白树脂、加有润湿剂树脂的静态与动态表面张力;

(2)取空白树脂、加有润湿剂树脂使用10#线棒在BOPP膜上进行涂布,观察涂膜的表面现象。

2、实验结果

(1)不同润湿剂对水性聚氨酯乳液表面张力的影响

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图1 不同润湿剂对水性聚氨酯乳液表面张力的影响

(2)不同润湿剂对水性聚氨酯乳液涂膜质量影响
表1 润湿剂对涂膜质量影响
润湿剂类型涂膜质量
空白乳液
严重缩孔、缩边
竞品T严重缩孔
竞品B少量缩边、无缩孔
FS-640基本平整
PSA-96
基本平整
FS-204E少量缩孔

3、结论

(1)在水性聚氨酯乳液中,添加润湿剂能显著降低乳液的静态与动态表面张力,并且,与竞品T、竞品B相比,我们公司FS-640、FS-204E、PSA-96更有助于提高表面活性剂分子在新界面的快速迁移性和定向吸附性,以维持乳液低的表面张力。
(2)在涂膜质量上,润湿剂FS-640、PSA-96能更有效地对基材进行润湿和铺张,提高涂膜质量。
4、应用推荐

综上所述,要达到水性聚氨酯乳液在基材上良好的润湿效果,关键在于润湿剂的筛选。对于一种合适的润湿剂,不仅需要与乳液有良好的兼容性,而且有助于提高表面活性剂分子在新界面的快速迁移性和定向吸附性,以维持低的表面张力。因此,我们公司推荐在水性聚氨酯乳液中的润湿剂主要有FS-640、PSA-96。

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