動態(tài)表面張力的重要性

許多和涂料有關的工藝，如涂料制造(如顏料分散)、混合和施工，均是高速攪拌的過程，這會破壞基材表面表面活性劑的濃度和排布，使得涂料在攪拌期間和攪拌后產(chǎn)生更高的動態(tài)表面張力。能迅速擴散回界面，重新排列，降低表面張力的表面活性劑可降低動態(tài)表面張力，也就是說，它們在攪拌過程中和攪拌后不久，就能降低表面張力。它們能切實有效地提供良好的潤濕性和流平性，防止縮孔、魚眼和其他涂層缺陷。雖然硅氧烷和含氟表面活性劑可以實現(xiàn)低的靜態(tài)表面張力，但其動態(tài)表面張力性能差，因為它們無法在動態(tài)條件下快速遷移到新產(chǎn)生的界面上，并保持低表面張力狀態(tài)[10]。

有機超潤濕表面活性劑能實現(xiàn)較低的靜態(tài)表面張力和極低的動態(tài)表面張力；因此，他們往往是傳統(tǒng)硅氧烷和含氟表面活性劑的極佳替代品。另外，由于傳統(tǒng)的硅氧烷和含氟表面活性劑具有疏有機性，因此用于水性配方時，會遷移到空氣-涂層界面。如果要涂布第二道涂層時可能導致重涂的問題。

與之相比，有機超潤濕表面活性劑，即使在高速涂裝過程中也能保持低動態(tài)性能。通常，它們與大多數(shù)涂料體系也更相容，無穩(wěn)泡性或穩(wěn)泡性極低，亦不會帶來重涂問題。圖6給出了一些有機超潤濕表面活性劑與硅氧烷類和含氟表面活性劑的靜態(tài)表面張力和動態(tài)表面張力性能對比。

最新硅氧烷技術提高產(chǎn)品性能

許多水性樹脂體系的應用有一定的局限性，必須通過使用高性能表面活性劑和消泡劑才能解決。尤其是，基材潤濕性差、邊緣收縮、針孔等其他缺陷導致殘次品比例高，制造商成本高。

正確選擇表面活性劑可以提供有效的潤濕性和流平性，同時將泡沫最小化，可以改善涂料的整體性能。近日，已研制出一種新型優(yōu)化硅氧烷超潤濕表面活性劑，該產(chǎn)品呈現(xiàn)硅氧烷提供的優(yōu)異的鋪展性、流動性和流平性，及有機超潤濕表面活性劑所賦予的低泡性、良好的動態(tài)潤濕性。

圖6 含有0.1 % 質(zhì)量分數(shù)表面活性劑的水溶液和新優(yōu)化的硅氧烷超潤濕表面活
性劑的動態(tài)表面張力(DST)比較(使用Krüss“ BP-II”氣泡張力計測量)

圖6對比了各種有機超潤濕表面活性劑的動態(tài)表面張力性能，包括硅氧烷表面活性劑，含氟表面活性劑和新型優(yōu)化硅氧烷超潤濕表面活性劑。因為兼具硅氧烷和有機功能，這種超潤濕表面活性劑能夠提供優(yōu)異的流動、流平性和低泡潤濕性。此外，它們還能改善配方的相容性，不像傳統(tǒng)硅氧烷表面活性劑一樣受重涂問題的困擾。

在0.1% 的水溶液中測量表面張力
圖7 部分表面活性劑的靜態(tài)表面張力與動態(tài)表面張力對比

在非常疏水的表面如塑料和木材上進行涂裝時，特別采用噴涂工藝施工時，潤濕劑能在動態(tài)剪切時發(fā)揮作用，在基材表面流動變平時也能發(fā)揮作用至關重要。圖7闡明了這種新型優(yōu)化硅氧烷超潤濕活性劑如何同時降低靜態(tài)表面張力和動態(tài)表面張力。