科普：润湿剂的原理和在涂料中的作用
01月07日 21:51 阅读 856 次
基材润湿剂属于表面活性剂，其分子结构中同时含有亲水基团和亲油基团。
润湿剂的原理
当润湿剂加入涂料体系后，主要通过以下方式发挥作用：
降低表面张力：能优先迁移到涂料与空气、涂料与基材的界面处，在界面处的浓度高于主体浓度，从而降低涂料的表面张力。使得涂料的表面张力低于基材的表面自由能，满足液体在固体表面铺展的条件，促进涂料在基材表面的润湿和铺展，而不是聚集成滴状。
形成夹层结构和单分子层：当涂料涂覆在基材表面时，一部分润湿剂分子在涂层底部与被润湿的表面接触，其亲油链段吸附在固体表面，亲水基团则向外伸向水中，把水和基材的接触变成了水和润湿剂的亲水基团接触，形成以润湿剂为中间层的夹层结构，使水相更容易铺展。同时，另一部分润湿剂存在于液体表面，其亲水基伸向液体水中，疏水基团暴露在空气中，形成单分子层，进一步降低了涂层的表面张力，促使涂层更好地润湿基材。
润湿剂在工业涂料中的作用
改善涂料与基材的润湿性：
渗透填充作用：由于能降低涂料表面张力，使其更容易渗透到基材表面的微小凹凸、空隙和缺陷中，从而更好地填充这些部位，减少针孔、气泡的产生，提高涂层的平整度和密实性。
增强附着力：改善涂料与基材之间的界面相互作用，通过调整涂料与基材之间的化学键合和物理吸附作用，增强涂料与基材之间的粘附力，提高涂层的耐久性和抗剥离性能，使涂层更牢固地附着在基材表面。
改善涂料的施工性能：
提高流动性和流平性：降低涂料的表面张力，使涂料在施工过程中更加顺畅地流动，减少涂膜的厚薄不均和流挂现象，提高涂层的外观效果和光泽度，使涂层表面更加光滑、平整。
抑破泡作用：其特殊的分子结构可以降低涂料的动态表面张力，从而减少气泡的形成和稳定存在。当涂料中存在气泡时，能使气泡更容易破裂，从而抑制泡沫的形成，避免因气泡破裂导致的涂层缺陷。
提高涂料对特殊基材的适应性：对于一些低表面能的基材，如聚乙烯、聚丙烯等，以及表面存在油污、灰尘等污染物的基材，基材润湿剂可以增强涂料对这些特殊基材的润湿能力，使涂料能够更好地附着和覆盖在这些基材表面，保证涂装质量。
优化涂料配方和成本：在涂料配方中合理使用基材润湿剂，可以在不牺牲涂层质量的前提下，减少昂贵成分的使用量，从而优化成本。同时，还可以提高涂料的稳定性和储存寿命，减少涂料在储存和使用过程中的分层、沉淀等问题。