以水为溶剂而使水性涂料与溶剂型涂料产生许多不同之处。以水性木器漆为例,要提高或改变水性木器漆涂料的流平润湿性能,则必须改变水性涂料的表面张力。常见的表面活性剂如流平刘、基材润湿剂等都能降低水性涂料的表面张力。
使用表面活性剂来降低水性涂料的表面张力需注意一些问题:表面活性剂降低表面张力的机理;表面活性剂发挥作用的部位;表面控制与基材润湿的关系及不同表面活性剂之间是否存在相互作用等。如下表。
表面活性剂溶液的展布性与溶液表面张力的关系(0.05ML、0.1%表面活性剂溶液在PVC上的铺展)
表面活性剂类型 | 静态表张 mN/m | 润湿基材面积 cm2/g |
有机硅高分子化合物 | 33 | 5 |
有机物表面活性剂 | 36 | 19 |
非离子氟碳聚合物 | 18 | 21 |
有机硅基材润湿剂 | 22 | 180 |
从表中可以看出:1、氟碳表面活性剂属于表面控制剂,降低表面张力能力是最强的,但其铺展性很差;2、降低表面张力能力较差的有机物表面活性剂属于润湿剂,之所以其铺展面积小是因为其降低表面张力的能力差,所以才会造成一个降低表面张力最强和一个降低表面张力最差的表面活性剂的铺展表面积相差不大。究其原因是氟碳化合物只在液/气界面定向排布,能迅速降低溶液的表面张力。但对基材不能产生很好的润湿作用,所以成膜很难铺展,不利于流动和流平;3、要获得良好的润湿铺展性,表面活性剂必须具有强降表面张力的能力,同时还要能够快速地在固/液界面处定向吸附,降低固/液界面张力,这样才有助于涂膜的流动和流平,并有助剂提高涂膜的附着力;4、控制表面状态的流平剂一般是在表面发挥作用的,而基材润湿剂主要是在固/液界面发挥作用的。所以水性涂料配方中它们往往组合搭配使用。