超级润湿剂新纪元-DowCorning介绍.PDF

超级润湿剂新纪元 水性及紫外光固化涂料和油墨 Gwang Su, Lee (LEKS) Vicky James Akinaga, Keiichi 道康宁公司 当今水性及辐射固化涂料和油墨的增长远远超过了 中，通过测量从溶液中移出铂板所需的力以得到液 相应的溶剂型产品。降低挥发性有机化合物 体的表面张力。 （VOC ）含量、“绿色”材料、更高的食品安全性和 更好的经济性（减少库存、加快生产速度）等方面 这些超级润湿剂可显著降低静态表面张力（表 的需求都推动了水性及辐射固化涂料和油墨的增 3 ），而水中环氧乙烷的含量（HLB ）不会直接影 长，进而增加了对超级润湿剂的需求。那么，这一 响表面张力，但该含量会影响溶解性，进而影响涂 现象原因何在？由于配方设计人员的工作重心纷纷 料或油墨配方中表面活性剂的性能。因此，提供各 从溶剂型涂料和油墨转向更健康、更安全、更环保 种 HLB 值范围使配方设计人员得以为特定配方选 的涂料和油墨系统，而对性能的要求也使得水性和 择合适的产品。 辐射固化系统的问题显现出来。尤其是目前使用了 多种表面活性剂，在涂料生产和涂覆过程中，由于 虽然静态表面张力理论上会表明某种表面活性剂可 空气的混入会对气泡产生稳定作用的不良影响。另 在多大程度上降低特定溶液的表面张力以实现良好 外，在水性涂料中，水所具有的较高表面张力可能 的润湿性能，但动态表面张力（DST ），显现表面 导致各种潜在表面缺陷，如：表面凹陷和基材润湿 活性剂迁移至空气/液体界面以发挥作用的迅速程 不良等。 度，更能体现涂料或油墨在涂覆过程中的实际性 能。图 1 中为相关超级润湿剂和竞争对手表面活性 随着水性及辐射固化涂料和油墨的增长，更多粘结 剂产品（0.2%w/w 水溶液）的动态表面张力结果； 剂系统应运而生，而配方设计人员则发现其需要更 通过使用气泡张力计测量 DST ，测量过程中通入 多品种各异的润湿添加剂产品，从而使其在开发新 的空气以越来越快的速度进入测试液，并测定形成 配方时作出最适宜的选择。由于性能各异、缺乏統 气泡所需的最大压力。随着鼓泡速度从 1 个/秒上 一法规规范、pH 稳定性差、在严苛条件下性能不 升至 10 个/秒，形成新界面（液体/空气）所需的时 佳、高度应用以及成本因素等均会使配方设计人员 间不断缩短。 面临各种难题，因此没有一种通用的解决方案适用 于各种不同配方和基材。在涂料和油墨行业，尽管 多年来有机硅材料已被成功开发并用于改善多种系 表1 ︱目前用于测试超级润湿剂的市售润湿型表面活性剂 统的表面外观和特性（包括润湿性），但这项技术 竞争产品 化学成分 还存在着性能不稳定的劣势。最近，道康宁推出了 1 乙炔二醇溶液 4 款在水性及辐射固化系统中具有良好相容性的 2 有机硅聚醚共聚物溶液 100%有机硅聚醚共聚物，以期在各种配方、pH 范 3-5, 7-9 有机硅聚醚共聚物 围及基材条件下实现良好的表面润湿稳定性。 6