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2.1 润湿剂
2.1.1 与国外同类产品基本性能比较
2.1.1.1 表面张力及临界胶束浓度
本试验所制备的润湿剂YMT-328及YMT-245的基本技术参数见表1。
润湿剂外来样1和外来样2为国外知名品牌产品,也是目前市场上认可度最高的两种聚醚改性硅氧烷类润湿剂。本试验就外来样与YMT-328和YMT-245的润湿能力、临界胶束浓度、耐酸性、耐碱性、高
温稳定性进行了对比性研究。图2为4种润湿剂不同浓度水溶液的表面张力变化曲线。
用表面张力与浓度的对数作图,在表面吸附达到饱和时,曲线出现转折点,该点的浓度即为临界胶束浓度(CMC)。因此可以根据试验所测数据作图(见图3)进而得出4种润湿剂在水中的临界胶束浓度。
根据图3可得4种润湿剂在水中的临界胶束浓度(CMC)及达到临界胶束浓度后其水溶液的表面张力,具体数值见表2。
由表2可知,4种润湿剂在水溶液中的CMC值大小关系为:YMT-328< 外来样1< 外来样2<YMT-245;达到临界胶束浓度后水溶液的表面张力值大小关系为:YMT-328<外来样1<外来样2<YMT-245。CMC值越小使用时润湿剂的添加量就会越少,由此可见本试验所制备的YMT-328有一定的优势;表面张力越低说明产品润湿能力越强,由此可见本试验所合成YMT-328的润湿能力在这4种润湿剂中最强。
2.1.1.2 耐酸性
为了考察4种润湿剂在酸性水性体系的使用情况,特采用盐酸将水溶液的pH值调为4.0和3.0,制备浓度为0.2%的润湿剂的酸性水溶液,并在常温下观测其表面张力变化情况,见图4。由图4可知,在pH值=4.0的水溶液中,4种润湿剂稳定性均较佳,本试验所制备的产品与国外知名品牌样品无差。
由表3可知,两个外来样及本试验所合成的YMT-245在pH值=3.0的水溶液中均在第1 d便出现迅速降解,YMT-328的耐酸性较其他有明显提高,在第4d才表现出分解。
2.1.1.3 耐碱性
为了考察4种润湿剂在碱性水性体系的使用情况,特采用氢氧化钾将水溶液的pH值调为10.0和11.0,制备浓度为0.2%的润湿剂的碱性水溶液,并在常温下观测其表面张力变化情况,见图5。
由图5可知,在pH值=10.0的水溶液中,4种润湿剂的稳定性均较佳,本试验所制备的产品与国外知名品牌样品无差。
由表4可知,两个外来样及本文所合成的YMT-245在pH值=11.0的水溶液中均在第1 d便出现迅速的降解,YMT-328的耐碱性较其他有明显提高;在60 ℃贮存的条件下,直至观测结束的第10 d也没有出现表面张力的明显升高,由此可见YMT-328有较好的耐碱性能。
2.1.1.4 耐高温性
为了考察4种润湿剂在高温条件下的使用情况,
特将4种润湿剂分别配制成0.2%浓度的水溶液并置
于60 ℃的恒温环境中贮存,其表面张力随时间的变
化曲线见图6。
由图6可知,4种润湿剂在60 ℃条件下贮存15d,均未发现明显的衰减现象,可见4种润湿剂均可在60℃条件下进行使用。
2.1.2 水性木器涂料中的应用性能
为了考察4种润湿剂在水性聚氨酯木器涂料中的应用情况,特选用优美特公司所产的型号为PB-6的单组分水性聚氨酯树脂为试验基料,以三合贴面板为试验基材,进行润湿剂润湿能力的试验,试验结果见表5。
由表5可以看出,达到相同的润湿效果时,YMT-328的添加量最少,为0.1%;YMT-245与外来样1的用量相当,均为0.3%;外来样2的用量最大,为0.5%。
2.2 流平剂
为了考察本试验所合成的聚醚改性硅氧烷流平剂YMT-352与国外知名品牌同类流平剂外来样3和外来样4在水性木器涂料中的应用效果,特选用优美特公司所产的型号为PB-6的单组分水性聚氨酯树脂为试验基料,以三合贴面板为试验基材,并按表6所示配方进行简单木器涂料的制备。流平剂YMT-352与外来样3和外来样4在水性木器涂料中的应用结果见表7。
由表7不难发现,3种流平剂中YMT-352在添加量为1.0%时即可达到理想的流平效果,外来样3和外来样4分别在添加量为1.5%和2.0%时才可以达到。
2.3 消泡剂
为了考察以本试验所合成的聚醚改性硅氧烷为原料制备的消泡剂YMT-322与国外知名品牌同类消泡剂外来样5和外来样6在水性木器涂料中的应用效果,特选用优美特公司所产的型号为PB-6的单组分
水性聚氨酯树脂为试验基料,进行对比试验。为了使体系产生更多的泡沫,特事先在体系中加入2%的润湿剂外来样1。
消泡剂抑泡效果的检测采用如下方法:在加有润湿剂的500 mL的PB-6乳液中加入0.5%的消泡剂,快速搅拌15 min后倒入1 L的量筒中,读取泡沫的体积,以泡沫体积的多少判断抑泡效果的优劣。消泡剂消泡效果的检测采用如下方法:将加有润湿剂的500 mL的PB-6乳液快速搅拌15 min,然后加入0.5%的消泡剂慢速搅拌15 min,停止搅拌,将混合液倒入1 L的量筒中,读取泡沫的体积,以泡沫体积的多少判断抑泡效果的优劣。YMT-322及外来样5和外来样6的抑泡和消泡效
果见表8。
(表8)
由表8可以看出,3种消泡剂的抑泡及消泡效果均为YMT-322最佳,外来样5其次,外来样6最差。