Page 168 - 2021涂料产业研究报告

技术研发 2021涂料产业研究报告 总第18期

TECHNOLOGY R&D

涂层吸收。几乎所有品种的蜡均是有防粘和防回粘的效 涂层快速干燥以提高生产效率。也对涂层的防粘和防回
果。 粘提出了较高要求，而水性热熔胶等领域，常常要求防

值得一提的是在防粘助剂中，蜡助剂是性能最温和 回粘的同时不能影响最终的粘接牢度。
的。蜡的分子量比较大，不易在涂层中出现迁移现象。
不会出现油类物质常见的油斑，润湿差或者缓慢迁移等 疏水
现象。很多蜡助剂不影响涂层的再涂性。 水性涂层材料解决疏水和耐水问题通常有困难，因

不同蜡助剂在防粘上的性能有差别，可以总结出一 为制备涂层过程中总要使用亲水单体、表面活性剂等。
些规律： 同时水乳液的成膜总是不如依靠溶解的聚合物溶液成膜
1. 分子量：通常认为蜡的分子量越低，防粘越 致密。解决涂层耐水问题一般依靠成膜致密和后交联。
好，对涂层的再涂性和润湿性影响越大。比如石蜡和聚 前者阻止水进入界面，后者保证水不会破坏涂层尤其是

乙烯蜡从结构上看来都是直链烷烃。但分子量差别较 涂层与基材的粘接。
大，防粘效果上差别也很明显。 可以依靠加入蜡助剂来降低涂层表面能，从而提高
2. 极性度:一般来说极性越强，防粘效果越好，但 涂层的疏水性。最早的应用是纸制品的防水涂层，石蜡
对涂层的再涂性和润湿性影响也越大。聚乙烯蜡经过氧 用的偏多。蜡对人体无害，疏水效果持久、低成本，所

化后极性提高，在涂层中使用时涂层的再涂性会明显改 以市场应用面很大。
善 对疏水性的评价通常使用接触角法
3. 粒径：大粒径的蜡粒子容易突出在涂层表面，
增加隔离层的厚度，防粘效果好于小粒径的蜡。同时蜡
在体系内可作为骨架材料，减轻涂层的压缩形变，从而

减轻了界面的粘接力，好多厚涂层会选择5μm以上的蜡
分散体做防粘，双峰结构（大粒子蜡与小粒子蜡按一定
比例混配）在涂层表面保护上应用广泛，但在防粘上似
乎没有明显效果。
一般认为蜡在水性涂层材料中干燥过程中会富积于

气-液界面，但有研究称在粒子比较细的情况下，很多 图3 液滴的表面张力与接触角之间的关系
时候蜡粒子在涂层截面的分布还是比较均匀的。 接触角以θ表示，当液滴在固体表面平衡时，平衡
4. 乳化剂：水性蜡助剂里含表面活性剂对防粘效 接触角与固/气、固/液、液/气界面自由能（界面张力）
果通常有不好的影响。尤其是乳化法是蜡在熔融过程中
有如下关系：
进行乳化，然后再凝固为固体。表面活性剂富积于界面
γSG-γSL=γLGcosθ
上并在凝固过程中与蜡分子结合，对蜡起到了亲水改性
又称杨氏方程
的作用，所以为提高乳化法蜡助剂的防粘性，乳化剂的
杨氏方程没有考虑粗糙度对润湿的影响，修正后的
用量一般尽可能降低。
杨氏方程为：
通常低模量树脂制备的涂层更需要防粘，比如传统
的印刷、纺织、皮革领域。近年来塑料膜上的水性涂层 cosθ’=i（γSG-γSL）/γLG

越来越多，因为烘干温度受塑料膜耐温性的制约，实干 i为粗糙度
相对困难，对蜡助剂的性能要求较高。大工业生产要求 一般认为当水的实际接触角大于90°时为疏水界

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