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分散剂与消泡剂在工业涂料体系中的应用案例

2026-10-10 01:34:42 文献

一、引言

涂料工业是助剂应用最广泛的领域之一。从颜料分散、泡沫控制到流平增稠，助剂贯穿涂料生产的每一个环节。在水性工业涂料、溶剂型防腐涂料和UV光固化涂料中，分散剂和消泡剂的选择直接影响涂料的生产效率、施工性能和最终漆膜质量。

东莞市蒂森新材料有限公司的分散剂F20、水油通用分散剂0913和有机硅消泡剂DS-6800在涂料行业中已有成熟的应用案例。本文结合实际配方和工艺参数，详细介绍这三类助剂在不同涂料体系中的应用效果。

工业涂料自动喷涂生产线

图1 工业涂料自动静电喷涂生产线，助剂的合理使用确保漆膜外观和性能稳定

二、技术特点与机理

涂料用助剂的核心作用可概括为"降粘、稳泡、流平"三个方面。分散剂通过降低颜料-树脂界面张力，使颜料团聚体在研磨过程中更易解聚，并通过空间位阻或静电排斥防止再团聚；消泡剂通过消除涂料生产和施工过程中的气泡，避免漆膜出现针孔和缩孔；流平剂则调节涂料的表面张力梯度，使漆膜在干燥过程中形成平整光滑的表面。

蒂森F20分散剂采用聚氨酯型超分散剂结构，在溶剂型体系中对炭黑和有机颜料具有优异的分散稳定性；0913水油通用分散剂以聚羧酸盐为主要活性成分，适用于水性和极性溶剂型体系；DS-6800有机硅消泡剂采用聚二甲基硅氧烷与疏水白炭黑复合体系，消泡速度快、持久性好。

三、应用案例1：F20在溶剂型丙烯酸汽车涂料中的应用

汽车面漆对颜料分散性要求极高，炭黑和有机颜料的絮凝会导致漆膜出现发花、浮色和光泽下降。在溶剂型2K聚氨酯汽车面漆中，采用蒂森F20分散剂制备色浆，可有效解决高色素炭黑的分散难题。

组分	质量分数（%）	作用
高色素炭黑（C.I. PB 7）	12.0	着色颜料
羟基丙烯酸树脂（60%）	35.0	基料
蒂森F20分散剂	4.0	分散剂（炭黑量的33%）
醋酸丁酯	25.0	溶剂
二甲苯	18.0	溶剂
BYK-066N消泡剂	0.5	消泡
BYK-333流平剂	0.5	流平

采用上述配方，经砂磨机研磨2h后，色浆细度≤5μm（GB/T 1724-2019），粘度（涂-4杯，25℃）为45s。将色浆与羟基丙烯酸树脂、固化剂（HDI三聚体）按比例调配后喷涂，漆膜60°光泽≥90GU（GB/T 9754-2007），色差ΔE≤0.8（D65光源，10°视角），QUV老化1000h后失光率<5%。<> 涂料工厂大型搅拌釜颜料分散

图2 涂料工厂大型搅拌釜中颜料分散过程，分散剂的使用显著提高研磨效率

四、应用案例2：0913在水性环氧防腐底漆中的应用

水性环氧防腐底漆广泛应用于钢结构、桥梁和船舶的防腐涂装。该体系中含有大量防锈颜料（磷酸锌、三聚磷酸铝等）和体质颜料（滑石粉、沉淀硫酸钡等），颜料总量可达40%–60%，对分散剂的分散能力和稳定性要求很高。

组分	质量分数（%）	作用
水性环氧乳液（50%）	25.0	基料
金红石型钛白粉	18.0	遮盖颜料
磷酸锌	8.0	防锈颜料
滑石粉（1250目）	15.0	体质颜料
沉淀硫酸钡	10.0	体质颜料
蒂森0913分散剂	1.2	分散剂（颜料量的2.2%）
蒂森DS-6800消泡剂	0.3	消泡
去离子水	20.0	溶剂
其他助剂	2.5	增稠/防锈/成膜

采用0913分散剂制备的水性环氧底漆，研磨细度≤40μm，50℃热储15天后无明显沉降和结块。与水性环氧固化剂（聚酰胺改性胺）按4:1混合后，适用期≥2h（25℃），实干时间≤24h。漆膜附着力（GB/T 9286-2021）0级，耐盐雾（GB/T 1771-2007）500h无红锈，完全满足ISO 12944 C3环境的防腐要求。

五、应用案例3：DS-6800在UV光固化涂料中的应用

UV光固化涂料固化速度快、VOC低，广泛应用于家具、地板和3C电子的涂装。但UV体系在高速分散和喷涂过程中容易产生气泡，且由于固化速度快，气泡来不及逸出就被固定在漆膜中，形成针孔缺陷。

蒂森DS-6800消泡剂在UV体系中表现出良好的相容性和消泡效果。在UV木器清漆中（环氧丙烯酸酯40%、TPGDA 25%、TMPTA 15%、光引发剂5%、其他助剂5%、单体10%），添加0.2% DS-6800后，高速分散（2000rpm，10min）产生的泡沫在2min内完全消除。喷涂后经汞灯固化（800mJ/cm²），漆膜表面无针孔，60°光泽≥95GU，附着力0级。

涂料辊涂施工

图3 涂料辊涂施工场景，消泡剂的使用确保施工过程中不产生气泡缺陷

六、关键选型参数与使用建议

涂料体系	推荐分散剂	添加量	推荐消泡剂	添加量	关键控制点
溶剂型2K聚氨酯	F20	颜料量15%–30%	有机硅类	0.1%–0.3%	NCO/OH比、固化温度
水性环氧底漆	0913	颜料量1%–3%	DS-6800	0.2%–0.5%	pH值、适用期
水性丙烯酸面漆	0913	颜料量3%–8%	DS-6800	0.1%–0.3%	MFFT、成膜助剂
UV光固化涂料	F20	颜料量10%–20%	DS-6800	0.1%–0.3%	固化能量、氧阻聚
醇酸防腐涂料	F20	颜料量5%–15%	矿物油类	0.2%–0.5%	干燥时间、重涂性

七、结论

蒂森F20、0913和DS-6800在溶剂型汽车涂料、水性环氧防腐底漆和UV光固化涂料中均表现出优异的应用性能。合理选择助剂并优化添加量，可显著提高涂料的生产效率和漆膜质量，降低综合生产成本。

八、FAQ

Q1：水性涂料中分散剂和消泡剂的添加顺序是什么？

建议先将分散剂加入水中搅拌均匀，再依次加入颜料、填料进行研磨；消泡剂在研磨结束后、调漆阶段加入，避免高速剪切破坏消泡剂结构。若涂料在研磨阶段泡沫严重，可在研磨前加入总量1/3的消泡剂，剩余在调漆阶段补加。

Q2：F20分散剂可以用于水性体系吗？

F20主要适用于溶剂型和UV体系，其溶剂化链段在水中不能充分伸展，不建议直接用于水性体系。水性体系推荐使用0913水油通用分散剂。

Q3：DS-6800消泡剂会影响UV涂料的固化速度吗？

在推荐添加量（0.1%–0.3%）下，DS-6800不会影响UV涂料的固化速度和漆膜性能。但过量添加（>0.5%）可能导致漆膜表面出现油斑或缩孔，建议严格控制添加量。

Q4：如何评估分散剂的分散效果？

可从以下指标评估：（1）细度（刮板细度计，GB/T 1724-2019）；（2）粘度变化（热储前后对比）；（3）指研试验（rub-out test）判断与树脂的相容性；（4）漆膜光泽和色差。综合以上指标可全面评估分散剂的性能。

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