一种新型润湿和分散助剂，在双组分高固体分涂料中能实现稳定的低黏度和持久稳定的颜色。由于该助剂在中固体分配方中也能达到良好的效果，所以可降低原材料库存。

高固体分涂料是降低VOC、符合欧盟指令(2004/42/ EU)要求的一种有效方法。由于高固体分涂料配方和中固体分涂料配方的生产和涂装设备是一样的，所以对于涂料制造商和用户来说，将中固体分涂料配方转为高固体分涂料配方是相对比较容易的。相反，若使用水性或辐射固化涂料来替代的话，一般会涉及原材料的重大变更，往往还会涉及到设备和涂装技术的重大改变。使用高固体分涂料则可避免相应的额外投资。由于高固体分技术具有良好的性价比，因此现在已得到广泛普及。

尽管中固体分和高固体分技术之间有许多相似之处，但两者之间也有明显的不同。在施工黏度时，高固体分涂料显然含有更高的非挥发性物质。因此，在涂装施工时很难获得高光泽、良好的干燥性能及储存稳定性。

润湿和分散助剂的主要要求

涂料中使用所有原材料都会影响涂料的流变性，但润湿和分散助剂影响最大[1]。正确选择润湿和分散助剂对高固体分涂料的流变性具有决定性影响(图1)。对于含有机颜料的高光、高固体分涂料来说，调整其施工黏度尤为困难。在储存期间或者在采用各种涂装方法和干燥过程中，所需颜色不应改变。

原材料必须精挑细选，避免出现各种不符合要求的现象，如储存后出现的颜料沉淀、色移或黏度上升等。必须均匀地对各种颜填料表面进行润湿和稳定，特别是当生产批次超过客户规定的数量而采用多种颜料混合研磨时更要注意。

理想的润湿和分散助剂不仅可降低涂料的黏度，而且还可防止储存期间的颜料沉淀。润湿和分散助剂在中固体分技术中已得到成功的应用，在高固体分配方中也经常要使用。然而，这已不再能满足现代高固体分技术日益严格的要求。在高固体分涂料中，黏度的降低和良好的颜色稳定性/颜料稳定化通常不能同时满足。

新型助剂的性能优势

目前，开发出了一种新型润湿和分散助剂，能同时实现稳定的低黏度和颜色稳定性，特别适用于高质量的双组分高固体分涂料。由于该新型助剂在中固体分涂料中也能达到极佳的效果，因此它能满足涂料企业生产多种产品的需求，有助于减少涂料制造过程中的原材料种类。

此外，这种新型润湿和分散助剂是专门为双组分高固体分涂料混合颜料一次研磨而研制开发的。黏度的大幅降低，可提高颜填料的加入量。涂装后，涂层不仅具有良好的外观和稳定的颜色，而且还具有优异的保光性。在结露环境下，附着力不下降。采用新型助剂生产的涂料具有出色的储存稳定性，有助于提高资源利用率。高分子量聚合物(50%的固体溶于丙二醇甲醚醋酸酯/二元酸酯)与高固体分聚酯和高固体分丙烯酸酯以及中固体分的同类成膜物都具有很宽泛的相容性。这种星形聚合物具有密集的颜料锚定基团，在稳定无机颜料、有机颜料和炭黑时具有相同的功效。

指研试验确认颜色稳定性

在混合颜料研磨体系中，润湿和分散助剂必须应对以下特别挑战：降低色浆黏度、润湿不同的颜料表面并最终形成持久的稳定性。只有满足以上三个标准，才能避免色差、发花、浮色和颜料沉淀。

众所周知，有机颜料是通过芳香族锚定基团来保持稳定性的，而碳黑则由润湿和分散助剂中的胺结构来维持稳定性[2]。在混合颜料研磨体系中，必须使不同颜料表面的稳定性达到同一水平，所以需要一种含有不同的颜料锚定基团、并具有特定分子结构的润湿和分散助剂。为了确定这种分子结构，采用了一种高固体分双组分聚氨酯配方进行试验(见表1)。选择混合颜料研磨方案，这是因为使用这种灵敏的色浆能很容易地区分各种润湿和分散助剂。在该配方中，润湿和分散助剂必须均匀地润湿配方中各类颜料的表面，并吸附锚定在这些表面上；否则，在指研试验中会出现沉淀、分层或色差。图2表明指研试验的所有结果都完全符合要求。

光泽度和物理性能良好

在A组分配方中，将一种聚酯与丙烯酸树脂结合使用，以评估润湿和分散助剂所必需具备的宽泛相容性。在用于塑料基材的双组分面漆中，通常需要加入一种聚酯树脂来提高弹性。因此，在潮湿箱中对最具潜力的树脂结构的附着力和性能进行了测试(图3)。将涂料涂覆在Q-panel公司的脱脂“R46”冷轧钢板上。将涂覆好的测试板先放入60 °C烘箱中，老化三天，然后按照DIN EN ISO 6270-2方法进行凝露测试。

接着，按照DIN EN ISO 2409方法进行划格法附着力测试。将测试板放进潮湿箱之前，仔细遮盖所有边缘和划格的表面区域。2周后，对涂料的溶胀、发白和起泡情况进行了检查。恢复24h后，再一次进行划格法测试。

在选择传统中固体分涂料用新型润湿和分散助剂的结构时，需进一步考虑以下标准：光泽、流平性、沉淀和有效性。表2显示用于双组分高固体分涂料的润湿和分散助剂的性能，并与中固体分用市售产品进行对比。老化处理后的沉淀测试结果见图4。

选择星形结构

对含有颜料锚定基团的PU和丙烯酸酯聚合物的技术进行了测试。为确定合适的助剂结构，配备了一种含润湿和分散助剂的原始清漆。第一项标准为黏度的降低程度。要求原始清漆的黏度较低，以便使用混合空气喷涂或无空气喷涂非挥发物含量较高的涂料。因此要用锥板黏度计对原始清漆进行黏度测量。重要的是黏度要尽可能低，并在储存期间保持稳定。

分别在储存前后进行了涂装。在室温下闪蒸12 min 后，进行指研测试。接着，用比色法对指研和非指研表面进行对比检测。用尽可能低的ΔE 值来衡量颜填料和涂料的稳定性，作为选择最适当的助剂结构的另一标准。

总的来说，检测结果显示新助剂表现最好，且在涂料制造过程中易于使用和储存。即使在-18 °C下，该助剂仍然呈现为清澈的液态。

广泛应用和优点总结

使用新型助剂Tego Dispers 678作为现代混合颜料直接研磨的润湿和分散助剂，可简化生产和涂装过程。该助剂是一种通用型产品，同时适用于中固体分和高固体分涂料配方。

所以，制备的现代高固体分涂料可满足欧盟指令。新型助剂能满足工业涂料制造商的要求，具有以下优点：

»在各种情况下(如指研测试)下都能达到较低的ΔE 值，进而实现颜色稳定性；

»凝露试验显示良好的结果，证明产品非常适用于机械性能优异和耐化学性涂料。

»可降低研磨料黏度，因而可达到很高的非挥发性物含量；

»涂装后光泽和流平性都非常好，因而外观极佳；

» 具有良好的储存稳定性，提高了工艺安全性；

»固有黏度非常低(即使在-18 °C)，因此在生产过程中易于使用；

»同时还非常适用于中固体分涂料，从而减少涂料生产过程中所需的原材料种类。

参考文献

[1] Heilen W. et al.， Additives for Waterborne Coatings， Vincentz Network， Hannover， Germany， 2009.

[2] The Big Tego， Evonik Industries AG， Essen， Germany， 2012.