用于水性涂料的有机硅助剂及其构效关系(5)
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从上述结构可以看出,基材润湿剂其实是一类特殊的聚醚改性硅油,它的分子量通常很小。由于底材的快速润湿是一个动态的过程,并且按照物理化学的原理,润湿剂的作用原理都是通过快速迁移到体系的表面,降低体系的表面张力,从而达到底材润湿的效果。而根据分子运动论的观点,分子的迁移速度在很大程度上,取决于其分子量,分子量越小,迁移速度相对越快。故分子量比较小的聚醚改性硅油经常用于水性体系作为基材润湿剂使用,从结构的角度,用作基材润湿剂的聚醚改性硅油通常只含有一根聚醚链,也就是说,m值通常为1,n值也很小,通常不超过4。
随着进一步的研究发现,用作基材润湿剂的聚醚改性硅油用于水性体系,由于其特殊的结构(见下图6),其中的有机硅链段可以充分伸展,将大量的甲基-CH3对外伸展,从而极大地降低体系的表面张力。通常中高分子量的聚醚改性硅油在水性体系只能将表面张力降低到25-26N·m-1之间,而小分子的基材润湿剂通常可以将表面张力降低到22N·m-1以下,最低的可以到20-21N·m-1之间。因为基材润湿剂将水性体系的表面张力降低到了20-21N·m-1之间,从而使加了基材润湿剂的水性涂料可以润湿绝大多数低表面张力的底材,甚至包括以低表面张力难润湿而著称的聚四氟乙烯底材。同时由于基材润湿剂能将水性体系的表面张力降到很低的程度,故基材润湿剂可以赋予体系良好的防缩孔性能和喷涂施工当中的雾化效果。