阴离子聚丙烯酰胺适用情况:当涂料体系的 pH 值呈中性至碱性,且需要增加涂料的粘度和稳定性时,阴离子聚丙烯酰胺是一个不错的选择。例如,在水性涂料中,阴离子聚丙烯酰胺可以通过分子链上的负电荷与涂料中的阳离子成分相互作用,从而增加体系的稠度。
对于含有较多带正电荷颜料或填料的涂料,阴离子聚丙烯酰胺能够利用电荷中和及吸附架桥作用,使颜料和填料更好地分散在涂料体系中,防止颜料沉降,提高涂料的储存稳定性。
作用原理:其分子链上的羧基等负性基团在水中电离,产生负电荷。这些负电荷可以与涂料中的带正电荷的物质(如某些金属离子或阳离子型颜料)发生静电吸引,同时,长分子链在不同颗粒之间进行吸附架桥,将多个颗粒连接在一起,起到增稠和分散的作用。
分子量选择:对于涂料增稠,分子量一般在 800 万 - 1800 万之间比较合适。分子量过低,增稠效果不明显;分子量过高,会导致涂料的流动性太差,而且溶解难度增加。例如,在一些乳胶漆中,使用分子量为 1200 万左右的阴离子聚丙烯酰胺,可以在不影响涂料施工性能的前提下,有效增加涂料的粘度。
非离子聚丙烯酰胺适用情况:当涂料的酸碱度接近中性,且对涂料的抗盐性、抗温性有较高要求时,非离子聚丙烯酰胺更为适用。例如,在一些需要在不同环境条件下使用的功能性涂料中,非离子聚丙烯酰胺可以提供稳定的性能。
对于成分复杂的涂料体系,其中既含有带正电荷的成分,又含有带负电荷的成分,非离子聚丙烯酰胺通过吸附架桥作用来稳定涂料体系,不会因电荷相互作用而受到干扰。
作用原理:主要依靠分子链的吸附架桥作用。非离子聚丙烯酰胺分子链上没有明显的电荷,它可以吸附在涂料中的各种颗粒表面,如颜料、填料、乳液粒子等,通过分子链的缠绕和连接,使颗粒均匀分布在涂料体系中,防止颗粒聚集和沉降,同时增加涂料的粘度和稳定性。
分子量选择:分子量在 600 万 - 1200 万之间。这个分子量范围能够在保证涂料性能的同时,具有较好的溶解性和施工性。例如,在一些工业防护涂料中,使用分子量为 800 万 - 1000 万的非离子聚丙烯酰胺,可以有效提高涂料的抗沉淀性能。
阳离子聚丙烯酰胺适用情况:当涂料体系中含有较多带负电荷的成分,如某些酸性颜料、有机阴离子型添加剂等,阳离子聚丙烯酰胺可以发挥作用。例如,在一些特殊的艺术涂料中,含有较多的酸性染料,阳离子聚丙烯酰胺能够与这些带负电荷的染料相互作用,改善涂料的性能。
在需要对涂料进行絮凝净化处理时,如涂料生产过程中的废水处理或者回收利用过程中,阳离子聚丙烯酰胺可以使涂料中的悬浮杂质絮凝沉淀。
作用原理:分子链上的正电荷与涂料中的带负电荷的物质相互吸引,实现电荷中和。同时,其吸附架桥作用可以将多个带负电荷的颗粒聚集在一起,起到絮凝或增稠的作用,具体取决于其在涂料体系中的应用目的。
分子量和离子度选择:分子量一般在 800 万 - 1600 万之间,离子度在 20% - 50% 之间选择。合适的分子量和离子度可以根据涂料的具体成分和性能要求进行调整。例如,在处理涂料废水时,离子度为 30% - 40%、分子量为 1200 万左右的阳离子聚丙烯酰胺会取得较好的絮凝效果。