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干剂有金属氧化物,金属盐,金属皂三类使用形式。金属氧化物和金属盐都是在熬漆过程中加入,形成油脂皂后才呈现催干作用。目前使用最多的是金属皂这种形 式,金属皂是有机酸和某些金属反应而成的,她的通式是RCOOM(M——金属部分,RCOO——有机酸部分),催干剂的特性决定于金属部分,而有机酸部分使其发乎催干效果 。事实上每种金属的催干性能是不一样的,同种金属皂对不同涂料品种的催干作用也不相同。实际使用最多的为钴,锰,铅,锌,钙,铁,锆,铈,稀土是新型的催干 剂。 具有催干性能的金属,必须在“活性状态”下才能发挥其催干作用。若将钴,锰,铅等变价金属以胶体状态很细地分散在油中,并无催干作用。例如四乙基铅 【Pb(C2H5)4】在油中能很好地混溶,但仍无催干作用。因此具有催干性能的金属必然形成金属皂而溶于油中,其有机酸作为阴离子,金属部分为阳离子,才能呈现催 干作用。
一,催干剂的阴离子部分——有机酸 催干剂的有机酸决定金属皂皂涂料中的溶解性和相容性。催干剂中有机酸虽不相同,但其呈现的催赶特性都相同,如环烷酸 铅和亚油酸铅都以催底干为主,但亚麻油酸皂因其溶解性差而降低其催干活性。有机酸的种类很多,但用于催干剂的有机酸需符合以下条件。
① 形成的金属皂在连接料及有机溶剂中溶解度好。有机酸的不饱和性越大,其金属皂的溶 解性越好。如亚麻油酸皂的溶解性要比硬脂酸皂好。 饱和有机酸的适宜 链长为6-10碳,碳链上具有侧链,特别是α碳上连有支链,具有较好的溶解性,如2-乙基乙酸的金属皂要比正辛酸金属皂的溶解性更佳。 ② 在水中的溶解度小。苯甲酸的额金属皂在有机溶剂中的溶解度好,色泽淡,价格低,酸 价高,但对水敏感而影响漆膜的抗水性。
③ 贮存性好,不易氧化及分解。松香酸和亚麻油酸等不饱和脂肪酸本身在贮存过程中氧化, 引起颜色变深,溶解性降低而析出,影响其催干性。 饱和有机酸如环烷 酸,2——乙基乙酸,新葵酸,异壬酸的金属皂具有优良的贮存稳定性。
④ 色泽浅,气味小而杂质少。浅色漆不能用深色金属皂,以免影响其色泽,故采用的有机 酸需精制。环烷酸皂有特殊气味,不宜用于食品工业用涂料。有机酸不能含 有对涂膜有影响的有害物质如硫化物等。2-乙基乙酸,新葵酸等合成脂肪酸具有高的纯度和极浅的色泽,而且无特殊气味。
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