可以采取以下几种方法来实现涂膜的亲水化。
(1)纳米级锐钛型二氧化钛 纳米级锐钛型Ti02可使涂膜的接触角低于40°,但由于该类Ti02具有光催化作用,会导致涂膜的有机成分被分解掉,进而使涂膜失光、粉化。日本某公司采用无机黏结料进行粘结,待改性的有机成膜物分解完全后,其接触角甚至可接近0°,同时可将附着在涂膜上的污染物分解掉。由于无机黏结料不能防水,因此要求中涂层要厚,另外,此类涂料中不能采用有机色浆,否则涂膜颜色会逐渐变浅,最后呈白色。
(2)有机二氧化硅溶胶 有机二氧化硅溶胶是一种由硅酸乙酯采用溶胶—凝胶法,再经改性的粒径在10~l00nm的透明溶胶,固含量一般在20%~30%之间,可作为涂膜的改性物质,具有一定的亲水性,但不能成膜,且用量过多会影响涂膜的耐水性。有些配方采用该亲水剂,再配合一些其他亲水化助剂,以降低亲水化成本。
(3)接枝或嵌段亲水性链段 在主体树脂的侧链上接枝亲水性基团或聚合物,如磺酸基、酰胺基等,也有接枝聚氧乙烯链段,或将聚氧乙烯链段和其他树脂进行嵌段共聚,均可实现树脂亲水化。此外,还可以采用核—壳技术,在壳层引入亲水基团来达到亲水目的,但由于树脂呈疏水性,尤其当PVC低于CPVC,或制备清漆时,雨水仍然呈线条状流下,甚至会挂水珠。
(4)非反应性亲水化助剂 非反应性亲水化助剂一般是嵌段型非离子聚合物,能够采用该类助剂的体系需要乳液含量很高。建议用交联型乳液体系,因为加入亲水化助剂后,涂膜的耐水性相对降低,通过交联可以提高耐水性。该类亲水化助剂只有在湿度很高时,才会表现出接触角较低的现象,在相对湿度为55%的普通湿度条件下,接触角仍然较大,因此绝大部分情况下都会严重影响乳液的耐水性。同时由于该类亲水剂容易与雨水一起从涂膜中冲洗出来,故很难保持较为长久的亲水性能。除此之外,非反应性亲水化助剂使整个涂膜都亲水,所以会导致涂膜的透水性提高,并影响涂膜对基材的保护作用。