一、添加劑概述
添加劑的用量一般在0.1%至2.0%之間，加入顏料中用以改進(jìn)顏料的各種性質(zhì)，如調(diào)節(jié)粘度、防沉淀結(jié)皮、加速干燥、防失水、抑泡消泡、改善觸變性、防浮色發(fā)花、消除結(jié)塊、防霉抗菌、改進(jìn)流動(dòng)和流平、調(diào)節(jié)光澤、提高穩(wěn)定性、改進(jìn)刷涂性、提高遮蓋力等。
二、添加劑性能作用
1.觸變性
觸變性是涂料在攪動(dòng)和緊接著的靜止中所進(jìn)行的膠狀-液體-膠狀過程的性質(zhì)。涂料在靜止時(shí)通常是固體或膠狀形態(tài)，但在攪動(dòng)后會變成流動(dòng)性很好的物質(zhì)，這種情形可以通過不滴落的涂料來顯出。涂料在刷子上形成膠狀，不會在刷子上流動(dòng)或滴下來，刷動(dòng)時(shí)則成為液體狀，可以平刷的很好，刷涂后在施工表面上形成膠狀，防止下垂或墜塊。
增加底質(zhì)和膨脹的劑料，可以變動(dòng)顏料在基料中的溶解特性，從而賦予粘流性質(zhì)，如膨潤土、特種的碏狀有機(jī)化合物、胺類肥皂等。
2.凝膠和成肝化
用來表示涂料、噴漆或瓷漆在老化后結(jié)成固體的能力，實(shí)際上是表示固體在液體中的分散情形，盡管具有固體性質(zhì)，但仍保持相當(dāng)量的液體。之所以有凝膠或肝化現(xiàn)象，是因?yàn)轭伭虾突系姆磻?yīng)，如堿性顏料（氧化鋅、白鉛或紅鉛）在酸性基料中研磨。
氧化橡膠漆在罐藏中有時(shí)會形成膠狀，可以通過添加少量的氯環(huán)氧丙烷添加劑以防止這一情形的發(fā)生。
3.結(jié)塊或消塊
大部分產(chǎn)生結(jié)塊（絮狀）的劑料是過度聚合的液體，趨向于減低基料的潤濕性能，到某一程度時(shí)會使顏料從分散相中沉淀。在制造涂料時(shí)，如果粘度太低，可以加些過聚合油料，如TroykydBodying和PuffingAgent2lBA、Nuodex'sNuvisB等，可以使粘度到所需要的程度。另一方面，如果涂料粘度過大，在涂料中會腫粒，在施工應(yīng)用時(shí)會產(chǎn)生似乎含有砂子的粗糙薄膜，在此情形下需要加消塊劑，如潤濕劑即可有效的消除結(jié)塊。
4.潤濕
可以使用潤濕劑來控制體系的粘度，潤濕劑幫助基料潤濕顏料，同時(shí)降低涂料的粘度。潤濕劑還可以改善光澤度和保持光亮度，使得在涂料體系中能夠加入更多的顏料，同時(shí)還能改善涂料的流平性和防制產(chǎn)生腫粒。常用的潤濕劑有環(huán)烷酸鋅鹽、松脂酸鋅鹽、蛋黃素等。
所有的顏料在生產(chǎn)過程的不同階段都有被水潤濕的可能，并且顏料在空氣中或多或少的會吸收潮氣，因此對于顏料顆粒，其被涂料基料所潤濕的相對容易程度是首先碰到的問題。給出一個(gè)典型的例子，白鉛是一種被干性油比被水還容易潤濕的顏料，把亞麻油混合在粘稠的白鉛水漿中，到某一程度時(shí)，白鉛漿中的大部分的水為油所替代而可從油質(zhì)漿中傾倒出。
對高遮蓋力顏料和擴(kuò)展劑顏料潤濕程度的評價(jià)，可有下列三種情形：
（1）顏料快速散注到亞麻油中，顏料水漿中高含量的水份被替代；
（2）顏料在顏料漿中為油料所吸取，但并不驅(qū)走任何水份；
（3）顏料在顏料漿中并不吸收任何油量。
5.沉積
在極端情形下，沉積又稱作結(jié)塊，表示涂料中的固體（通常是顏料）或部分固體從涂料基料中分離出，落在容器的底部。當(dāng)情形不嚴(yán)重時(shí)，這些沉積物很容易被攪動(dòng)，重復(fù)分散在基料中，這叫做“輕度沉積”；如果很難再次分散，則叫做“結(jié)塊”。為改善這些情形，可加入某些增稠劑，其中最常用的是硬脂酸鋁鹽。
6.結(jié)皮和干燥
涂料曝露在空氣中，會在表面形成一層皮，其原因通常是由于干燥，即氧化和聚合作用。消除此現(xiàn)象最有效的方法是加入抗氧化劑，通常稱為抗結(jié)皮劑。和結(jié)皮相對的是干燥，實(shí)際上，某些不需要干燥劑的涂裝體系可通過蒸發(fā)進(jìn)行干燥，如噴漆和許多乳漿涂料。干燥過程是氧化或聚合，或二者同時(shí)完成，通常需要加入干燥劑，一般為金屬皂。有一種1,10-菲咯啉不含皂，但他們本身非常有效，也經(jīng)常與鈷和錳皂干燥劑一起使用。金屬皂的金屬離子可以為鈷、鈣、錳、鉛、鐵和鋯，用來和金屬反應(yīng)成皂的重要酸類有環(huán)烷酸、高油脂肪酸。這些皂類必須可溶于油才能起到干燥劑的作用。
在涂料中，鈷皂是最強(qiáng)有力的干燥劑，它們主要是加速薄膜的氧化，對于聚合作用則很少有影響。鉛并不是有效的氧化觸媒，但卻是非常好的能加速薄膜聚合作用的觸媒。所以鈷和鉛加起來，可以產(chǎn)生一種完全干燥的薄膜。鈣干燥劑幾乎沒有毒性，所以可使用鈷和鈣制造無毒的干燥劑，而不能使用鈷-鉛干燥劑。
7.老化失干
所謂“老化失干”是指涂料在最初制造時(shí)的干燥情況很好，但儲藏后在容器中老化，損失了它們的干燥速度。這一損失過程可能非常慢，有時(shí)要經(jīng)過幾個(gè)月或更多的時(shí)間，但有時(shí)失去干燥性可能只需兩至三星期。
顏料中如炭黑、波斯藍(lán)、二氧化鈦、某些有機(jī)紅，以及其它一些顏料，最初的干燥情況很滿意，但經(jīng)過幾星期或幾個(gè)月后就失去了干燥性能，使得原來4小時(shí)可以干燥的涂料，甚至超過4天還不干燥。消除這一問題，可以采用所謂的“干燥劑吸收”方法，基于的原理是這些顏料趨向于吸收干燥劑。但當(dāng)涂料中含有一定濃度的非活性金屬時(shí)，顏料吸收干燥劑的情形會被抑制，其原因目前仍不清楚。適當(dāng)?shù)你U復(fù)合物是有效的干燥劑之一，在涂料中慢慢的溶解并同時(shí)釋放出鉛。
8.發(fā)泡現(xiàn)象
一般是水性涂料才會產(chǎn)生泡沬或發(fā)泡，但在某些溶劑型涂料中也有這種嚴(yán)重的問題，特別是在工藝的最后加工階段。所謂發(fā)泡，是指穩(wěn)定的泡沬因?yàn)閿噭?dòng)、吸收空氣、煮沸以及其它原因，在氣-液界面產(chǎn)生氣泡，去泡有時(shí)需要幾天甚至幾個(gè)月。當(dāng)涂料制成后，可在制漆鍋中保存2~3天來解決這一問題，但這樣會嚴(yán)重影響到工廠的生產(chǎn)計(jì)劃。低粘度的涂料會減少發(fā)泡，升高溫度也可以幫助去除泡沬，但最實(shí)際的方法還是使用消泡劑，消泡劑有降低表面張力的作用，可以快速的消除涂料中的泡沫。
9.顏料的研磨
除了在鋼珠磨機(jī)中，對顏料進(jìn)行研磨很少甚至不會使顆粒變小，而只是使顆粒結(jié)塊分離成為小塊，最理想的情況是成為單一顆粒，易于為基料所潤濕。
涂料基料潤濕顏料是破壞顏料顆粒間的粘合力，幫助基料潤濕每個(gè)單一的顆粒，使顏料和基料間緊密的接觸和附合，同時(shí)降低顏料顆粒間的粘合力以避免再次形成結(jié)塊。添加劑可以改進(jìn)研磨性質(zhì)，增進(jìn)基料的潤濕特性，使原來潤濕性不好的基料變成潤濕性優(yōu)良的基料。這些添加劑也可以使顏料的添加量增加，從而提高產(chǎn)量。
10.不透明度或遮蓋能力
遮蓋能力是顏料的重要性質(zhì)之一，和顏料的折射率有密切關(guān)系，但也受顏料的顆粒大小、顏料容積濃度（PVC）、分散程度，以及顏料與基料或涂料液體折射率之間差別的影響。
測量遮蓋力有許多方法，工業(yè)上常用的、比較簡單和方便的方法是對比率法。在大部分的遮蓋力試驗(yàn)中，具有對比率>98%的可稱作完全遮蓋。
所謂對比率，是指一個(gè)白色物體的反射率與一個(gè)黑色物體的反射率之間的比率。在涂料領(lǐng)域中，通常以反射率約80%的白板作為對比率的標(biāo)準(zhǔn)。
11.發(fā)霉和生菌抵抗力
霉菌和真菌可以從各種有機(jī)物質(zhì)中得到養(yǎng)料，有些細(xì)菌會在涂料薄膜中生長，而使得薄膜變黑、變綠，或產(chǎn)生其它形式的褪色；有些細(xì)菌則生長在涂料薄膜內(nèi)，或進(jìn)入薄膜中，實(shí)際上破壞了涂料薄膜，甚至還會破壞和侵襲木質(zhì)基材。
防霉劑或殺菌劑通常可以防止霉菌在涂料表面的生長。霉菌的生長和氣候有關(guān)，潮濕是霉菌生長的必需條件，因而潮濕氣候?qū)γ咕纳L有利。以氧化鋅作殺菌劑，可以有效的控制霉菌。但最有效的、在各種情況下都可以用作防霉劑的是苯基汞化物，一般是十八烯酸、丁二酸、環(huán)烷酸和乙酸鹽類的形式。使用汞化物的主要問題是涂料制造時(shí)的處理和環(huán)境污染問題，所以要限定此類防霉劑的用量并盡量減少處理手續(xù)、減少和皮膚接觸的機(jī)會。
12.罐藏穩(wěn)定性
有些防霉劑可以有效的增加罐藏穩(wěn)定性，這一問題在乳膠或水性體系中最為嚴(yán)重，如果不采取有效的措施，則會造成涂料腐敗，產(chǎn)生壞味和氣體，使儲罐膨脹；另一種情形是涂料雖不腐敗，但粘度減低，變得非常稀薄。
在所有的乳膠涂料中都含有水和纖維質(zhì)，這些物質(zhì)會引起細(xì)菌的生長，從而降低某些組分的品質(zhì)，特別是增稠劑，其結(jié)果是失去粘度，產(chǎn)生氣味和形成氣體。加入添加劑殺死微生物可產(chǎn)生消毒系統(tǒng)，但此方法不能除去酵母菌，它們會侵襲增稠劑而使粘度減低，此時(shí)可以再加增稠劑和加大防霉劑的用量。在需要無毒的情形下，有機(jī)化合物和鋁化合物都是有效的防霉劑。
13.流動(dòng)性和流平性
光滑平流的薄膜必須和涂料施工方法無關(guān)，所以刷涂的涂料要沒有明顯的刷痕、噴漆要沒有橘皮效應(yīng)、輥涂的沒有輥筒痕跡、浸漬法施工的涂料則要避免涂料條紋和絲狀現(xiàn)象。然而并不是所有的涂料都需要有好的流動(dòng)性和流平性，應(yīng)用蒸發(fā)慢的溶劑、性能良好的基料和經(jīng)特殊處理的顏料，都可以改善流動(dòng)性和流平性。大部分流平改性劑會改善基料的潤濕特性，使基料能更好的潤濕顏料。
14.流瀉和下垂
濕的薄膜可能會趨向于過度的平流，以致在垂直表面上流動(dòng)，使涂膜的底部比上部厚；或者涂料涂覆不均勻，各種不同厚度的涂料產(chǎn)生不均勻的流動(dòng)，厚的部份向下流的要多一點(diǎn)，產(chǎn)生所謂的山峰現(xiàn)象，而在薄的部份變的更薄，成為“凹谷”。
事實(shí)上，流瀉和下垂與涂料施工的關(guān)系較大。流動(dòng)性質(zhì)非常好的涂料沒有刷涂跡象，當(dāng)小心的施涂時(shí)，不會有下垂現(xiàn)象；反之，施涂不當(dāng)則會有不良的流瀉或下垂情形。一般而言，可在涂料中引進(jìn)“結(jié)構(gòu)”或“粘流性”以防止涂料的下垂。
15.光亮和光亮失落
與涂料光亮度有關(guān)的因素很多，如最后加工的顏色、觀察的角度、反光的角度、表面形式、涂料的平滑程度。一般而言，光亮度是一種表面光反射的性質(zhì)，通常和發(fā)光性質(zhì)、反射影像的清楚程度等相同。如果同一顏料的PVC相同，使用潤濕性良好的涂料基料與潤濕性較差的基料相比，會產(chǎn)生更光亮的涂膜。能夠改進(jìn)光亮度的添加劑也趨向于改善涂料基料的潤濕特性，這類添加劑有環(huán)烷酸鋅類、各種胺類、蛋黃素和脂肪酸類等。
光亮失落可能有下列原因：
（1）慢慢的發(fā)展出微細(xì)的皺紋，此種現(xiàn)象可通過調(diào)整干燥劑和干燥劑中金屬的含量和型態(tài)來改善；
（2）曝露在紫外線中而使得涂膜表面降解，其降解程度可以通過使用抗粉化的二氧化鈦而減低至最小；
（3）基料的組分不當(dāng)，缺少光亮耐久性，可在基料中加入某些組分，如脂肪酸；
（4）在某些噴漆、瓷漆中會發(fā)生光亮失落的現(xiàn)象，可通過改變基料成份來補(bǔ)救；
（5）形成了減少光亮度的反應(yīng)物，如皂類；
（6）聚合作用在干燥涂膜中繼續(xù)進(jìn)行，使得光亮失落，改進(jìn)方法是選擇適當(dāng)?shù)幕稀⒓庸し椒ɑ蝾伭稀?/p>
16.平光
有時(shí)需要獲得一種暗淡的涂裝效果，如果使用了顏料，則可以增加PVC，達(dá)成清晰的平光效果涂膜最簡單的方法是應(yīng)用硅藻土或無定形氧化硅。
17.刷涂
不良的刷涂性是指刷涂涂料時(shí)的連續(xù)拖曳現(xiàn)象。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因很多，如涂料配方不當(dāng)、基料組分的相容性較差，以致變厚或形成膠狀。加入耦合溶劑或高溶劑性的溶劑與加熱涂料，都可以加以改正；相反的，在冷表面上涂刷經(jīng)常會產(chǎn)生拖曳。良好的刷涂性能要求在間隔時(shí)間內(nèi)，涂刷面和已涂刷面相接合。在一定的間隔時(shí)間內(nèi)，鄰近的涂料需要有足夠的流動(dòng)性以至于可以接觸前一次的涂刷面。加入更多的基料、使用不易揮發(fā)的溶劑或加入添加劑，都可以改進(jìn)涂料的刷涂性質(zhì)。
18.顏色耐久性
白色、淺淡色或透明顏色的薄膜，會因太陽光、人造光或熱的關(guān)系而多多少少變成黃色或棕色，烘烤加工也會造成同樣的結(jié)果。這一變化部分是由于氧化加速，部分則是由于分解作用，通常產(chǎn)生的為酸性產(chǎn)品。變黃的原因則可能是基料、顏料或其它成份，特別是干燥劑，或是綜合的原因。一般來說，基料對薄膜顏色的影響最大，干燥的時(shí)間長短、溫度高低及周圍氣候情形，對會影響到基料的顏色。
調(diào)整有關(guān)因素可以改善顏色的耐久性，如加入添加劑。室外應(yīng)用最有效的是紫外光吸收劑，可減低紫外線的作用，適宜室內(nèi)應(yīng)用的是某些性能優(yōu)良的潤濕劑。
19.滲入性
所謂滲入性是指涂料在施涂表面滲透或侵入到表面中的性能。好的滲入性常常和好的潤濕基料有關(guān)，但一個(gè)好的潤濕基料不一定是一種滲入基料。滲入度既不是好的性質(zhì)，也不是壞的性質(zhì)，完全要視情形而定。某些添加劑可以改進(jìn)滲入性。
20.皺紋
皺紋是涂膜在干燥時(shí)表面上形成折疊的現(xiàn)象，相關(guān)的原因有施涂或配方，或兩者都有。過度的厚涂，或有時(shí)使用過量的干燥劑，常常會產(chǎn)生皺紋；當(dāng)涂料的表面有皮形成后，表面下的干燥會使表面擴(kuò)張，以致造成皺紋；有時(shí)干燥期間的濕度變化過大也會導(dǎo)致皺紋的產(chǎn)生。
在不利的情況下，如果涂膜較薄，并且均勻，則可以避免皺紋。在涂料中加入過多的亞麻油，會促進(jìn)皺紋產(chǎn)生，或是表面不均勻甚至破裂。如果涂料在某一處集中太多，也可能形成皺紋。通常情況下，最后用烘烤處理進(jìn)行加工比在空氣中干燥更能避免皺紋。減少皺紋可以通過以下幾種方法：
（1）減少干燥劑用量；
（2）少用鈷干燥劑，增加鉛干燥劑用量，或使用環(huán)烷酸鋅鹽；
（3）當(dāng)有鉛存在時(shí)，可用環(huán)烷酸鈣。
有一類涂裝需要有皺紋，即所謂的“皺紋”加工，對于此情形，基料非常重要，同時(shí)要選用適當(dāng)?shù)母稍飫玮?錳干燥劑。
21.膠質(zhì)液保證劑和基料劑
膠質(zhì)液保證劑和基料劑包括許多物質(zhì)，直鏈型的有甲基纖維素、丙稀酸酯、淀粉、羰基纖維素、羥乙基纖維素等，立體型的有酪素、黃豆蛋白等，適量使用可以增加粘度從而穩(wěn)定膠質(zhì)液，同時(shí)防制它們的顆粒彼此接近而連結(jié)在一起。這些物質(zhì)還常常可以改進(jìn)涂料的施涂性質(zhì)，而不會影響到涂膜的特性。