聚酰胺蠟防沉漿的作用和原理

對于聚酰胺防沉劑先提出4個問題，根據問題來解答！

1、作為防沉劑的聚酰胺蠟具體化學結構是什么？

2、其作用機理是什么？

3、為什么國產品種包括韓國的某些產品不穩定？存在熱返粗現象？

4、如何做到聚酰胺防沉劑在極性溶劑中的觸變結構還是很穩定，立體結構不會坍塌，防沉抗流掛性能穩定？也就是抗醇性藥好。

　　這個話題或許沒人感興趣或者很少人去探究，我以前也很少思考和注意這些問題。最近美國一公司想在中國推廣其聚酰胺防沉劑585-20X，找我們公司合作，才有機會深入了解這類產品的結構/機理/特性。經過實驗室的驗證對比測試，發現很多有意思的問題，準備一一呈現這里供大家討論，讓大家對聚酰胺防沉劑有一個深度的認識，應用起來也會得心應手。

　　為了繼續下去，剛剛拿起涂料工藝這套涂料行業的教科書，仔細的有研讀了2小時，也翻閱了涂料助劑的書籍，發現基本都沒有講到聚酰胺防沉劑。對這類防沉劑做一些化學結構防沉機理以及注意問題等方面的了解很重要。

　　先介紹一下聚酰胺防沉劑里是什么成分，什么樣的結構式。作為防沉用的聚酰胺是1,6-己二胺（1,6-Hexanediamine，簡寫HDAM）與氫化蓖麻油酸又名DL-12-羥基硬脂酸（DL-12-Hydroxystearic acid，簡稱12-HSA)的反應物，12-HSA--HDAM--12-HSA，中間以酰胺鍵相連，分子量大約716左右的聚酰胺蠟物質。作用機理：1、是類似硬脂酸的機理（教科書上有），其固體粉末可以與溶劑一起，產生膨脹形成凝膠結構使得顏料懸浮和涂料抗流掛。硬脂酸處理的碳酸鈣/硬脂酸鹽等都可以用來做防沉抗流掛作用，就是這個道理。未氫化的蓖麻油不具有防沉抗流掛作用而只有氫化了的蓖麻油才具有防沉抗流掛作用，也是因為這個道理2、酰胺鍵之間也容易形成氫鍵，12-HSA脂肪鏈上的羥基也形成氫鍵以上2個作用機理以1為主2為輔

　　現在講解一下聚酰胺蠟漿的熱返粗問題。聚酰胺蠟漿防沉劑的熱返粗比氫化蓖麻油要好很多，那么市場上各家的聚酰胺蠟的熱返粗有什么不一樣的地方？為什么會產生熱返粗？如何改進熱返粗？市場上楠本的6900-20x的熱返粗是最好的，各種性能也是最優秀的，還有一家就是本人測試的這家美國公司的產品熱返粗和性能也是相當不錯，其他的國產和韓產的大都差不多，屬于一個檔次。為什么會熱返粗，書上有，就是由于蠟粉具有一定的熔點，當體系穩定達到一定高時體系中的溶劑會把蠟粉溶解掉，溫度降下來后又析出，就形成粗顆粒。如何改進？本人認為主要與聚酰胺蠟的分子量/結構改性/熔點有關，分子量高，加上一些改性會使得聚酰胺蠟的熔點提高，從而改善熱返粗。據說6900-20x的聚酰胺蠟熔點在145℃，所有能通60℃熱存儲15天不返粗，而一般的熔點不會超過130℃，都過不了60℃X15天的熱儲實驗，氫化蓖麻油熔點就更低只有86℃左右。前面講過聚酰胺蠟的分子式結構，分子結構式都定了，為什么還有分子量的不同？這主要是12-HSA的問題，12-HSA來源于蓖麻油脂肪酸，蓖麻油脂肪酸是一混合物，所以12-HSA的純度至關重要，如果含有C12-C14之類飽和脂肪酸，那合成的聚酰胺蠟的平均分子量就會低，熔點也會低，楠本的聚酰胺蠟是專門合成用于生產防沉蠟漿，選擇的12-HSA是非常嚴格的，原料來源是其機密。我測試的美國公司產品也是自己從嚴格選擇高純12-HSA開始合成聚酰胺蠟然后制漿，所以質量也是相當穩定和不錯的。而其他幾乎所有的聚酰胺蠟漿生產廠家都不是自己合成聚酰胺蠟的，都是從一些公司買的聚酰胺蠟現成品，自己制漿，工藝簡單，成本低廉，但是產品質量就一般一般，質量穩定性受制于上游蠟粉質量穩定性，這也從一個方面揭示了為什么除了楠本，其他廠商的產品質量一般且穩定性也是一般。

　　現在講講聚酰胺蠟漿防沉劑在極性體系性能穩定性問題也即抗醇性問題一般來說聚酰胺蠟漿的防沉抗流掛作用在非極性到中極性體系穩定性比較好，但是在諸如有大量醇或醇醚溶劑體系中就立馬顯得不行了，這就與聚酰胺蠟漿的蠟分子結構有關，前面講過聚酰胺蠟的防沉抗流掛機理主要以第一點為主，第二點為輔，醇或醇醚溶劑的影響主要在第二點，所以要想使產品防沉性能在高極性溶劑體系中性能也很好，就要讓聚酰胺蠟以第一點發揮作用，這樣就必須把聚酰胺蠟分子里的-OH盡可能封閉掉，提高抗醇性能。