我們知道，雙丙聚氨酯化合物既可以用作涂料的樹(shù)脂，也可以做流平劑，消泡劑。很多時(shí)候，在雙丙聚氨酯樹(shù)脂里面加入雙丙聚氨酯流平劑，雙丙聚氨酯消泡劑都可以有很好的效果，可見(jiàn)同樣是雙丙聚氨酯，區(qū)別是很大的。從原理的角度來(lái)說(shuō)，決定一個(gè)化合物在給定體系里面到底能否用作助劑，是流平劑還是消泡劑，決定的因素還是相容性和表面張力兩個(gè)因素，在表面張力低于所用體系的情況下，如果是有限不相容的，適合做流平劑，如果相容性更差一些，就只能用作消泡劑了。而同樣是雙丙聚氨酯化合物，到底適合做樹(shù)脂還是助劑，適合做哪種助劑歸根到底看單體和分子量的選擇以及相應(yīng)的結(jié)構(gòu)對(duì)其表面張力和相容性的影響。

　　下面我們從化學(xué)結(jié)構(gòu)的角度來(lái)看這個(gè)問(wèn)題。

　　一般來(lái)說(shuō)，涂料當(dāng)中所用的丙烯酸樹(shù)脂一般可以寫(xiě)成如下結(jié)構(gòu)式如下（在這里為了寫(xiě)結(jié)構(gòu)式討論方便，不區(qū)分雙丙聚氨酯與甲基雙丙聚氨酯的區(qū)別，實(shí)際體系中，這兩類(lèi)單體是共存的）：—（CH2CHCOORm）x—（CH2CHCOORf）y—，其中Rm一般是C1-C4的基團(tuán)混合物，其中短碳連部分的含量相對(duì)高一些，Rf一般是官能團(tuán)化基團(tuán)，在一般的羥基丙烯酸樹(shù)脂當(dāng)中，Rf是羥乙基或者羥丙基。分子量一般是一萬(wàn)到幾萬(wàn)不等。

　　常見(jiàn)的雙丙聚氨酯流平劑，他的結(jié)構(gòu)式如下：—（CH2CHCOORl）x—，在這里Rl主要是C4-C8的基團(tuán)的混合物，分子量一般小于一萬(wàn)。

　　常見(jiàn)的雙丙聚氨酯消泡劑，他的結(jié)構(gòu)式如下：—（CH2CHCOORd）x—，在這里Rd主要是C10-C18的基團(tuán)混合物，分子量一般是一萬(wàn)到幾萬(wàn)不等。

　　從上面的結(jié)構(gòu)式可以看出來(lái)，聚雙丙聚氨酯化合物從用作樹(shù)脂，到用作流平劑到用作消泡劑，它所使用的單體的種類(lèi)是大不一樣的，從樹(shù)脂，到流平劑到消泡劑，所使用單體的碳鏈?zhǔn)窃鲩L(zhǎng)的趨勢(shì)，從結(jié)構(gòu)的角度，聚雙丙聚氨酯化合物的碳單體鏈越長(zhǎng)，則其表面張力就越低，相應(yīng)的極性和溶度參數(shù)也就變得越小。比如當(dāng)用作流平劑的聚雙丙聚氨酯化合物與用作樹(shù)脂的比較，流平劑的碳鏈（C4-C8）更長(zhǎng)，所以表面張力低于樹(shù)脂的聚雙丙聚氨酯，且由于極性的明顯差別，兩者是不相容的，正是滿(mǎn)足了這兩點(diǎn)，造成當(dāng)流平劑用的雙丙聚氨酯化合物在丙烯酸樹(shù)脂里面可以起到流平劑的作用，另外由于流平劑需要有一個(gè)比較快速的遷移到表面起作用的過(guò)程，所以一般不能把分子量做的太大，小于一萬(wàn)的居多；如果加入更長(zhǎng)碳鏈的C10-C18的雙丙聚氨酯化合物，那么可以預(yù)測(cè)，它的表面張力比樹(shù)脂用C1-C4的雙丙聚氨酯更低，相容性更差，這兩點(diǎn)造成了C10-C18的雙丙聚氨酯化合物在樹(shù)脂用雙丙聚氨酯體系里面可以當(dāng)消泡劑使用，從消泡能力的角度，因?yàn)榉肿恿吭酱笈c體系的相容性越不好，消泡能力也就越強(qiáng)，所以雙丙聚氨酯消泡劑的分子量一般都不小。當(dāng)然，由于碳鏈對(duì)于表面張力和相容性的影響是漸變的過(guò)程，所以某些結(jié)構(gòu)的雙丙聚氨酯化合物可以同時(shí)扮演流平劑和消泡劑的較色，比如8個(gè)碳的聚雙丙聚氨酯化合物，它介于流平劑和消泡劑的邊界位置，同時(shí)具備兩者的性能。一般來(lái)說(shuō)，助劑里面特別是流平劑會(huì)用一些結(jié)構(gòu)特殊一些的單體?？偟脑瓌t就是在一個(gè)基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上通過(guò)調(diào)整結(jié)構(gòu)改變表面張力和極性，就可以得到相應(yīng)的助劑從原理上講，消泡劑與流平劑的本質(zhì)就是對(duì)表面張力和相容性的控制程度不同，在這個(gè)基礎(chǔ)上，肯定可以自由發(fā)揮。

　　但是我們剛才討論的基準(zhǔn)是以涂料用雙丙聚氨酯樹(shù)脂為標(biāo)桿的，表面張力比它低一些，相容性差一些就是流平劑，再低，再差就是消泡劑，如果換成其他樹(shù)脂，又會(huì)有不同，比如說(shuō)原來(lái)在丙烯酸樹(shù)脂體系里面可以做流平劑的物質(zhì)，如果放到極性比丙烯酸樹(shù)脂大得多的樹(shù)脂體系比如環(huán)氧體系，那么可能流平劑的表面張力就會(huì)比環(huán)氧體系要低得多，相容性也差得多，于是在環(huán)氧體系，這個(gè)物質(zhì)就成了一個(gè)消泡劑了。

　　所以很多時(shí)候，助劑的使用是靈活的，并不是說(shuō)說(shuō)明書(shū)里面說(shuō)它是流平劑，他就只能做流平劑來(lái)用了，流平與消泡的轉(zhuǎn)變是相對(duì)你所使用的樹(shù)脂體系的極性來(lái)看的。要是對(duì)這個(gè)助劑的極性范圍有一個(gè)清楚的了解，這樣助劑用起來(lái)就靈活了，也就是我們說(shuō)的自由發(fā)揮了但從化學(xué)合成的角度，我做過(guò)不少實(shí)驗(yàn)，我認(rèn)為雙丙聚氨酯助劑的合成一般的雙丙聚氨酯樹(shù)脂的合成沒(méi)有太大的區(qū)別，分子量分布也并沒(méi)有特別窄的要求（當(dāng)然越窄越好，但是商品化的助劑的分子量分布也都是在2-3之間的，這個(gè)符合一般自由基聚合的分子量分布），分子量特別窄的助劑應(yīng)該是下一代更高性能的產(chǎn)品，比如目前用活性自由基聚合技術(shù)來(lái)合成的助劑分散劑的種類(lèi)很多。同樣也有丙烯酸類(lèi)，聚氨酯類(lèi)，磷酸鹽類(lèi)還有好多其他種類(lèi)的。我想這個(gè)最關(guān)鍵的側(cè)重點(diǎn)應(yīng)該轉(zhuǎn)移到了官能基上了，同時(shí)考慮到不同顏料的表面特性，表面的酸堿性，表面的活性部位，還有表面的電位情況等等。但從分子量上來(lái)講，帶有合適官能基的分子量小點(diǎn)的對(duì)潤(rùn)濕更為有利，大點(diǎn)的帶的官能基或者可與顏料作用的基團(tuán)更多些也不錯(cuò)，功能可能會(huì)有所轉(zhuǎn)移，側(cè)重于包覆。所有的分散劑從結(jié)構(gòu)上講，都屬于是兩親型分子，有一頭親顏料，另一頭親介質(zhì)，小分子的分散劑就是我們常見(jiàn)的各種表面活性劑，而高分子型分散劑在結(jié)構(gòu)上有其特點(diǎn)，可以討論的內(nèi)容很多雙丙聚氨酯類(lèi)分散劑從使用角度其實(shí)還分兩大類(lèi)，一類(lèi)是常見(jiàn)的水性體系的雙丙聚氨酯胺鹽，鈉鹽類(lèi)的分散劑，這類(lèi)分散劑很早就已經(jīng)出現(xiàn)并廣泛運(yùn)用到了水性涂料的生產(chǎn)當(dāng)中，這類(lèi)助劑結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明確，我們?cè)谶@里暫時(shí)不做過(guò)多的討論；另外一類(lèi)就是丙烯酸類(lèi)的高分子型分散劑，準(zhǔn)確的說(shuō)是具備錨固基團(tuán)與溶劑化鏈段組合形勢(shì)的分散劑，這類(lèi)分散劑目前在一些高檔涂料當(dāng)中有廣泛的應(yīng)用，也是我們?cè)谶@里要介紹的品種。

　　雙丙聚氨酯類(lèi)分散劑的結(jié)構(gòu)也非常多變，源于雙丙聚氨酯單體種類(lèi)的日益豐富，為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，我們選擇最基本的結(jié)構(gòu)來(lái)做一說(shuō)明，以下結(jié)構(gòu)可以看做最基本的雙丙聚氨酯高分子型分散劑的結(jié)構(gòu)—（CH2CHCOOR）a—（CH2CHCOOCH2CH2N(CH3)2）b—（CH2CH2COOH）c—（CH2CHCOOCH2CH2CH2(OCH2CH2)nOH）d—，其中R基團(tuán)是烷基或者為了提高潤(rùn)濕效果部分采用含氟烷基，a鏈段主要為了調(diào)整整個(gè)分散劑的溶解性，a鏈段越少，極性越高，逐漸會(huì)從油溶性轉(zhuǎn)向水溶性，b鏈段是錨固基團(tuán)，丙烯酸二甲基乙醇胺酯是雙丙聚氨酯超分散劑里面常用的錨固基團(tuán)單體，該錨固基團(tuán)對(duì)于碳黑以及其他有機(jī)顏料均有較好的吸附能力，當(dāng)然，對(duì)于不同的顏料，也有其他的含氮單體可以選擇，c鏈段也是錨固基團(tuán)，主要用于對(duì)無(wú)機(jī)顏料的錨固，d鏈段含有長(zhǎng)鏈的聚醚鏈段，很明顯，該鏈段是作為溶劑化鏈段，長(zhǎng)的聚醚鏈在體系當(dāng)中伸展開(kāi)來(lái)，可以阻止不同粒子之間相互靠近，從而達(dá)到穩(wěn)定顏料的作用，同時(shí)聚醚鏈段里面單體的調(diào)整也是調(diào)整整個(gè)分散劑極性的一種手段，決定了該分散劑適用于何種極性的體系。

　　以上的分散劑從結(jié)構(gòu)上講是一種梳狀結(jié)構(gòu)，這也是高分子型分散劑常見(jiàn)的一種結(jié)構(gòu)。