水性硬挺剂是指不溶于水，但具有一定硬挺性能（不含离子型或分子链长可达2~3级、比表面积大）的有机物添加剂。是一类水性硬挺剂，主要用于涂料、塑料、橡胶、油漆等有机涂料、胶粘剂等行业，硬挺剂是一类有机化合物经氢化后形成酯基团的乳液状物（见附录 A)，硬挺剂主要由硬脂酸（酯）、羟基（尤其是酯基）、氢键、羟基、羧基和酰胺基等形成。酯基之间产生氢键从而使硬挺剂具有吸水或膨胀作用。所以硬挺剂能有效克服涂料、胶粘剂因高温膨胀而使胶层起皱、破裂或剥落等缺陷，具有优异的耐老化性能和耐酸碱能力，同时具有良好的机械性能、耐候及耐热性和耐寒性。

一、概述

硬挺剂按其结构可分为油溶性和水溶性两大类。油溶性硬挺剂主要用于涂料、塑料和橡胶等有机涂料中，防止材料因高温膨胀而起泡、破裂、剥落等缺陷。水溶性硬挺剂对油、水溶液均有软化作用，不会使涂料出现开裂，但与颜料混合物不能完全反应或使其混浊等缺陷。由于硬挺作用时不产生副产物（例如丙烯酸型或磺酸酯型）或不产生副产物，因而提高了硬挺剂的分散性并增加硬挺能力有明显提高其耐热性、耐候性、耐寒性及低温性能。同时可减少涂料中溶剂的用量并延长水性硬挺剂在干燥过程中所需要的时间，降低生产成本。

二、基本化学结构

硬挺剂一般由醋酸酯类、脂肪酸酯类、羟基酸酯类化合物或烷基脂类化合物组成。大多数硬挺剂都具有吸水性，因而能将有机溶剂有效分散到乳液中而降低硬挺剂体系的粘度。它还可以作为稳定剂或乳化剂来使用。硬挺剂也有特殊性能的类型。如：溶剂型硬挺剂用在塑料、橡胶、涂料、胶粘剂等行业中；溶剂型硬挺剂用在油漆涂料上有良好的硬挺效果；液体用在食品工业上能保持良好的加工性；不溶于水、可溶于丙烯酸酯类等有机溶剂；可与大多数有机溶剂协同作用；可以与酸、碱产生氢键；对酸酐等离子能螯合力强；可与不同类型的聚合物聚合；具有良好耐候性；形成高硬挺强度且耐腐蚀性强。

三、硬挺剂使用方法

1、搅拌：硬挺剂在混合料中会出现较多聚集，在混合搅拌过程中产生气泡的现象，而且悬浮物过多，则会导致涂料在其表面上形成乳膜而造成硬挺效果差等问题。所以应注意硬挺剂的用量、加量要恰当，混合后不宜太稠，以免分散不均匀导致起泡，影响使用效果。2、搅拌：采用低速搅拌设备使硬挺剂水化并形成稠度均匀的水混液，该方法有以下几种:(1)先加入低浓度的硬脂酸（酯）、羟基、氢键和羟基，再与硬脂酸或酯基等混合一起形成硬挺体；或是两者配合成硬挺混合物；后加入适量的水后加热使其变性而成。3、溶剂型：这类硬挺剂是以羧基（或羟基）为基础的一类有机化合物或高分子聚合物；在水中溶解并形成一个共聚物（一般为酯基）结构；或将其聚合得到分子链较长、比表面积较大、粘度较高且具有良好分散性能并且在水性涂料体系中有一定粘结性（主要取决于树脂体系中硬挺剂的用量）的聚合物为交联结构产品。硬挺剂是乳液状液体，常温下即被吸收并经一系列反应后形成网状结构而成（见附录 A和附录 B)。硬挺剂通常含有少量盐类、羧酸（如羟胺、磷酸酯或是磺酸二钠等）或少量金属离子等添加剂。其应用范围非常广泛，包括水性涂料、塑料薄膜、胶粘剂和高分子聚合物中含有硬挺剂也可作为基料用于涂料或塑料制品中。1、水性或油性：适用于各类涂料，一般为中档产品;2.非水溶性：可用水溶解后缓慢分散于乳液中均匀分散。3、固相混合：乳白液体可与各种有机胶粘剂一起加入到固体料中搅拌均匀（含有机填料）进行调和；加入适量的硬挺剂会使硬挺剂具一定硬度以提高其机械性能和耐老化性能（见附录 B)4、水性硬挺涂料用

四、硬挺剂在有机涂料、塑料、橡胶等行业中的应用

硬挺剂在水性涂料中的应用主要是改性不饱和聚酯、共聚乳液等，它可使合成树脂性能得到改善。硬挺后的聚合物不仅具有高质量的硬度，而且耐水性，耐老化性也较好。使用时可以先将硬挺剂稀释成浓度为20~40%的溶液，再将其加入反应釜中进行乳化反应，并加入适量稀释后就可制得高硬挺乳液。当乳液中含有一定比例以上有机溶剂时，就会出现聚合分解现象，这样不仅降低了树脂的使用性能还会造成设备或产品的老化。所以在涂料生产和聚合物体系中加入适量的硬挺剂能提高其使用效果，使产品具有更好的柔韧性和耐高温性能。

五、注意事项

硬挺剂在高温、高湿条件下均会分解成极性物质，故必须密封保存，以防止泄露，以免污染产品。贮存要通风干燥，保持室内干燥。避免曝晒。应用时应缓慢加入和使用。产品使用时不得与水混用或稀释后使用，或与其他固化剂、填料、颜料、填料或颜料混合使用。严禁与含铅、汞等重金属添加剂混用。