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技术百科

影响涂料流动与流平的因素

浏览:86 发表时间:2020-07-21 11:14:13 来源:找料视点

  涂膜的流平是涂料表观性能的体现,实际上流平性好坏涉及到涂料的许多方面,例如粘度、涂料的流变性、原材料匹配性、颜料分散工艺的设计、助剂的选择及应用技术、涂装工艺及涂装环境等诸方面因素。


一、影响涂料流动与流平的因素

  涂料流动成膜的力是外加的剪切力。即外力作用于涂料使其铺展成膜。流平的动力是表面张力即涂料自身收缩的力,这是在外力消失后,使涂膜表面达到光滑平整状态的主要作用力。

  由此可以得出这样的结论:流动与流平两个定义之间没有什么太大的区别,涂料要达到光滑平整的表面需要具有良好的流动与流平特性。


1.1涂料流体性质对流动与流平的影响

  不管是流动还是流平都是涂料的运动形式,都要受到涂料粘度的影响。涂料流体性质不同,粘度与剪切速率呈现出不同的关系,所以对流动和流平的影响程度也不一样。如何利用涂料这一属性即达能到流动与流平的目的,又能克服涂料某些弊病是我们技术人员所追求的目标。涂料大约有五种流体类型:牛顿流体、塑性流体、假塑性流体、膨涨流体、触变流体。假塑性流体和触变流体是涂料最常用的两种流体结构。它们对防沉、防浮色发花、防流挂、防止立面涂装时的波纹都是相当有益的。但对流平和光泽会造成一定影响。只要注意选择触变剂,合适地调节流挂极限膜厚度,仍有可能达到理想的涂膜流平效果。



1.2 涂膜表面形态对流平的影响

  构成涂膜形态不规整有两种原因,一是由涂装工具产生的痕跡,如刷痕取决于鬃毛刷的类型,刷痕的深浅不一。滚痕取决于滚涂机和绕线棒,滚涂或刮涂产生的凹凸的状态不等。涂膜的不规整度越大流平越困难。二是基材形状造成的,基材表面是粗糙的,要得到光滑平整的涂膜是比较困难的。找平的方法是刮胒子和厚涂底漆。遇到上述情况造成的表面流平问题,***的办法是保持涂料的高表面张力,增强基材润湿铺展能力,保持涂膜***极限厚度,采用良溶剂稀释树脂,并控制其挥发速度及平衡。


1.3   涂膜干燥时间对流平的影响

  涂料的流动与流平受粘度影响,粘度受溶剂影响。控制溶剂挥发速度,使涂料保持低粘度液态时间越长越有利于涂膜的流平,也就是说通过控制溶剂的挥发速度可获得适宜的流平性。对涂料而言,溶剂的溶解参数不同,溶解力亦不同。溶解力强的,涂料固含量高,粘度低,流平性好,涂膜丰滿度高。混合溶剂的溶解参数一定要与树脂匹配。混合溶剂多数是由真溶剂、稀释剂和助溶剂组成,在溶剂挥发时一定要控制挥发平衡,溶剂挥发到***,真溶剂要占相对大的比例。这样可以保证涂膜在干燥过程中粘度不会发生突变,处于平衡增长的状态。对涂料的流动与流平是有一定控制作用的。


二、 流平剂在涂料中的作用

  涂料性能有许多缺陷和不足之处,单纯使用树脂、颜料、溶剂是无法解决的,必须使用一些添加剂。流平剂是这些添加剂中不可缺少的一种。


2.1 防缩孔

  涂膜表面产生缩孔是常见的弊病。产生缩孔的原因是表面张力不平衡造成的。产生缩孔的物质,其表面张力一定比涂膜低,被称之为缩孔施体。涂膜的表面张力一定比缩孔施体高称其为缩孔受体。原因可以规纳以下几种:

  ①几种树脂混拼时,当溶剂配合适宜时可以相溶甚至能形成透明的涂膜。但当溶剂配合不当时,在溶剂挥发过程中有的树脂会析出,产生胶粒变成缩孔施体。

  ②外界物体污染,空气中低表能的飘浮物,烘道中的硅胶粒子等落到涂膜表面上

  ③涂料中混含有低表面能的物质如不溶性油、硅油、胶粒等材质。

  ④基材表面张力不平衡,有个别地方被低表面能的物质污染或者基材的表面能过低。

  ⑤在含未经润湿分散剂处理的颜料或亚光粉的涂料中,添加基材润湿剂,这时基材润湿剂会吸附到裸露的粒子表面,就会形成缩孔施体。在水性亚光漆中经常发生此种弊病。


2.2防桔皮、防止颜色发花、防止消光漏光及发花

  产生这些弊病的根本原因,是因溶剂挥发涂膜表层和下层的表面张力不平衡,下层低,上层高。另外表层的密度大于下层。下层富含溶剂的涂料以靠表面张力将其推向表面,而重力又导致表层涂料向下沉,这便产生了下沉、扩展、上升的涡流运动。结果会形成不规则的边缘相接的六角形网格。称其为“贝纳尔”涡流。网格中心新上来富含溶剂的涂料表面张力低,推其向边缘运动,在此堆积形成小丘状,这便是桔皮。这种运动也会导致颜色和颜料含量不同。这便是造成色漆发花,亚光漆亚粉排布不均匀造成漏光和消光发花的主要原因。


  Marangoni运动是产生这些弊病主要根源,只要降低涂膜的表面张力,那么下层的涂料就不能被推到表面,就产生不了上述的弊病。所以添加能控制表面状态的,可以降低表面张力的,有机硅类流平剂是***的方法。如果有机硅类助剂解决不了问题,这时再考虑选择有机氟类助剂。但要注意成本和稳泡性。


2.3防止波纹

  波纹的产生也是表面张力不均衡造成的。但要注意是立面喷涂还是平面喷涂。平面喷涂时,涂膜干燥速度不均,快干地方的表面张力高于慢干地方,这时表面张力就会推动慢干地方的涂料向快干地运动,产生左右方向的波纹。这可以用降低表面张力的有机硅类流平剂解决。但当立面喷涂产生上下波纹时,***不要用降低表面张力的流平剂解决,否则会越加越严重。这是因为涂料下坠,下面的表面张力高于上面,所以推动涂料由下向上运动,重力下沉这就产生了上下波纹。越加降低表面张力的流平剂,下面表面张力越依,向上推动的力越强,波纹越强。***的办法是添加不降低表面张力的流平剂。


  流平剂在涂料的流动与流平中所发挥的作用。流平剂种类不同作用机理和发挥的效果亦不同,即使流平剂的种类相同结构不同,使用效果亦不同。所以应用流平剂时要根据涂料需要克服的问题和助剂的结构类别进行选择。应用时要注意流平剂与其他助剂的匹配性及其负面作用和克服对策。


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