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[染料颜料] 一文读懂涂料助剂流平流剂分类和作用

[染料颜料] 一文读懂涂料助剂流平流剂分类和作用

在涂料施工过程中或施工后,由于流平性不良,通常会出现如橘皮、辊痕、缩孔、麻点、针眼等表面缺陷,不仅影响涂膜外观,而且会降低或损坏其保护功能。流平剂是常用的涂料助剂,它能够促使涂料在干燥成膜过程中形成平整、光滑、均匀的涂膜。

  在涂装中,涂料对底材的润湿性及湿膜的流平性等均与表面张力密切相关。当涂料的表面张力低于底材的临界表面张力时,才能润湿底材并驱动涂料在底材上展布成平整光滑的涂料。
  流平助剂能有效降低涂饰液表面张力,提高其流平性和均匀性的一类物质。可改善涂饰液的渗透性,能减少刷涂时产生斑点和斑痕的可能性,增加覆盖性,使成膜均匀、自然。主要是表面活性剂,有机溶剂等。流平剂种类很多, 不同涂料所用的流平剂种类也不尽相同。在溶剂型涂饰剂中可用高沸点溶剂或丁基纤维素。在水基型涂饰剂中则用表面活性剂或聚丙烯酸、羧甲基纤维素等 。
  流平助剂大致分为两大类。
  一种是通过调整漆膜粘度和流平时间来起作用的,这类流平助剂大多是一些高沸点的有机溶剂或其混合物,如异佛尔酮、二丙酮醇、Solvesso150等;
  另一种是通过调整漆膜表面性质来起作用的,一般人们所说的流平剂大多是指这一类流平剂。这类流平剂通过有限的相容性迁移至漆膜表面,影响漆膜界面张力等表面性质,使漆膜获得良好的流平。根据化学结构的不同,这类流平剂主要有三大类:丙烯酸类、有机硅类和氟碳化合物类。
  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,流平剂是这些助剂中不可缺少的一种。起到的作用如下:
  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。
  克服缩孔的最好办法是使用基材润湿剂配合有机硅类表面状态控制剂。有些底漆不必或不能使用流平剂,单独使用基材润湿剂就可以达到防缩孔的目的。例如AKN-1070低泡润湿剂。
  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,有机硅类流平剂是最好的方法。例如合力化工的AKN-1123,AKN-1010等等。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。
  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,最好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。最好的办法是添加不降低表面张力的流平剂。
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