影響涂料流動(dòng)與流平的因素

    涂膜的流平是涂料表觀性能的體現(xiàn)，實(shí)際上流平性好壞涉及到涂料的許多方面，例如粘度、涂料的流變性、原材料匹配性、顏料分散工藝的設(shè)計(jì)、助劑的選擇及應(yīng)用技術(shù)、涂裝工藝及涂裝環(huán)境等諸方面因素。

1 影響涂料流動(dòng)與流平的因素

    涂料流動(dòng)成膜的力是外加的剪切力。即外力作用于涂料使其鋪展成膜。流平的動(dòng)力是表面張力即涂料自身收縮的力，這是在外力消失后，使涂膜表面達(dá)到光滑平整狀態(tài)的主要作用力。

    由此可以得出這樣的結(jié)論:流動(dòng)與流平兩個(gè)定義之間沒有什么太大的區(qū)別，涂料要達(dá)到光滑平整的表面需要具有良好的流動(dòng)與流平特性。

1.1 涂料流體性質(zhì)對(duì)流動(dòng)與流平的影響

    不管是流動(dòng)還是流平都是涂料的運(yùn)動(dòng)形式，都要受到涂料粘度的影響。涂料流體性質(zhì)不同，粘度與剪切速率呈現(xiàn)出不同的關(guān)系，所以對(duì)流動(dòng)和流平的影響程度也不一樣。如何利用涂料這一屬性即達(dá)能到流動(dòng)與流平的目的，又能克服涂料某些弊病是我們技術(shù)人員所追求的目標(biāo)。涂料大約有五種流體類型:牛頓流體、塑性流體、假塑性流體、膨漲流體、觸變流體。假塑性流體和觸變流體是涂料最常用的兩種流體結(jié)構(gòu)。它們對(duì)防沉、防浮色發(fā)花、防流掛、防止立面涂裝時(shí)的波紋都是相當(dāng)有益的。但對(duì)流平和光澤會(huì)造成一定影響。只要注意選擇觸變劑，合適地調(diào)節(jié)流掛極限膜厚度，仍有可能達(dá)到理想的涂膜流平效果。

1.2 涂膜表面形態(tài)對(duì)流平的影響

    構(gòu)成涂膜形態(tài)不規(guī)整有兩種原因，一是由涂裝工具產(chǎn)生的痕跡，如刷痕取決于鬃毛刷的類型，刷痕的深淺不一。滾痕取決于滾涂機(jī)和繞線棒，滾涂或刮涂產(chǎn)生的凹凸的狀態(tài)不等。涂膜的不規(guī)整度越大流平越困難。二是基材形狀造成的，基材表面是粗糙的，要得到光滑平整的涂膜是比較困難的。找平的方法是刮胒子和厚涂底漆。遇到上述情況造成的表面流平問題，最好的辦法是保持涂料的高表面張力，增強(qiáng)基材潤(rùn)濕鋪展能力，保持涂膜最佳極限厚度，采用良溶劑稀釋樹脂，并控制其揮發(fā)速度及平衡。

1.3 涂膜干燥時(shí)間對(duì)流平的影響

    涂料的流動(dòng)與流平受粘度影響，粘度受溶劑影響�？刂迫軇�揮發(fā)速度，使涂料保持低粘度液態(tài)時(shí)間越長(zhǎng)越有利于涂膜的流平，也就是說通過控制溶劑的揮發(fā)速度可獲得適宜的流平性。對(duì)涂料而言，溶劑的溶解參數(shù)不同，溶解力亦不同。溶解力強(qiáng)的，涂料固含量高，粘度低，流平性好，涂膜豐滿度高�；旌先軇┑娜芙鈪�數(shù)一定要與樹脂匹配�；旌先軇┒鄶�(shù)是由真溶劑、稀釋劑和助溶劑組成，在溶劑揮發(fā)時(shí)一定要控制揮發(fā)平衡，溶劑揮發(fā)到最后，真溶劑要占相對(duì)大的比例。這樣可以保證涂膜在干燥過程中粘度不會(huì)發(fā)生突變，處于平衡增長(zhǎng)的狀態(tài)。對(duì)涂料的流動(dòng)與流平是有一定控制作用的。

2  流平劑在涂料中的作用

    涂料性能有許多缺陷和不足之處，單純使用樹脂、顏料、溶劑是無法解決的，必須使用一些添加劑。流平劑是這些添加劑中不可缺少的一種。

2.1 防縮孔

    涂膜表面產(chǎn)生縮孔是常見的弊病。產(chǎn)生縮孔的原因是表面張力不平衡造成的。產(chǎn)生縮孔的物質(zhì)，其表面張力一定比涂膜低，被稱之為縮孔施體。涂膜的表面張力一定比縮孔施體高稱其為縮孔受體。原因可以規(guī)納以下幾種:

    ①幾種樹脂混拼時(shí)，當(dāng)溶劑配合適宜時(shí)可以相溶甚至能形成透明的涂膜。但當(dāng)溶劑配合不當(dāng)時(shí)，在溶劑揮發(fā)過程中有的樹脂會(huì)析出，產(chǎn)生膠粒變成縮孔施體。

    ②外界物體污染，空氣中低表能的飄浮物，烘道中的硅膠粒子等落到涂膜表面上

    ③涂料中混含有低表面能的物質(zhì)如不溶性油、硅油、膠粒等材質(zhì)。

    ④基材表面張力不平衡，有個(gè)別地方被低表面能的物質(zhì)污染或者基材的表面能過低。

    ⑤在含未經(jīng)潤(rùn)濕分散劑處理的顏料或亞光粉的涂料中，添加基材潤(rùn)濕劑，這時(shí)基材潤(rùn)濕劑會(huì)吸附到裸露的粒子表面，就會(huì)形成縮孔施體。在水性亞光漆中經(jīng)常發(fā)生此種弊病。

2.2 防桔皮、防止顏色發(fā)花、防止消光漏光及發(fā)花

    產(chǎn)生這些弊病的根本原因，是因溶劑揮發(fā)涂膜表層和下層的表面張力不平衡，下層低，上層高。另外表層的密度大于下層。下層富含溶劑的涂料以靠表面張力將其推向表面，而重力又導(dǎo)致表層涂料向下沉，這便產(chǎn)生了下沉、擴(kuò)展、上升的渦流運(yùn)動(dòng)。結(jié)果會(huì)形成不規(guī)則的邊緣相接的六角形網(wǎng)格。稱其為“貝納爾”渦流。網(wǎng)格中心新上來富含溶劑的涂料表面張力低，推其向邊緣運(yùn)動(dòng)，在此堆積形成小丘狀，這便是桔皮。這種運(yùn)動(dòng)也會(huì)導(dǎo)致顏色和顏料含量不同。這便是造成色漆發(fā)花，亞光漆亞粉排布不均勻造成漏光和消光發(fā)花的主要原因。

    Marangoni運(yùn)動(dòng)是產(chǎn)生這些弊病主要根源，只要降低涂膜的表面張力，那么下層的涂料就不能被推到表面，就產(chǎn)生不了上述的弊病。所以添加能控制表面狀態(tài)的，可以降低表面張力的，有機(jī)硅類流平劑是最好的方法。如果有機(jī)硅類助劑解決不了問題，這時(shí)再考慮選擇有機(jī)氟類助劑。但要注意成本和穩(wěn)泡性。

2.3 防止波紋

    波紋的產(chǎn)生也是表面張力不均衡造成的。但要注意是立面噴涂還是平面噴涂。平面噴涂時(shí)，涂膜干燥速度不均，快干地方的表面張力高于慢干地方，這時(shí)表面張力就會(huì)推動(dòng)慢干地方的涂料向快干地運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生左右方向的波紋。這可以用降低表面張力的有機(jī)硅類流平劑解決。但當(dāng)立面噴涂產(chǎn)生上下波紋時(shí)，最好不要用降低表面張力的流平劑解決，否則會(huì)越加越嚴(yán)重。這是因?yàn)橥苛舷聣�，下面的表面張力高于上面，所以推�?dòng)涂料由下向上運(yùn)動(dòng)，重力下沉這就產(chǎn)生了上下波紋。越加降低表面張力的流平劑，下面表面張力越依，向上推動(dòng)的力越強(qiáng)，波紋越強(qiáng)。最好的辦法是添加不降低表面張力的流平劑。

   流平劑種類不同作用機(jī)理和發(fā)揮的效果亦不同，即使流平劑的種類相同結(jié)構(gòu)不同，使用效果亦不同。所以應(yīng)用流平劑時(shí)要根據(jù)涂料需要克服的問題和助劑的結(jié)構(gòu)類別進(jìn)行選擇。應(yīng)用時(shí)要注意流平劑與其他助劑的匹配性及其負(fù)面作用和克服對(duì)策。

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