如何解決水性涂料的分層問題
涂料開罐狀態(tài)
正常的涂料開罐后, 觀感潤滑、細膩, 上下均勻一致。最近一段時間，好幾個客戶提出了涂料分層 的問題該怎么解決？涂料的分層現(xiàn)象是生產(chǎn)、儲存、使用等過程中常常碰到的重要問題，它不僅僅是影響開罐效果，可能涂料的性能也發(fā)生了變化，偏離了目標(biāo)值。嚴重的硬沉淀，可能導(dǎo)致涂料報廢，無法使用。
那么涂料的分層究竟是 什么原因?qū)е碌?
遇到這種情況，我們該怎么去解決呢？
這是我們今天要討論的內(nèi)容~
現(xiàn)象分類
首先，我們需要弄清楚，涂料分層主要分為三種不同的現(xiàn)象：
涂料儲存過程中的 分水（脫水收縮）
涂料儲存過程中的 分乳液
涂料儲存過程中的 沉降
01涂料儲存過程中-分水
現(xiàn)象描述：
涂料經(jīng)過一段時間儲存，在涂料表面分離出一部分透明的淺黃色或無色透明的黏液。
02涂料儲存過程中-分乳液
現(xiàn)象描述：
涂料的表層分離出一定量的液體，有時該液體帶有一些藍光，大多數(shù)情況該分離出來的液體為乳白色。
03涂料儲存過程中-沉降
現(xiàn)象描述：
成品涂料在儲存過程中，涂料內(nèi)部的均勻性發(fā)生改變，重質(zhì)的和大粒徑粒子在涂料中的分布不均，垂直方向上出現(xiàn)梯度變化，從上表面到底部，涂料有從釋到稠的變化，底部甚至出現(xiàn)硬沉淀。涂料的這種現(xiàn)象稱之為涂料發(fā)生沉降。
上述的三種情況中，分水分乳液的同時，通常也伴隨著沉降。接下來，小編和大家一塊兒討論，是哪些原因會導(dǎo)致這些分層現(xiàn)象的產(chǎn)生。
分層影響因素
1、 增稠劑的影響
我們知道，常用的增稠劑的種類主要是分為纖維素類（HEC）、堿溶脹型（ASE）、疏水改性堿溶脹（HASE）和非離子型聚氨酯（HEUR）。
關(guān)于增稠的原理，大家應(yīng)該都很熟悉了，這里就簡單說一下：
纖維素類增稠劑、或普通堿溶脹類增稠劑由于其只對水相增稠，其濃縮的“增稠網(wǎng)絡(luò)”與體系粒子無關(guān)，單獨呈一相。
疏水改性堿溶脹（HASE）和非離子型聚氨酯（HEUR）型增稠劑，增稠形成的“增稠網(wǎng)絡(luò)”均勻吸附著各種乳液、顏填料粒子，以及其他表面活性劑等分子等。
原因分析
01
水合型增稠劑與締合型增稠劑在種類與用量上匹配不當(dāng)，導(dǎo)致涂料在儲存過程中出現(xiàn)不相容而排斥。如果體系中這兩張網(wǎng)絡(luò)相容性欠佳，一個過于疏水，一個過于親水，使用這樣的增稠劑匹配，分水現(xiàn)象難以控制。通常只對水相增稠的“濃縮網(wǎng)絡(luò)”收縮脫離游離在涂料表層造成分水現(xiàn)象。
02
纖維素類和堿溶脹類增稠劑都是在堿性的條件下（pH＞7）才能夠溶脹，所以一定要注意調(diào)節(jié)體系的pH。
應(yīng)避免用氨水做pH調(diào)節(jié)劑，持久性不好，容易揮發(fā)，會導(dǎo)致PH值下降，且有一定的氣味。對于工業(yè)漆來說，纖維素類和堿溶脹類增稠劑對耐水會有非常大的影響，因此，盡量少用此類增稠劑。
03
締合型增稠劑與乳液粒子間的締合不牢，使得該締合的乳液粒子在儲存過程中解吸脫離出來，懸浮于涂料的表層，出現(xiàn)涂料分乳液的現(xiàn)象。
04
涂料的低剪切黏度過低，同樣會造成分層現(xiàn)象。
這張圖，大家應(yīng)該非常熟悉了，對于涂料的儲存來說，我們要保證其有一定的低剪粘度，才能有效地防止其分層。
關(guān)于增稠劑的選擇，一般是選擇幾種不同的增稠劑搭配使用，使涂料具有合適的高、中、低剪粘度，需要時再搭配后下文會介紹的防沉劑。在儲存穩(wěn)定的前提下，保證有較好的施工性。
2、分散劑的影響
顏料是否分散和穩(wěn)定好，是否有絮凝等，將會對很多性能產(chǎn)生影響。顏填料分散性差，粒子附聚成大的顆粒，從而加快沉降。
不同分散劑對防沉的影響
上圖是混研磨色漿采用不同的分散劑，經(jīng)過貯藏后的防沉效果。許多人可能想當(dāng)然地認為防沉必須依靠防沉劑，其實這是片面的。研磨好的色漿如果產(chǎn)生絮凝，顏料粒子變大，比重增加，就會很快沉降，尤其是有機顏料。選用了合適分散劑，防沉劑可以不加或少加了。
因此，如果出現(xiàn)了沉降的現(xiàn)象，要考慮更換分散劑了�？梢赃x用高分子量多支鏈的分散劑吸附在顏填料粒子表面，增大其空間位阻增大排斥力，減少沉降。
注意事項
分散劑和締合型增稠劑處于共同的水相介質(zhì)并在顏料及乳液粒子表面有競爭吸附，兩者之間存在復(fù)雜的競爭關(guān)系，它們的搭配組合是否合理直接影響涂料的各項性能和分層問題。
3、防沉劑的選擇
很多情況下，關(guān)于分層問題，大家還是會選擇在涂料中加入防沉劑，即在涂料中引入了疏松網(wǎng)絡(luò)觸變性結(jié)構(gòu)，能使顏填料顆粒懸浮而不結(jié)塊，防止顏料沉降。那么，不同種類的防沉劑，我們該怎么選擇呢？
防沉劑的種類
01有機膨潤土
有機膨潤土通常不以原級粒子存在，一般是多個粒子的凝聚體，通過潤濕、分散和活化過程可產(chǎn)生原級粒子，形成高效的觸變效應(yīng)。在極性體系中，極性活化劑除提供化學(xué)能幫助有機膨潤土分散外，通過水分子的架橋使無數(shù)的膨潤土薄片形成凝膠結(jié)構(gòu)，而薄片面上的烴鏈通過其較強的溶劑化能力而使體系增稠并產(chǎn)生觸變效應(yīng)，在外力作用下，此結(jié)構(gòu)破壞同時粘度降低，而外力消除則回復(fù)原來的粘度和結(jié)構(gòu)。
膨潤土防沉的優(yōu)缺點有哪些呢？
優(yōu)點：
應(yīng)用范圍大；添加量少、效率高、加工性能穩(wěn)定；觸變性能良好；價格便宜。
缺點：
對光澤度有影響，在清漆中會有霧影和渾濁；抗強溶劑性不佳；流平性、抗流掛效果不佳；由于需要很好的分散，才能達到最佳的防沉效果，所以較難用于后添加，如需后添加，需制備成預(yù)凝漿。
02氣相二氧化硅
氣相二氧化硅在非極性介質(zhì)中有最大的增稠效應(yīng)。氣相二氧化硅是四氯化硅在氫氧焰中水解制得的。它粒度小，比表面積大，表面上帶有硅烷醇基團。這些硅烷醇基可與鄰近的氣相二氧化硅顆粒間相互作用而形成氫鍵，通過氫鍵作用形成三維空間其的觸變形結(jié)構(gòu)。
優(yōu)點：
不需活化，可直接使用。
缺點：
質(zhì)輕，施工不方便；觸變效果不是十分理想；用在面漆上影響光澤，影響流平性。
03蓖麻油衍生物
蓖麻油衍生物是在非極性溶劑中，通過分散、活化，被溶脹的長鏈相互纏繞形成觸變結(jié)構(gòu)而起增稠作用。當(dāng)受到剪切力時，纏繞被拉開，結(jié)構(gòu)破壞，黏度會下降；當(dāng)剪切力消失，又重新纏繞。這種重新纏繞的過程較緩慢，所以黏度恢復(fù)較慢，允許有較長的流動時間流平，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)可使涂料在較大的流掛極限厚度時仍有一定程度的流平。
優(yōu)點：
觸變性能相對較好；流平性好；對光澤影響小；價格較低。
缺點：
使用時需要預(yù)先活化；不適用于強溶劑體系；易返粗。
04聚酰胺蠟
通過大分子鏈的相互纏繞形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而具有觸變性，受剪切時，纏繞的分子被拉開，粘度因而降低；當(dāng)剪切停止，大分子又重新纏繞而致粘度上升。由于這種新纏繞的過程相對緩慢，因此粘度恢復(fù)的速度也較慢，有較長時間給予濕膜流動和流平，但又不會導(dǎo)致流掛失控。
聚酰胺蠟的觸變性能對溫度的依賴性較小，在較高溫度下使用仍具有良好的抗流掛效果，是氨基烘漆、丙烯酸烘漆、環(huán)氧烘漆等烘烤型涂料及高固體分涂料、金屬涂料、厚漿涂料中很有效的流變改性助劑。
優(yōu)點：
觸變性能最好；流平性、抗流掛性好；對光澤度影響小；不易返粗。
缺點：
使用時需預(yù)先活化；價格相對較高。
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文章來源：網(wǎng)絡(luò)
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