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發(fā)布時間:2020-03-12 17:41:12 點擊率:
首先,我們需要弄清楚,浮色發(fā)花分為兩種情況:
1. 親水親油或表面張力不平衡引起的 罐內(nèi)靜態(tài)浮色,
2. 涂膜干燥中由于顏料粒子運動差異引起的 涂膜動態(tài)浮色。
現(xiàn)象
涂料分散均勻后在貯罐內(nèi)靜置一段時間后,罐內(nèi)出現(xiàn)的一種或多種顏料分離出來浮現(xiàn)在表面的現(xiàn)象,稱為罐內(nèi)靜態(tài)浮色,也叫垂直浮色。如下圖所示:
上圖分別顯示了基本無浮色發(fā)花、浮白及浮藍、浮白、浮藍四種狀態(tài)。
同樣,我們從玻璃瓶的側(cè)面可以看到浮色的狀態(tài)。
原因
調(diào)色基礎(chǔ)漆與色漿間的親水親油不平衡,或者表面張力不平衡。浮現(xiàn)在表面或界面上的物質(zhì)是低表面張力或者親油的物質(zhì)。
《涂料工藝》(第三版上冊)130頁
“在多種顏料的分散體系中,某種顏料的過度絮凝或沉降,造成顏料分散體系的分離,這是產(chǎn)生浮色發(fā)花的主要原因”。這個同樣也是漆膜浮色發(fā)花產(chǎn)生的原因之一。
《涂料助劑》(第二版,林宣益主編)48頁
“制造天藍色漆時,人們會使用鈦白與酞菁藍組合,但這種組合經(jīng)常會出現(xiàn)浮色、發(fā)花現(xiàn)象。其原因是鈦白密度高,粒徑比較大,運動速度慢;而酞菁藍密度低,粒徑小,運動速度快。當(dāng)TiO2沉降,酞菁藍處于分散懸浮狀態(tài)時,會產(chǎn)生浮藍現(xiàn)象??墒怯捎谔妓{運動速度快,碰撞的概率大,如果缺乏能障保護,易于產(chǎn)生絮凝,顆粒變大,發(fā)生沉降,又會出現(xiàn)浮白現(xiàn)象。所以在這個體系中,浮藍、浮白或者發(fā)花是不固定的?!?/span>
也就是說,顏料的比重、粒徑和絮凝現(xiàn)象以及部分表面張力、油漆內(nèi)部的運動等造成了罐內(nèi)浮色發(fā)花。
解決方法
加強顏料的穩(wěn)定性、盡量避免顏料的絮凝,或讓顏料粒子有控制地絮凝,改善涂料的表面張力,防止油漆內(nèi)部出現(xiàn)漩渦,就可以解決這個問題了。
所有這些影響因素中,潤濕分散劑調(diào)整體系的親水親油或表面張力平衡效果,用量少,對涂料性能影響也小,因此 潤濕分散劑是控制涂料靜態(tài)浮色行之有效的方法。
另外,后添加受控絮凝類的分散劑,可以改善罐內(nèi)浮色發(fā)花現(xiàn)象。例如 SN-2004,其作用示意圖如下圖所示。
這類分散劑有3個羧基基團,形成Y形結(jié)構(gòu),極性的羧基基團在Y形結(jié)構(gòu)的尾端。加入到顏料體系后,其中兩個羧基基團會和顏料親和,另一個極性基團則會與另一個分散劑分子之間形成氫鍵,從而達到有控制地絮凝的目的。各個顏料被拉近了,但是又不會很近。
涂膜動態(tài)浮色-水平發(fā)花
漆膜的浮色發(fā)花則與重力的關(guān)系比較小。例如噴漆后,無論是正放,倒放還是側(cè)放,該浮色的照樣浮色,該發(fā)花的也照樣發(fā)花。
現(xiàn)象及原因
漆膜的浮色與發(fā)花是略有區(qū)別的
浮色
是指涂料涂裝后,濕膜中的顏料呈水平方向?qū)訝罘蛛x。也就是涂膜中多種顏料的一種或幾種以較高的濃度集中于表層,呈均一的分布,但卻與原配方的顏色有明顯的差別。通過指研測試可以非常明顯地看到。
產(chǎn)生原因
浮色是顏色在垂直方向上發(fā)生變化,涂料在成膜和干燥過程中,兩種或多種顏料發(fā)生分離,一種顏料浮到表面,另一種顏料原位不動或是沉到底部。涂料浮色有內(nèi)因和外因。其中內(nèi)因是顏料粒子粒徑差,密度差,顏料絮凝體、解絮凝體同時存在(親合絮凝、橋架絮凝、顏料與展色劑絮凝),導(dǎo)致顏料粒子運動能力差;外因是涂料干燥過程中的貝納爾多渦流。所有不同原因的絮凝或粒徑差使得顏料粒子運動能力出現(xiàn)差異,涂料成膜干燥中有運動差異的顏料粒子在運動中有分離出來的趨勢。
發(fā)花
產(chǎn)生原因
在含有顏料的涂料體系中,顏料也參與循環(huán)流動。不同的顏料因相應(yīng)的不同的流動性而相互作用。隨著涂膜中的這些流動和紊流,這些顏料就嚴(yán)重地分離。在涂膜的表面,顏料就不再均勻地分布了。在水平表面上,貝納德漩渦表現(xiàn)為發(fā)花;在涂膜的垂直表面上,表現(xiàn)為條紋。
解決方法
同樣,有一點可以肯定,選用合適的分散劑是解決涂膜浮色發(fā)花的的方法。
在選擇分散劑的時候,需要注意:
1. 分散劑對顏料的親和要牢固;
由于在不同的樹脂體系中,分散劑對相同顏料的表現(xiàn)也有差別。所以很難有固定的某個分散劑搭配一定好。需要很多的測試才能選擇好的分散劑。這種測試可以先這樣做,采用一支大概合適的分散劑研磨有機顏料如綠色或紫色,將以上不同分散劑研磨的白漆與彩漆搭配,做外觀及指研的測試,篩選出的一個組合,即基本確定哪一支分散劑研磨鈦白粉。再用這個白漆與采用不同分散劑的彩漆搭配,同樣做外觀及指研測試,就可以挑選出的彩漆用分散劑了。
此外,對于 貝納德旋渦
使漆膜的表面張力均一,就可以減少渦流的存在,同時也就具有防止發(fā)花的作用。通常的有機硅流平劑或硅油 均具有此作用。
下圖顯示的是漆膜發(fā)花產(chǎn)生的主要原因:貝納德漩渦
2. 分散劑要有足夠的空間位阻;
3. 每個顏料的分散程度要相近;
4. 淺色配方中,白漿的分散劑要有足夠的量。
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