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涂料浮色現象的形成及解決方法
佛山三升化工供應解決涂料浮色現象的迪高潤濕分散劑,如需要可以咨詢18688841669張經理。浮色是指含兩種以上顏料的色漆,經施涂后多種顏料中的一種或幾種以較高的比例被分離出來,并飄浮到涂膜表面,這種現象,稱為浮色。它與發花相似,但又有所不同。發花是顏料在水平方向發生分離,導致涂膜顏色不勻。而浮色是顏料在垂直方向上發生變化。浮色現象分為兩種,靜態浮色和動態浮色。
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靜態浮色是指在儲存過程中,一種或多種顏料浮至表面的現象。動態浮色是指在涂膜干燥過程中,顏料粒子浮至表面的現象。
判斷浮色發花的方法是指研法,即用手指揉磨具有一定流動性的涂層,待涂層失去流動性后觀察未揉搓和揉搓后涂層的色相。如果兩處的色相存在差異,說明涂膜在干燥過程中發生浮色現象。
在靜止狀態下,涂料發生浮色現象主要與不同材料的HLB值的相匹配性有關。在涂料體系中,親油物質的表面張力比較小,在儲存過程中傾向于向涂料的表面移動。從熱力學角度分析,這有利于降低體系的能量,使體系變得穩定。但會導致體系內顏料在垂直方向分布不均勻,發生浮色現象。
解決靜態條件下涂料浮色現象的方法是選擇合適的分散劑,使不同顏料的HLB相匹配。如果涂料浮白色,說明白色顏料比較親油,因此需要提高白色漿的親水性。如果涂料浮的是色漿的顏色,說明白色漿比較親水,需要將白色漿做的偏油一些,來阻止涂料浮色現象。提高涂料的黏度可以有限減慢浮色現象發生的動力學過程,使體系變得相對穩定。
靜止狀態下,涂料體系內不同顏料的表面張力的不一致也會導致浮色現象的發生。在涂料體系中,表面張力比較小的顏料傾向于向涂層的表面移動。如果色漿之間的表面張力差比較大,選擇合適的潤濕分散劑可以解決或減慢浮色現象的發生。另外顏料的沉降速率與其粒徑的平方成正比,體系內大粒徑的顏料粒子更容易發生沉降。這種現象在涂膜干燥過程中也會有較明顯的體現。
如果選擇的分散劑不恰當,顏料粒子間容易發生絮凝,直接結果會導致粒子的運動能力減弱,尺寸增大,體系發生浮色現象。這時需要提高分散劑和樹脂的用量,使顏料表面形成足夠完善的吸附層,減輕顏料絮凝現象,減弱浮色現象。加入增稠劑會提高體系的黏度,減弱涂料體系的浮色現象。
但是,如果顏料與增稠劑或分散劑的相互作用過強,這會導致顏料粒子間形成橋架絮凝,導致體系發生浮色現象。同樣,如果增稠劑與表面活性劑的相互作用過強,這會導致表面活性劑在填料表面發生脫吸附,造成顏料粒子聚集和絮凝,最終導致浮色現象的發生。因此,在制備涂料時需要盡可能提高體系內顏料尺寸的均一性。但是如果很難實現顏料尺寸的均一性,應向體系內加入分散助劑和增稠劑,這需要大量的驗證性實驗。
涂膜發花屬顏料動態分離現象之一,在涂膜干燥過程中,某些顏料浮升至表面,漆膜表面顏色雖均勻一致,但與剛施涂時的濕膜顏色卻有明顯的差異。這是因為,濕膜的溶劑揮發是發生于表面,因而密度就大于本體。
這促使本體的上升和表層的下沉,形成對流。上升的含有較多的溶劑,故上升處表面張力較低而向四周表面張力較高處流動。又因濕膜厚度是不均一的,在溶劑揮發中,較厚處的溶劑含量總是大于較薄處,所以這種對流是各自處于小區之內,形成一個個小漩渦,當色漆中含有不同的顏料,那么粒度較小的,密度較輕的就比粒度(或聚集粒度)較大的,密度較重的容易隨著漩渦流動,猶如水流分級作用而造成分離,由于顏色的不同而形成明顯的花紋,當不同顏料的分離是水平向的,這就是浮色,即表層的顏色和其下層的顏色是不一致的。如果分離是垂直向的,這就是發花或近似六角形的,稱為“貝納德漩渦”的花紋。
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在垂直面上的發花有時會表現為條紋。降低或消除浮色和發花就是降低濕膜上下對流的速度,降低顏料分離效果,即使用揮發速度較慢的溶劑;也可以使用可控絮凝分散助劑,將不同顏料以一定程度絮凝起來而不再分離,也可以降低濕膜表層區間的表面張力差,即添加諸如硅油等的流平助劑。
這些流平助劑覆蓋在濕膜上,抑制了溶劑的揮發速度,即降低了上下對流速度和表層區間表面張力差,并且“穩住”了表面積,抑制了表層流動。降低或消除浮色,發花也可以降低不同顏料的分離,例如降低顏料顆粒的移動性。顏料顆粒的移動性受涂料的PVC影響很大,往往超過某一PVC時,浮色、發花就消失。
根據以上分析,在開發涂料時,應該使溶劑和樹脂的表面張力接近,并且溶劑對樹脂的溶解能力足夠大。在選用幾種不同的樹脂時,應保證樹脂間的相容性。盡可能通過初期的研磨來提高體系內顏料尺寸的均一性。增加體系的黏度,減慢顏料粒子的運動能力。選擇合適的分散劑。
下一篇:如何有良好的顏料分散效果?上一篇: 粘度、稠度及流變學的基本知識
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