水性涂料涂膜表面缺陷-缩孔防治
水性汽车原厂漆涂装过程常见缺陷及其防治措施

20201157水性汽车原厂漆涂装过程常见缺陷及其防治措施赵建华(霍尼韦尔自动化控制(中国)有限公司上海201210)摘要:本文介绍了水性汽车原厂漆涂装的工艺流程和技术特点,详细分析了电泳、中涂和色漆清漆后的常见缺陷及其产生原因,并且指出解决缺陷问题的措施。
关键词:水性漆;汽车;原厂漆;涂装;缺陷0前言汽车车身是由一个牢固结合的主体和其他可移动的部件组成,主体金属表面包括车身,车顶等,车身可移动金属部件有车门,顶盖等。
制造汽车材料有两个基本需求,一个是硬,一个是轻。
硬可以提高汽车安全性及操控性能,轻可以提高车速还可以省油。
汽车的这两个需求常常矛盾,需要寻求平衡。
一直以来,钢铁是车身最常用的材料,不同强度的钢铁按需用在不同的位置上,铝合金由于其重量轻成为另一种广泛使用的材料,碳纤维则由于其出色的强度及轻重量成为理想的材料,但其高昂的成本让产业化望而却步。
虽然汽车材料在不断创新及轻量化,但是钢和铝及其合金现在及未来几十年仍然是车身的主体材料[1]。
无论是钢还是铝,他们都有金属无法克服的腐蚀缺陷,汽车表面涂装对于减少腐蚀、保护车身非常有必要。
本文针对水性汽车原厂漆涂装过程中存在的问题,对关键技术的改进和提升进行实践分析,从而避免类似问题的发生。
1涂装的工艺流程和技术1.1涂装前处理过程汽车涂装工艺一般分为两大部分,涂装前金属的表面处理和涂装的施工工艺。
其中涂装前的表面处理又叫前处理,主要过程包括,脱脂-冲洗-磷化-冲洗-钝化-去离子水洗,前处理的目的是清除工件表面的油污、灰尘、锈蚀、金属屑等。
其中磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程,所形成的磷酸盐转化膜称为磷化膜。
磷化膜的目的是给基体金属提供保护,在一定程度上防止金属被腐蚀⑵。
钝化是为了进一步防腐,主要是用氧化性介质处理,在金属表面生成一种薄且密的钝化膜,金属达到一种钝态从而起到防腐的效果。
1.2涂装的工艺流程和技术汽车金属表面涂装的施工工艺流程为:电泳-打胶-中涂-色漆-清漆-检查。
极片涂覆与干燥中的缩孔现象

极片涂覆与干燥中的缩孔现象一、缩孔1、关于缩孔电极极片特别是负极极片表面出现的圆形或近乎于圆形凹陷,称之为缩孔。
如图1:图1:涂布时出现的缩孔案例缩孔这一涂布缺陷常见于涂料应用的涂膜过程中,并非锂离子电池电极片涂布时特有的现象。
2、缩孔的形成在涂布过程中,膜面可能会产生各种各样的缺陷,气泡、肥边、火山口、多边形凹陷、橘皮状等,缩孔是最常见的问题之一。
涂膜表面凹陷即缩孔,从根本上意义讲都是由于成膜时所产生的表面张力梯度造成的。
这种现象称之为Maragoni效应。
涂布浆料基本组成有三种:粘结剂、粉体材料、分散介质,此外还可能有各种功能性辅助材料。
材料之间表面张力不匹配,是产生缩孔的主要诱因,但涂料的粘度、液膜的流动性以及干燥成膜的风速和烘箱温度、热处理阶段条件和设备状况等等都可能改变表面张力及其作用过程,从而诱发缩孔的产生。
由于固化前可流动膜面中存在低表面张力的微粒(如粉体,油滴等,称之为“污染物”),造成中央表面张力较低,流体以污染物为中心向四周迁移,最终形成边缘高于中心的圆形下陷——缩孔。
也就是说,缩孔中心存在低表面张力的物质,它与周围的涂料存在表面张力差,这个差值是缩孔形成的动力,促使周围的液体沿360度方向背离污染物迁移。
图2:缩孔形成示意图3、缩孔的防治防止涂膜缩孔,重点在预防,设计合理的涂料配方,控制涂布工艺等可以减少涂布缩孔发生的几率。
但缩孔一旦形成,则难以彻底解决,只有通过内外因的结合,控制缩孔的程度。
选用相容性好的分散剂或分散介质,减少涂料本体中低表面张力大颗粒(包括大液滴)的存在;添加疏水表面活性分散剂和溶剂等也可以控制缩孔的程度。
二、表面张力固体表面与液体接触时,原来的固相-气相界面消失,形成新的固相-液相界面,这种现象称之为润湿。
润湿能力是液体在固体表面铺展的能力。
液体能否润湿固体,主要决定于二者的表面张力。
缩孔的产生说明涂料中的液体没有能够完全润湿固体。
即粉体中存在着表面张力低于液体介质表面张力的质点。
极片涂覆与干燥中的缩孔现象

极片涂覆与干燥中的缩孔现象一、缩孔1、关于缩孔电极极片特别是负极极片表面出现的圆形或近乎于圆形凹陷,称之为缩孔。
如图1:图1:涂布时出现的缩孔案例缩孔这一涂布缺陷常见于涂料应用的涂膜过程中,并非锂离子电池电极片涂布时特有的现象。
2、缩孔的形成在涂布过程中,膜面可能会产生各种各样的缺陷,气泡、肥边、火山口、多边形凹陷、橘皮状等,缩孔是最常见的问题之一。
涂膜表面凹陷即缩孔,从根本上意义讲都是由于成膜时所产生的表面张力梯度造成的。
这种现象称之为Maragoni效应。
涂布浆料基本组成有三种:粘结剂、粉体材料、分散介质,此外还可能有各种功能性辅助材料。
材料之间表面张力不匹配,是产生缩孔的主要诱因,但涂料的粘度、液膜的流动性以及干燥成膜的风速和烘箱温度、热处理阶段条件和设备状况等等都可能改变表面张力及其作用过程,从而诱发缩孔的产生。
由于固化前可流动膜面中存在低表面张力的微粒(如粉体,油滴等,称之为“污染物”),造成中央表面张力较低,流体以污染物为中心向四周迁移,最终形成边缘高于中心的圆形下陷——缩孔。
也就是说,缩孔中心存在低表面张力的物质,它与周围的涂料存在表面张力差,这个差值是缩孔形成的动力,促使周围的液体沿360度方向背离污染物迁移。
图2:缩孔形成示意图3、缩孔的防治防止涂膜缩孔,重点在预防,设计合理的涂料配方,控制涂布工艺等可以减少涂布缩孔发生的几率。
但缩孔一旦形成,则难以彻底解决,只有通过内外因的结合,控制缩孔的程度。
选用相容性好的分散剂或分散介质,减少涂料本体中低表面张力大颗粒(包括大液滴)的存在;添加疏水表面活性分散剂和溶剂等也可以控制缩孔的程度。
二、表面张力固体表面与液体接触时,原来的固相-气相界面消失,形成新的固相-液相界面,这种现象称之为润湿。
润湿能力是液体在固体表面铺展的能力。
液体能否润湿固体,主要决定于二者的表面张力。
缩孔的产生说明涂料中的液体没有能够完全润湿固体。
即粉体中存在着表面张力低于液体介质表面张力的质点。
涂料及涂膜的病态与防治措施

11、常见病态的现象及防治10 8. 刷痕现象:漆膜干燥后,出现一条条高低不平的刷痕,将影响油漆表面
的光滑和光泽。 原因: 1)涂料粘度过稠,流平性差,稀释剂挥发速度过快; 2)施工不对,没有顺木纹涂刷; 3)涂装工具选择不当; 4)被涂物底材吸收性过强,涂料涂刷后即被快速吸收,造成涂刷困难出现
17、常见病态的现象及防治16 12.漆膜脱落、剥落、起鼓、起皮、分层。现象:由于漆膜层间附着、结合
不良、会产生漆膜脱落、剥落、起鼓、起皮等病态现象。 原因: 1)底、面漆不配套,造成层间附着力欠佳; 2)物面不洁,沾有汕污、水分或其它污物; 3)物面处理不当;如水泥或木材表面未经打磨就嵌刮腻子或上漆,使面漆
18、常见病态的现象及防治17 防治措施: 1)选择配套的底漆、面漆; 2)基材表面处理时要把油污、水分或其它污物彻底清除; 3)基材(如木材、水泥等)齐观要经过打磨、修整再嵌刮腻子,漆膜须干
透后并要打磨方可涂覆(刷、辊或喷)面漆,以增加层间的附着力; 4)去除水泥(混凝土)基材表面脱模剂,降低表面的碱性; 5)水泥基材应用抗碱性封闭漆进行封闭; 6)环境温度低于10℃时,不适宜施工水性涂料如乳胶漆。
或失光严重,应待表面干透后用水砂纸打磨后,再刷涂一层面漆。
15、常见病态的现象及防治14 11.漆膜开裂、龟裂现象:漆膜表面出现深浅大小各不相同的裂纹,如从裂
纹能见到下一层表面,则称为“开裂”;如漆膜呈现龟背花纹样的细小裂 纹,则称为“龟裂”。 原因: 1)底漆与面漆不配套,涂膜受外界作用(机械作用、温度变化而产生收缩 应力)引起漆膜龟裂或开裂;2)底漆未干透即涂覆(喷、刷、辊涂)面漆, 或第一层面漆过厚,未经干透又复涂第二层面漆,使用两层漆内外伸缩不 一致;3)室内用漆用于室外或金属表面底漆用于木材;4)木质底材含有松 脂未经清除和处理,日久经会渗透出漆膜,造成局部龟裂; 5)水泥底层未经充分干燥,PH值过大(碱性过大脑,表面有浮尘、油污等; 6)涂装前没将油漆充分搅拌均匀;7)施工环境恶劣、温度变化大、湿度大、 漆膜受冷热而伸缩,引起龟裂。
水性漆缩孔的原因及解决方法

水性漆缩孔的原因及解决方法
涂料是家居空间的主要污染元凶之一。
随着国家相关标准的制定和消费者环保意识的提高,水性墙面漆已经得到全面普及。
水性家具漆比传统油漆更加环保。
以VOC的排放量为例,根据GB18581-2009国家标准规定,在国内油性漆每升的VOC含量是670克。
而水性涂料的标准,GB24410-2004标准,每升中含量是300克。
因此,使用水性漆可以大大提高家具的环保等级,国内少数几个家具品牌如曲美已经承诺在全部生产线中使用水性漆,相信这种趋势会在接下来的1-2年中,得到大范围的推进。
在水性漆的施工中,缩孔,英文叫做cratering, 是水性漆常见的问题。
缩孔的原因主要是因为水性漆中含有杂质。
特别是在发生缩孔的部位有油污,使得该部位无法润湿。
在实际操作中,引起缩孔的主要原因有以下几个:
1、底材被油或杂质污染
2、旧漆或罩面漆未打磨就涂下一道漆
3、两道漆之间施工间隔时间过长
4、漆中消泡剂过多
表面张力差是缩孔形成的主要原因。
涂料低黏度有利于涂料流动,低触变性会增加涂料流动时间.不利于缩孔的控制。
因此.减少引起涂料的表面张力差的缩孔源,提高涂料黏度和提高触变性都有利于抵抗缩孔的形成。
具体的来说,可以从以下几个方面考虑减少缩孔现象:
1、彻底打磨清洁底材,必要时用虫胶漆封底
2、缩短间隔时间,打磨待涂漆面
3、适当增加流平剂
4、检查消泡剂与体系的相容性,选用相容性好的消泡剂
选用疏水分散剂配合高相对分子质量增稠剂,并适当补充消泡剂防止搅拌起泡。
油漆缩孔的原因和处理方法

油漆缩孔的原因和处理方法下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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浅谈水性涂料涂膜表面缺陷——缩孔的防治

关 键词 : 季 混凝 土施 工 ; 凝 土 裂缝 ; 梁裂 缝 春 混 圈
混 凝 土 结 构 的施 工 过 程 中, 凝 土 构 件 … 现 裂 缝是 一 个 混
圈 梁混 凝 土 在硬 化 后 不 久发 现 无规 则 裂纹 。裂 缝 无方 向性 ,
广 泛 存 在 的 现 象 。 混凝 土 构 件 现 裂 缝 甚 至 被 认 为是 一 种
泡 剂相 容 性 最 好。 有效 减 少 漆 膜 缩孔 。 可
32沾 污 的 影响 _
方 法 . 料 生 产 是 由生产 配方 和 生 产 工 艺 来 决定 的 , 料 的 涂 涂
的 影 响 不 大 . 南 于它 是 一种 表面 活 件 利 . 但 不溶 解 于涂 料 体 系 中 , 其 中 含 有 的微 小 液 滴 可 以 分 散 到 涂 料 体 系中 , 泡 但 消
也 刚好 合 适 『 口 有效 的减 少 不 同涂 料 本 体 的低 表 面 张力 液 滴 的 存 在, 同时 也 町用 疏 水 带 表 面活 性 的 分 散剂 和分 子级 或 矿
3 . m 连续 粒 级 , 大 粒 径 3 . m 含 泥量 02 河 南新 1 m 5 最 1 m, 5 . %;
对 于 涂 膜 缩 孔 的 预 防 ,我 们可 以通 过 相 容 性 较 好 的消 泡 剂 来 进行 控 制 『 于 其 分 散 良好 . 消 泡 剂 液 滴 颗粒 大 小 { 1 且
建筑 工 程 减少 混凝 土 构件 出 现 不合 理 的裂缝 提 供参 考 。
地 圈 梁 混凝 土浇 筑 于 MU 0 结 普 通砖 基 础砌 体 上 。 按 照 1烧 砂
1案 例简 况
某 住 宅 楼地 圈 梁 混 凝 土 在 硬 化 后 发 现 尤 规 则 裂 纹 , 地 罔 梁混 凝 土 设 计强 度 等 级 为 C 5其 原 材 料均 经 榆 验 合格 , 2 地
油漆缩孔的原因和处理方法

油漆缩孔的原因和处理方法油漆缩孔是指在油漆涂装完成后,出现的一种表面缩小或凹陷的现象。
这种问题会影响涂层的外观质量,降低涂层的防腐性能和耐久性,给工程造成一定的影响。
油漆缩孔的原因可能很多,如溶剂挥发不足、环境湿度过高、油漆粘度过高等。
下面我们就来仔细探讨一下油漆缩孔的原因和处理方法。
首先,油漆缩孔的原因主要有以下几点。
首先是油漆中的溶剂挥发不足。
在涂装过程中,涂料中的溶剂往往是用来稀释油漆和帮助涂装的挥发剂,但如果挥发得不够充分,就会导致油漆表面缩孔。
其次,环境湿度过高也是导致油漆缩孔的原因之一。
高湿度环境下,油漆挥发会受到影响,容易导致表面缩孔。
同时,油漆粘度过高也是导致油漆缩孔的原因之一。
高粘度的油漆在施工中往往无法形成光滑的表面,容易出现缩孔现象。
其次,针对以上的原因,我们可以采取一些处理方法来避免或解决油漆缩孔的问题。
首先是在施工前要选择合适的油漆。
要根据实际施工环境和条件选择适合的油漆,确保油漆在使用过程中不会出现缩孔问题。
其次,要保障施工环境的湿度和温度。
在施工过程中要控制好环境的湿度和温度,避免湿度过高或过低导致油漆挥发不良。
另外,要注意油漆的稀释和调配。
在施工前要根据油漆本身的特性和要求适当稀释和调配油漆,以确保涂料涂装均匀、光滑,避免出现缩孔现象。
让我们总结一下本文的重点,我们可以发现,油漆缩孔是在涂装过程中一个比较常见的问题,但只要我们认真分析其原因,并采取相应的处理方法,就能有效避免或解决这一问题。
希望通过本文的介绍,能够帮助大家更好地了解油漆缩孔的原因和处理方法,提高涂装工程的质量和效率。
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水性涂料涂膜表面缺陷-缩孔的防治a深圳海川化工科技有限公司b Cognis香港有限公司摘要:本文阐述了引起水性涂料漆膜缩孔的影响因素与缩孔的防治措施。
关键词:缩孔;表面张力差;消泡剂1. 引言随着社会的发展,涂料的应用已经越来越广泛,在城市建设和美化中,涂料成为装扮城市的三大要素之一,即花草、灯光、色彩涂料。
但在涂料的应用中会碰到各式各样的问题,漆膜产生针孔、缩孔是最常见的问题之一,它会导致建筑物的表面出现缺陷、影响光泽和耐沾污性,降低涂层屏蔽性,使建筑物的整体效果大打折扣,严重影响涂料的使用寿命。
本文要介绍了乳胶漆缩孔的形成和预防,以及缩孔问题的处理。
2. 缩孔的形成涂膜的表面缺陷主要是凹陷、针孔、以及边角的缩边或厚边等现象。
涂膜表面凹陷有两种情况,一种是圆形凹陷、一种六角多边型凹陷。
涂膜表面出现的凹陷是由表面张力梯度造成的,由于涂料组成的变化和温度变化导致表面张力不均,流体由低表面张力处流向高表面张力处,结果在流体表面形成凹陷,也称为Maragoni效应,最终出现边缘隆起、中心下陷成圆形的缩孔,或边缘隆起、中心下陷为六边形槽的贝纳尔多旋涡。
缩孔中心有低表面张力的物质存在,其与周围的涂料存在表面张力差,这个差值就是缩孔形成的动力,促使周围的液体流体向四周背离它(缩孔污源)而流开成凹陷-缩孔。
涂料在施工干燥过程中形成缩孔,有涂料本身的问题和基材清洁问题,由于涂料本身有低表面张力液滴的存在、或被涂饰表面因污染存在有低表面张力区,造成表面张力的不均匀,涂料在表面张力差的作用下,由低表面张力处流向高表面张力处,结果形成一个个中心凹陷的孔洞-缩孔。
我们将表面张力的不均匀归为缩孔形成的内因。
其实涂料本身的一些性质,如涂料粘度、触变性、涂料干燥速度以及涂膜厚度等,能加剧或减弱涂料流体的流动能力,从而会加剧或减弱缩孔的程度,我们将这些因素归为缩孔的外因。
内因是缩孔的必然条件,外因可以适当控制或加剧缩孔的程度。
涂料施工后,干燥成膜过程中,表面溶剂挥发,表面聚合物的浓度增高,涂料粘度增高,都会导致表面张力和表面密度超过本体,形成凹陷。
总的来说,较厚涂膜(> 4 mm)的液体涂层,主要是密度梯度驱使流动(图1a),较薄的液体涂层是表面张力梯度控制流动(图1b),形成一个个缩孔。
(a) 密度梯度引起(b) 表面张力梯度引起图1 贝纳尔多涡流示意图3. 涂漠缩孔的危害涂漠是一张半透膜,可以透过液体水和蒸汽水,溶解在水中的各种气体(CO2、SO2、O2等)、可溶性盐类物质等可以进出这张半透膜。
水蒸汽只有10-7 mm,液体水为几十微米到几个毫米。
水和水汽进出涂膜的通道是涂膜的上的结构气孔和针孔、缩孔,以及涂膜表面因各种原因形成的裂缝。
涂膜的结构气孔与成膜物质的化学结构和所处的状态有关,结构气孔大小尺寸通常在10-6 ~ 10-4 mm,结构气孔透过水蒸气是很容易的,透过液体水分子聚集体,就比较困难。
高交联密度涂膜结构气孔小,成膜物质所处环境温度在其玻璃化温度T g以下,成膜物中的主成膜物质分子链节运动很小,结构气孔小,而环境温度高于成膜聚合物T g后,分子链节运动变得容易,链节间距离加宽,结构气孔变大,通透性加强。
由于涂料本身存在表面张力不均匀的小分相,或基材被污染等问题,导致涂料施工过程中涂料对基材润湿不良,结果涂膜表面出现针孔和缩孔。
针孔的尺寸在10-3 ~ 10-1 mm,缩孔尺寸大小能达几毫米甚至几十毫米。
缩孔很容易透过液体水,在毛细作用下针孔成为水流通的通道。
针孔和缩孔的存在不仅影响涂膜的外观,涂装验收难以通过,更严重的是影响涂漠的防水渗透功能,缩孔的存在,降低涂膜的封密性,水进出涂膜变得更容易。
涂膜通透性加强,水分的渗透最终会导致墙体湿度增加、室内潮湿、滋生霉菌,涂膜变色,起泡、脱落、泛碱,涂膜加速老化等。
4. 涂膜缩孔的影响因素4.1. 消泡剂的影响乳胶漆中使用了乳液、润湿剂、分散剂、消泡剂、增稠剂等,原料中含有表面活性物质或表面活性剂,容易生成气泡。
泡沫阻碍颜填料分散、降低设备利用率、延长生产周期,严重的带来涂膜缺陷、针孔和缩孔。
涂料生产好后第二次使用,施工工具带进空气,涂料润湿基材置换出基材空隙中的空气,这些空气在表面活性物质的作用下成为气泡,因此要使用消泡剂消除这些气泡。
消泡剂的表面张力应小于消泡液体的表面张力,在消泡体系中溶解度尽量小,有良好的分散性。
不能与体系中其它物质反应,不影响颜填料及乳液的稳定性,有很强的扩散能力,不能影响涂料的性能。
消泡剂选择最重要的是干膜的性能选择。
为保护涂料生产和施工的正常,使用消泡剂,从涂料成分与性能关系分析,虽然消泡剂对涂料及涂膜性能的影响很小,但它是一种表面活性剂,表面张力低于涂料体系,通常其HLB值在3左右,它不溶解于涂料体系,但可以微小液滴形式分散在涂料体系中,其最佳液滴的直径大小就是气泡壁的壁厚。
消泡剂液滴过大或过小都会影响到涂料的性能,消泡剂液滴过小(消泡剂过度分散)消弱了消泡性能;过大,则涂料体系中有表面张力低于本体涂料的液滴存在,导致涂膜缩孔现象。
因此,有关消泡剂引起的缩孔主要是消泡剂本身存在相容性欠佳,或分散性欠佳,消泡剂在涂料体系中分散的颗粒过大,或消泡活性物质容易聚集成较大的消泡剂微滴。
选用醋丙、醋叔和苯丙乳液制备三个PVC ~ 40%的有光涂料,光泽在20 ~ 45% (苯丙光泽20%),选用三种不同的消泡剂:含少量硅矿油的Foamaster NXZ、分散性较好的Foamaster 111以及分子级消泡剂FoamStar A10。
从表1结果看,普通消泡剂不具备光泽潜力,容易产生缩孔,分子级的消泡剂FoamStar A10相容性最好,可明显减少漆膜缩孔。
表1 亲水涂料体系中消泡剂缩孔比较缩孔等级(级)乳液Foamaster NXZ Foamaster 111 FoamStar A10 醋丙3518-3 3 4 5醋叔3502 3 4 4 苯丙B-98M 1 2 5 注:涂料体系:乳液 =40%,粉体 =39%,PVC ~ 40%的涂料,玻璃板基材,湿涂膜厚度100 µm;缩孔定级:5 – 没有缩孔,1 – 膜严重缩孔。
3.2. 沾污的影响涂料体系由于微小分相的存在,导致缩孔的第二个原因,也是涂料生产常见的问题,水性乳胶漆用原材料污染-无机颜填料粉体的污染,使用污染的粉体生产涂料,同时又使用某些矿物油类消泡剂,它们可能相互吸附聚集在一起,加剧了缩孔的程度,污染严重者在研磨漆浆时形成大大小小的絮状油污浮现在涂料表面(如图2),严重损害涂料质量,较轻微的细小的油点看似小气泡浮在漆浆表面。
涂膜表面缩孔,20倍放大镜下是粉、油混合物,如图3所示;轻微者涂膜表面开裂,因为有松散的粉末团体存在,与周围本体涂膜膨胀系数不一样。
图2 浮絮状油污图3 油污施工问题导致的涂膜缩孔,通常是被涂基材污染,涂漆前基材清洗不彻底,基材上存在油渍、污渍等,导致被污染处表面张力低于其周围涂料的表面张力,涂料在被污染处无法铺展而导致缩孔。
5. 缩孔的预防与解决减少涂膜缩孔重点在预防,设计合理性强的涂料生产配方、控制涂料制造工艺,严格控制涂料原料检测,可以减少缩孔发生的几率。
缩孔已经造成,要彻底解决通常比较困难,需要内外因结合控制缩孔的程度。
5.1 涂膜缩孔预防涂膜缩孔的预防可以通过选用相容性好的消泡剂,在涂料中分散良好,分散的消泡剂液滴颗粒大小合适,减少不同于涂料本体的低表面张力大液滴存在;使用疏水带表面活性的分散剂和分子级或非矿油类消泡剂,保证对有油污污染的粉体的乳化分散,体系对原材料有较强的接受忍耐能力,有预防缩孔的潜力,减少缩孔的产生。
5.1.1. 选择相容性好的消泡剂减少缩孔出现几率涂料缩孔问题的预防与解决重点在控制涂料原料、生产配方和生产工艺,保证涂料生产和施工正常,使用消泡剂在涂料生产过程脱出气泡,施工过程抑制气泡的产生并破裂已产生气泡,放出气泡内容空气。
这是消泡剂正面积极作用,其负面影响就是降低涂膜光泽,消泡剂分散不良形成缩孔等现象。
消泡剂是不溶于体系的低表面张力物质,选用分散性、相容性良好的消泡剂可将缩孔的危害减少到最小,分散性、相容性良好的消泡剂在涂料体系中容易分散,分散的液滴大小合适,体系中的消泡剂不易聚集成大消泡剂液滴。
Cognis公司的FoamStar类消泡剂为分子级的消泡剂,消泡活性物质接枝在载体物质上形成聚合物,如图4所示,聚合物分子链上带有润湿作用的羟基(-OH),消泡活性物质分布在分子的四周,活性物质不易聚集,与涂料体系相容性良好。
目前可以提供的分子级消泡剂有矿物油质(FoamStar A10系列)、含硅类(FoamStar A30系列)以及非硅非油聚合物类(FoamStar MF系列)。
图4 FoamStar下面的实验是在水性环氧透明底漆(木器漆也一样) Waterpoxy 751 / Waterpoxy 1455体系中进行的,比较消泡剂相容性。
该建筑涂装用水性环氧透明底漆特点是粘度低(涂-4杯粘度25 ~ 35 s),涂料含水量大(达50%以上)、表面张力高,易缩孔。
缩孔的存在减少了涂膜完整性和屏蔽性。
将0.5%的消泡剂添加到透明的固化剂组分中,分散均匀后比较涂料的透明性。
分子级消泡剂FoamStar A34、A36涂料透明度最好,FoamStar A36较FoamStar A34更疏水些。
将透明木器漆的树脂组分与固化剂混合后制备厚度150 µm湿涂膜,干燥后测试涂膜的缩孔情况,结果见表2。
分子级消泡剂FoamStar A34相容性很好,消泡效果也不错。
表2 Waterpoxy 751 / Waterpoxy 1455透明底漆消泡剂选择数据消泡剂FoamStar A34分子级FoamStar A36分子级Dehydran 1208含硅类Dehydran1620聚硅氧烷涂膜60º光泽92 93.6 80.375.5 涂膜表面外观表面无缩孔和气泡表面无缩孔和气泡有缩孔和微泡少量缩孔5.1.2. 配方生产中选用疏水表面活性分散剂涂料生产中,原材料、填充料常会受污染,使用普通亲水分散剂研磨漆浆表面悬浮细小油珠,严重者会漂浮絮状油粉杂合物。
使用这类污染粉体生产的涂料内部存在有细小低表面张力的油粉混合体,施工缩孔难以控制。
添加具有表面活性的分散剂,可明显改善研磨漆浆的外观,同时减少缩孔现象的产生。
表3的数据是从某涂料厂取回的污染粉体制备涂料,疏水分散剂与分子级消泡剂组合体系,体系抗缩孔和油污能力最强。
亲水分散体系不但涂料有油污影响外观,同时涂膜缩孔严重。
表3 污染粉体研磨漆浆外观与涂膜外观原材料1# 3# 3# 水15.0 15.0 15.0 丙二醇 1.5 1.5 1.5 Hydropalat 5040 0.4 --- 0.3Colloid Modifier 134 - 1.0 0.5Dispersant PE-100 0.1 0.1 0.1Foamster 111 0.15 0.15 ---FoamStar A10 --- --- 0.15立德粉10.0 10.0 10.0 硅灰石-客户15.0 15.0 15.0 高岭土 5.0 5.0 5.0 研磨漆浆浮油状况/级7 0 ~ 1 0涂膜外观严重缩孔涂膜轻微缩孔基本无缩孔5.2. 成品涂料涂膜缩孔的防止与改善由于涂膜缩孔的产生原因多种多样,应根据实际情况进行解决和降低缩孔的程度。