浮色发花原理

与清漆比较任何色漆的生产具有更多的不稳定因素，生产难度也相应加大。

色漆生产中出现的各种各样不稳定现象中：浮色发花是最常见也是最头疼的问题。

色漆的浮色有两种情况：亲水亲油或表面张力不平衡引起的罐内静态浮色以及涂膜干燥中由于颜料粒子运动差异引起的涂膜动态浮色。

本文阐述罐内静态浮色和涂膜动态浮色的起因影响因素及其解决方法。

一：罐内静态浮色色漆分散均匀后在贮罐内静置一段时间后，罐内出现的一种或多种颜料分离出来浮现在表面的现象，称为罐内静态浮色，例如灰色硝基醇酸底漆贮罐内浮现黑色，酞著蓝或炭黑调蓝色或灰色乳胶漆时浮现蓝色或黑色现象，当然在某些体系可能浮现白色。

产生静态浮色的原因是调色基础漆与色浆间的亲水亲油不平衡或者表面张力不平衡浮现在表面的现象。

二：涂膜动态浮色涂膜干燥过程中颜料粒子发生分离的现象称为动态浮色，动态浮色的颜料分离分两种情况：一种是涂膜发花表面颜色不均，另一种是涂膜浮色佳表面颜色均一，但是表层与底层颜色有差异，通常用指揉展色来鉴别浮色，首先将涂料倾倒或涂布在玻璃板或黑白卡纸上，流平状态时，将手指揉磨直到涂膜开始变得粘稠，颜料粒子不再迁移分离，如果涂料存在浮色，未揉磨的表面与揉磨后的表面在色相上存在差异，揉磨过程中颜料容易分离而出现丝状条纹，涂膜干燥后揉磨的表面会出现棱角涡流花纹，指揉变色程度随指研条件而变化，揉磨时间的长短或揉磨动作的轻重以及涂膜干燥速度等对颜色变化程度有很大的影响，涂料出现动态浮色发花，有着极端的复杂性，涂料组成有颜填料，展色剂、溶剂与助剂，分散在展色剂中的各种颜料，在粒度大小和表面的物理性质，以及分散程度方面都有所差别，在干燥过程中容易分离出来，同时涂膜的厚度，干燥速度大小也会使颜料粒子发生分离。

（1）涂膜发花起因与解决方法涂膜发花属颜料动态分离现象之一：颜料在水平方向发生分离障碍以致涂膜颜色不均而出现发花。

发花有两种表现形式，棱角涡流花纹和丝状条纹，涂膜出现棱角涡流花纹发花原因是：表面张力差过大，选用强力降低表面张力的表面活性剂，常用有机硅表面活性剂，使其在涂膜干燥过程中迁移到表面形成单一的分子膜，平衡表面张力而控制发花；涂膜出现丝状条纹发花原因是：涂料相容性欠佳，基础漆对色浆的展色性差，建议可以适当添加如IQIF公司的TUDAW、T2AOIDAW，进行改进。

（2）涂膜浮色起因与解决方法浮色是颜色在垂直方向上发生变化，涂料在成膜和干燥过程中一种或多种颜料发生分离任，一种颜料浮到表面，另一种颜料原位不动或是沉到底部。

涂料浮色有内因和外因：其中内因是颜料粒子粒径度差别太大，造成颜料絮凝，通常絮凝的同时存在：亲合性絮凝、桥架性絮凝。

颜料与展色剂絮凝会导致颜料粒子运动能力差，外因是涂料干燥过程中的贝纳尔多涡流，所有不同原因的絮凝或粒径差使得颜料粒子运动能力出现差异，涂料成膜干燥中有运动差异的颜料粒子在运动中有分离出来的趋势所造成。

三：颜料亲合絮凝浮色颜料分散分为可分为几步，第一步有颜料表面的空气和潮气被排出由润湿分散剂以及树脂溶液所取代；第二步随过机械能冲击和剪切力沿面料附聚体破裂。

径度变小；第三步是颜料分散体必须得到稳定似防止不受控制的絮凝形成“小粒径”，比表面积大的有机颜料大多数大粒径比表面积小的无机颜料更容易絮凝，如酞著蓝、甲苯胺红和炭黑就是容易絮凝的颜料，“小粒径”的颜料粒子移动较快，与相邻的粒子碰撞的频率高出更多的机会，在其所在的环境中降到能量最低，对颜料亲和力大的界面展色剂、润湿剂或其他材料都可能是这样的表面，颜料按亲和力的不同在体系中吸附或聚集在相界面上，分散良好的颜料处于解絮凝状态有良好的流动流平性。

抗流挂性和抗沉降性“颜料保护不够出现颜料亲合絮凝”，同一种颜料的絮凝导致颜料粒子的运动性变差住其粒径因絮凝而加大，小粒子的运动相对较慢，容易沉淀在底层而分离出来，颜料分散后颜料粒子表面吸附的薄层润湿分散剂或树脂咽吸附层过薄，原因如加入电解质会吸附或压缩吸附层使得附层脱落，导致颜料粒子相接触碱少，表面体积恢复低能状态，体系能量产生亲合絮凝，产生絮凝体会降低着色强度、光泽、触变、流变性。

触变性亲合絮凝浮色的预防与解决方法，絮凝体与附聚体从结构上看非常相似，同点是絮凝体中颜料之间是分散剂，在树脂溶液中，絮凝体颗粒间相互作用力，一般的机械转力可打开絮凝体，附聚体转为较小颗粒蠕动，增加界面及界面能，较体系能量达较高时，这个体系会力图摆脱高能态，复原先低能态蠕增强对颜料粒子的保护，分散剂或树脂、色浆使用前应检测其稳定性，稳定性差的色浆使用前增加润湿分散剂，如水性色浆添加TAOIDAM分散均匀，薄颜料保护层可以增加，保护层厚度提高抗絮凝性，防浮色。

四：桥架絮凝浮色增稠剂或分散剂等某些基团如疏水端基，颜料粒子有较强的亲和力，吸附颜料粒子形成桥架絮凝导致涂料浮色，强疏水缔合型增稠剂，如因疏水基团对色浆粒子的吸附，引起桥架絮凝着色性较差，碱溶胀型增稠剂因所带离子电荷数量不同，因成盐增稠后在涂膜干燥中导致成膜物带电荷数量不同，耐强极性颜料粒子亲和力不同，浮色严重程度，不同体系在展色方面亦五：颜料与展色剂聚合物絮凝浮色颜料粒子与展色剂之间的絮凝易导致涂料浮色，多与颜料、聚合物、溶剂间的结构性质相关，在涂料干燥过程中成膜物、聚合物等与色浆中一种或两种颜料结构相似。

不排除相容性导致，与其他颜料粒子因分子结构差别大，或小，就会产生轻微的碰撞力，在干燥过程中出现纳尔多涡流，体积小的颜料粒子容易从涂层底部通过成膜物网似及其他原材料物质组成的网中升输到涂层表面，聚合物与颜料粒子亲和力足够大时，这些颜料粒子难以被运送到表层，原地不动或下沉留在底层，由于颜料与聚合物之间的絮凝，纳尔多涡流不断的上升、下沉、翻滚作用下，颜料粒子出现分离而浮色。

在常规的乳胶漆调色基础漆中唯纯丙乳液最常见呈现浮蓝色、黑色、紫色等色浆粒子絮凝，苯丙氟碳乳液，调色基础漆中有机颜料和炭黑絮凝时，发白色现象极为普遍。

说明这种规律性浓弱极性聚合物中，炭黑和酞青蓝容易絮凝，在苯丙乳液中易发白，根据乳液疏水性不同时浮色也有规律，疏水的乳液用氧化铁系无机颜料调色性好，弱极性有机颜料易与聚合物絮凝而浮白色，亲水的乳液体系用无极性炭黑，弱极性有机颜料调色性好，囱化铁系极性颜料易与聚合物絮凝浮白色，但是在纯丙乳液体系里，易发白絮凝的有炭黑黑色或酞著蓝色、紫色、红色等，这些就是典型的颜料与聚合物絮凝浮色现象。

颜料品种不同、分子结构、晶体结构不同，结构也不同，同种类颜料如钛白，不同公司、不同牌号的产品，表面处理剂不同，处理剂用量也不同，表面处理不同，或电荷不同，水亲油性、耐候性等方面表现出差异！其中电荷分布、亲水亲油性影响颜填料粒子的运动性，从分子极性看，无机颜料强极性，有机颜料弱极性或无极性，钛白的原子与氧原子间电负性差距较大，酞分子中原子间电负性差距较小，炭黑为同种原子极性差，为零极性，从结构看，钛白表面为强极性，大多数有机颜料带有苯环氮结构，如酞著蓝、紫色、红色等含多个苯环，炭黑为六角环组成的层状颜料，由于炭黑的六角环层状结构，所以在炭黑颜料研磨制备色浆配方中，要控制苯类溶剂的用量，因结构相似它会优先于分散剂、树脂等吸附在颜料表面，影响分散稳定效果与色浆的黑度。

不同聚合物乳液粒子因使用不同的单体，先用不同种类和用量的乳化剂，最终乳液粒子表面性质不一样，结构不同，极性强弱不同，乳化剂分子在乳液粒子表面的分布状况不同，弱极性的聚合物乳化剂亲油端与聚合物相容性好，可以渗入聚合物内部，强极性聚合物乳化剂，亲油端与聚合物相排斥，乳化剂在聚合物表面，通常情况下颜料由于聚合物所带的梭基，以及阴离子型助剂的应用等，涂膜带负电荷，苯丙乳液因苯乙烯的加入，涂膜的极性减弱，无机的钛白吸引减弱，对具有环状结构的炭黑、酞著等颜料，吸附增强。

在涂膜干燥中出现指揉浮白色现象是颜料与聚合物絮凝的结果，通过对颜料、聚合物分子结构的分析，发现任苯丙氟碳体系比较容易出现，炭黑、酞著蓝絮凝、发白色现象，对纯丙体系单体极性的影响，钛白与聚合物絮凝，钛白容易原地不动或下沉，出现浮蓝色、红色、紫色黑色等现象。

存在差异。

六：颜料与展色剂絮凝浮色的解决方法絮凝浮色的影响因素有：聚合物、颜料、填料、溶剂、不同类型增稠剂，润湿分散剂。

使用润湿分散剂调整浮色最有效，用量少对涂料其他性能影响小，通过选择聚合物与颜料之间的相容性或匹配性来解决浮色，但是配方设计受到一定的限制，且不是从根本上解决浮色，选用适宜的润湿分散剂，调节粒子表面性质，调节其运动平衡性，才是控制浮色的最好方法，润湿分散剂吸附在颜料粒子表面有以下几种功能型分散剂，改善颜料粒子表面性质，改善展色性，改善或控制浮色现象，常用的润湿分散剂有离子型：阴离子、阳离子、非离子型、多官能团型。

润湿分散剂吸附在颜料粒子表面吸附，改变颜料表面的极性，分解改变颜料表面的结构，调节主成膜物质：聚合物与颜料粒子之间的亲和力。

不管何种原因引起有色颜料絮凝、浮白、颜料絮凝浮色，都可使用润湿分散剂来解絮凝，改善粒子表面性质预防或控制浮色，在控制浮色过程中几种浮色现象可以相互转变，控制浮色。

如水性涂料体系中涂膜出现色浆絮凝浮白色，基础漆制备添加亲油的低极性的助剂改性钛白粒子，或将润湿分散剂添加在色浆中，改性色浆颜料粒子，抗浮色助剂可以抗涂膜浮白色。

某些体系中可以抗涂膜浮色，在成品漆中添加阴离子型润湿分散剂，吸附在炭黑或有机紫颜料粒子表面，改善了颜料粒子表面性质，增强了极性，这些无极性弱极性粒子具有与白粒子一样的极性，与聚合物具有同样程度的吸附絮凝，因而在涂膜干燥中运动能力相当，控制了浮色。

七：粒径差异导致浮色了解颜料粒子粒径差对浮色的影响，通过有关球形粒子在液体中的沉降速度其中球形粒子在液体中的沉降速度、涂料介质粘度、粒子粒径、粒子的密度、介质密度等。

设定球形粒子在恒定的介质中沉降，而得到一个简化的沉降速度表达式。

粒子的沉降速度与粒径的平方呈正比，粒子与密度差呈正比，粒径对颜料的运动能力影响很大，据计算钛白的沉降速度大致是氧化铁红沉降速度的几口倍，氧化铁红密度大于钛白，将这两种颜料混合，氧化铁红将会集中在表面而浮色。

氧化铁红粒径差异带来的颜料粒子运动性差异，在涂料干燥过程中出现颜料分离现象就不难理解。

（1）粒径差异浮色的解决方法控制浮色的条件之一是颜料粒子粒径均匀，一致，实际应用中颜料粒子的粒径密度上存在差异，颜料粒子粒径差导致运动性差异，可选用适当的润湿分散剂，某些多吸附点的高分子分散剂，甚至可以选用超分散剂，细小粒径的颜料粒子进行可控絮凝，增大颜料的粒径，调节超细粒子的运动，减慢小粒子的运动性，大粒径颜料粒子可选用小分子如齐聚物湿分散剂解絮凝。

通过不同润湿分散剂的选择，调节大小不同粒子的运动平衡性，因此，颜料粒子的运动性取决于粒子本身的性质，与后处理情况，粒子的后处理影响粒子的表面性质，从而影响到与主成膜物挥发组分之间的独特吸附来干扰影响粒子的絮凝。