涂料施工后,有一個流動及干燥成膜過程,然后逐步形成一個平整、光滑、均勻的涂膜。涂膜能否達到平整光滑的特性,稱為流平性。縮孔是涂料在流平與成膜過程中產(chǎn)生的特性缺陷之一。在實際施工過程中,由于流平性不好,刷涂時出現(xiàn)刷痕,滾涂時產(chǎn)生滾痕、噴涂時出現(xiàn)桔皮,在干燥過程中相伴出現(xiàn)縮孔、針孔、流掛等現(xiàn)象、都稱之為流平性不良,這些現(xiàn)象的產(chǎn)生降低了涂料的裝飾和保護功能。
影響涂料流平性的因素很多,溶劑的揮發(fā)梯度和溶解性能、涂料的表面張力、濕膜厚度和表面張力梯度、涂料的流變性、施工工藝和環(huán)境等,其中*重要的因素是涂料的表面張力、成膜過程中濕膜產(chǎn)生的表面張力梯度和濕膜表層的表面張力均勻化能力。改善涂料的流平性需要考慮調(diào)整配方和加入合適的助劑,使涂料具有合適的表面張力和降低表面張力梯度的能力。
流平劑機理
涂料干燥成膜過常見的缺陷有縮孔、桔皮、刷痕、滾痕、流掛等。
縮孔是指涂膜上形成的不規(guī)則的,有如碗狀的小凹陷,使涂膜失去平整性,常以一滴或一小塊雜質(zhì)為中心,周圍形成一個環(huán)形的棱。從流平性的角度而言,它是一種特殊的“點式”的流不平,產(chǎn)生于涂膜表面,其形狀從表現(xiàn)可分為平面式,火山口式,點式,露底式,氣泡式等。
常用的防縮孔流平劑
溶劑類流平劑主要是高沸點溶劑混合物。溶劑型涂料僅借助增加溶劑以降低粘度來改善流平性,將使涂料固體分下降并導致流掛等弊?。换蛘弑3秩軇┖?,只加入高沸點溶劑以圖調(diào)整揮發(fā)速度來改善流平,干燥時間也相應延長。故此兩方案均不理想。只有加入高沸點溶劑混合物,顯示各種遞增特性(揮發(fā)指數(shù)、蒸餾曲線、溶解能力)較為理想。溶劑類流平劑主要成分是各種高沸點的混合溶劑,具有良好的溶解性,也是顏料良好的潤濕劑。常溫固化涂料由于溶劑揮發(fā)太快,涂料粘度提高過快妨礙流動而造成刷痕,溶劑揮發(fā)導致基料的溶解性變差而產(chǎn)生的縮孔,或在烘烤型涂料中產(chǎn)生沸痕、起泡等弊病采用這類助劑是很有效的。另外采用高沸點流平劑調(diào)整揮發(fā)速度,還可克服泛白弊病。
相容性受限制的長鏈樹脂常用的有聚丙烯酸類、醋丁纖維素等。它們的表面張力較低,可以降低涂料與基材之間的表面張力而提高提高涂料對基材的潤濕性,排除被涂固體表面所吸附的氣體分子,防止被吸附的氣體分子排除過遲而在固化涂膜表面形成凹穴、縮孔、桔皮等缺陷;此外它們與樹脂不完全相混容,可以迅速遷移到表面形成單分子層,以保證在表面的表面張力均勻化,增加抗縮孔效應,從而改善涂膜表面的光滑平整性。聚丙烯酸酯類流平劑又可分為純聚丙烯酸酯、改性聚丙烯酸酯(或與硅酮拼合)、丙烯酸堿容樹脂等,純聚丙烯酸酯流平劑與普通環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂或聚氨酯等涂料用樹脂相容性很差,應用時會形成有霧狀的涂膜。為了提高其相容性,通常用有較好混容性的共聚物。
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