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还在为浮色发花而头痛吗?抗浮色解决方法

   日期:2020-03-14     浏览:189    
核心提示:首先,我们需要弄清楚,浮色发花分为两种情况:1. 亲水亲油或表面张力不平衡引起的罐内静态浮色,2. 涂膜干燥中由于颜料粒子运动差异引起的涂膜动态浮色。现象涂料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
 首先,我们需要弄清楚,浮色发花分为两种情况:

1. 亲水亲油或表面张力不平衡引起的 罐内静态浮色,

2. 涂膜干燥中由于颜料粒子运动差异引起的 涂膜动态浮色。

 

现象

涂料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,也叫垂直浮色如下图所示:

 

 

上图分别显示了基本无浮色发花、浮白及浮蓝、浮白、浮蓝四种状态。

 

同样,我们从玻璃瓶的侧面可以看到浮色的状态。

 

 

 

原因

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。浮现在表面或界面上的物质是低表面张力或者亲油的物质。

关于罐内浮色发花,文献中是怎么说的呢?

 

 

 

 

《涂料工艺》(第三版上册)130页

“在多种颜料的分散体系中,某种颜料的过度絮凝或沉降,造成颜料分散体系的分离,这是产生浮色发花的主要原因”。这个同样也是漆膜浮色发花产生的原因之一。

《涂料助剂》(第二版,林宣益主编)48页

“制造天蓝色漆时,人们会使用钛白与酞菁蓝组合,但这种组合经常会出现浮色、发花现象。其原因是钛白密度高,粒径比较大,运动速度慢;而酞菁蓝密度低,粒径小,运动速度快。当TiO2沉降,酞菁蓝处于分散悬浮状态时,会产生浮蓝现象。可是由于酞菁蓝运动速度快,碰撞的概率大,如果缺乏能障保护,易于产生絮凝,颗粒变大,发生沉降,又会出现浮白现象。所以在这个体系中,浮蓝、浮白或者发花是不固定的。”

也就是说,颜料的比重、粒径和絮凝现象以及部分表面张力、油漆内部的运动等造成了罐内浮色发花。

 

解决方法

 加强颜料的稳定性、尽量避免颜料的絮凝,或让颜料粒子有控制地絮凝,改善涂料的表面张力,防止油漆内部出现漩涡,就可以解决这个问题了。

 所有这些影响因素中,润湿分散剂调整体系的亲水亲油或表面张力平衡效果最好,用量最少,对涂料性能影响也最小,因此 润湿分散剂是控制涂料静态浮色最行之有效的方法。

 另外,后添加受控絮凝类的分散剂,可以改善罐内浮色发花现象。例如 SN-2004,其作用示意图如下图所示。


这类分散剂有3个羧基基团,形成Y形结构,极性的羧基基团在Y形结构的尾端。加入到颜料体系后,其中两个羧基基团会和颜料亲和,另一个极性基团则会与另一个分散剂分子之间形成氢键,从而达到有控制地絮凝的目的。各个颜料被拉近了,但是又不会很近。

涂膜动态浮色-水平发花 

    漆膜的浮色发花则与重力的关系比较小。例如喷漆后,无论是正放,倒放还是侧放,该浮色的照样浮色,该发花的也照样发花。

现象及原因

漆膜的浮色与发花是略有区别的

浮色

是指涂料涂装后,湿膜中的颜料呈水平方向层状分离。也就是涂膜中多种颜料的一种或几种以较高的浓度集中于表层,呈均一的分布,但却与原配方的颜色有明显的差别。通过指研测试可以非常明显地看到。


 

 

产生原因

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,两种或多种颜料发生分离,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差,密度差,颜料絮凝体、解絮凝体同时存在(亲合絮凝、桥架絮凝、颜料与展色剂絮凝),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。

发花

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,导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,如下图所示。

 

产生原因


下图显示的是漆膜发花产生的主要原因:贝纳德漩涡

 


在含有颜料的涂料体系中,颜料也参与循环流动。不同的颜料因相应的不同的流动性而相互作用。随着涂膜中的这些流动和紊流,这些颜料就严重地分离。在涂膜的表面,颜料就不再均匀地分布了。在水平表面上,贝纳德漩涡表现为发花;在涂膜的垂直表面上,表现为条纹。

 

解决方法

 

同样,有一点可以肯定,选用合适的分散剂是解决涂膜浮色发花的最佳的方法。

 


在选择分散剂的时候,需要注意:

1. 分散剂对颜料的亲和要牢固;
2. 分散剂要有足够的空间位阻;
3. 每个颜料的分散程度要相近;
4. 浅色配方中,白浆的分散剂要有足够的量。

指研出现问题的时候,首先就要确定是哪个颜料的分散出了问题。通过观察就可以看出,如果指研区域的颜色变深表明彩色颜料絮凝了,或是白色颜料上浮了;如果指研区域的颜色变浅,表明白色颜料絮凝了,或是彩色颜料上浮了。根据颜色的深浅,再确定加强哪个颜料的分散

 

由于在不同的树脂体系中,分散剂对相同颜料的表现也有差别。所以很难有固定的某个分散剂搭配一定好。需要很多的测试才能选择好的分散剂。这种测试可以先这样做,采用一支大概合适的分散剂研磨有机颜料如绿色或紫色,将以上不同分散剂研磨的白漆与彩漆搭配,做外观及指研的测试,筛选出最好的一个组合,即基本确定哪一支分散剂研磨钛白粉最佳。再用这个白漆与采用不同分散剂的彩漆搭配,同样做外观及指研测试,就可以挑选出最佳的彩漆用分散剂了。

此外,对于 贝纳德旋涡

使漆膜的表面张力均一,就可以减少涡流的存在,同时也就具有防止发花的作用。通常的有机硅流平剂或硅油 均具有此作用。

 
 
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