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流变助剂能使流挂和流平达到适当的平衡

2020-02-04

良好的涂膜流平性要求在足够长的时间内, 使黏度保持低, 涂膜充分流平, 但这样就往往会出现流挂问题。

过去采用颜料絮凝法来使涂料获得触变性, 但絮凝程度大, 涂料的遮盖力、 光泽、 流动性、 流平性变差, 通常控制颜料处千轻微絮凝状态。 现在颜料絮凝法已被使用流变助剂所取代。

流变助剂能使流挂和流平达到适当的平衡, 即施工时涂料黏度暂时降低, 在黏度回复期间黏度逐渐缓慢增大, 使涂膜有时间流平。 流平后漆膜的黏度很大, 防止了流挂。 高效流变助剂能恰到好处地控制黏度回复速度, 使漆膜流平性良好, 并有效控制流挂。

溶剂型涂料喷涂施工时, 只要控制溶剂挥发速度并正确使用喷枪, 就可达到足够的流平 而不流挂。 热喷涂有利千控制流挂。 漆雾颗粒碰到冷的底材表面温度就下降, 黏度提高, 减少流挂。 采用在超临界条件下的二氧化碳喷涂, 对控制流挂特别有帮助, 因为漆雾在途中二氧化碳儿乎全闪蒸掉了, 故黏度大幅度增大。 高速静电旋杯施工时可用较高黏度的涂料, 故也有助千控制流挂。

刷涂和棍涂涂料采用的溶剂挥发慢, 涂料需要有触变性, 需要加流变助剂。 乳胶漆具有触变性, 比溶剂型涂料较少发生流挂。

(1)高固体分涂料的流挂
高固体分涂料溶剂挥发较慢有三种原因:

①由千涂料的表面张力较高, 漆雾的直径比常规涂料大, 表面积对体积比较小, 挥发掉溶剂也就较少, 然而操作者能够通过可调节喷涂设备和条件而获得相同的雾化。

②高固体分涂料的树脂分子较低, 浓度较高, 因而溶剂分子数目与树脂分子数目之比要比常规涂料的低, 降低溶剂的挥发速度。

③高固体分涂料的Tg随浓度变化更快, 溶剂稍挥发后, 就达到溶剂挥发速度受控千扩散的阶段, 使挥发速度大幅度降低。

高固体分涂料因溶剂挥发较慢, 易发生流挂, 不仅如此, 还易发生烘道流挂(也称为热流挂)。 因为高固体分涂料进入热烘道后, 黏度下降幅度比常规涂料的大, 湿膜在将进烘道前很好, 在烘道内发生流挂。 烘道分区在一定程度上可控制热流挂, 低温度区使溶剂挥发时间更多, 可能还发生些交联, 湿膜在进入高温区前, 就达到较高的固含和分子。

调整溶剂组成不足以控制许多高固体分涂料的流挂, 必须使用触变剂, 如用细粒度的二氧化硅、 季按化合物处理的膨润土或聚酰胺凝胶等。

程度小的流挂在白色漆膜上显示不出来, 但会影响漆膜中金属片的取向, 在金属漆的漆膜上很显著, 因此, 高固体分汽车金属色涂料流挂问题就显得特别严重。 这种涂料中不能使用Sio2 来获得触变性, 因为Sio2 的散射影响漆膜的随角异色效应(flop), 通常使用丙烯酸微凝胶形成溶胀胶体颗粒来获得触变性, 微凝胶的折射率很接近已交联的丙烯酸聚合物,对随角异色没有干扰, 而且微凝胶也会改进漆膜的强度。

(2) 水稀释涂料的流挂
水稀释树脂涂料的溶剂是水-有机溶剂的混合物。 水-乙二醇丁酪作溶剂的水稀释涂料,在某个RH(相对湿度) 下, 水和乙二醇丁酣的相对挥发速度相等, 使残余溶液的组成不变, 这个RH称为临界相对湿度(CRH)。 水稀释树脂溶千有机溶剂而不溶千水, 树脂颗粒内乙二醇丁酪浓度高, 在连续水相中乙二醇丁酷浓度实际低, 水占的比例高, 而挥发的是水相, 因此, 含1 0.6%乙二醇丁酪涂料的CRH为65%, 因为要挥发的水多; 同样比例但没有树脂的水与乙二醇丁卼混合物的CRH则是80%。

水和溶剂挥发时, 水挥发得快, 有机溶剂富集, 使涂料黏度下降而流挂。

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