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淺析塗料浮色發花(huā)問題
作(zuò)者: 發布于:2019/11/19 10:24:09 點擊量:

塗料顔色的調制非常複雜在塗料生産(chǎn)和施工(gōng)過程中(zhōng)常常碰見浮色發花(huā)問題,塗料出現浮色發花(huā)時,顔色與标準闆産(chǎn)生色差,調色變得很(hěn)困難,既浪費顔料又(yòu)調色不準,同時塗料的開罐效果很(hěn)差,且塗料幹燥後施工(gōng)塗膜顔色偏離并難以塗成均勻一緻。發花(huā)屬顔料動态分(fēn)離現象之一:顔料在水平方向發生分(fēn)離障礙以緻塗膜顔色不均而出現發花(huā)。浮色是顔色在垂直方向上發生變化,塗料在成膜和幹燥過程中(zhōng)一種或多(duō)種顔料發生分(fēn)離,一種顔料浮到表面,另一種顔料原位不動或是沉到底部。

在實驗室如何觀察和判斷浮色發花(huā)現象呢(ne)?

可(kě)以從兩方面入手:


罐内靜态浮色:色漆分(fēn)散均勻後在貯罐内靜置一段時間後,罐内出現的一種或多(duō)種顔料分(fēn)離出來浮現在表面的現象,例如儲存一段時間後,開罐後看到罐内表面浮現黑色,酞青蘭或白色等現象。


塗膜動态浮色:塗膜幹燥過程中(zhōng)顔料粒子發生分(fēn)離的現象稱為(wèi)動态浮色,動态浮色的顔料分(fēn)離分(fēn)兩種情況:一種是塗膜發花(huā)表面顔色不均,另一種是塗膜浮色佳表面顔色均一,但是表層與底層顔色有(yǒu)差異。用(yòng)手指揉展來鑒别浮色,首先将塗料傾倒或塗布在玻璃闆或黑白卡紙上,流平狀态時,将手指揉磨直到塗膜開始變得粘稠,顔料粒子不再遷移分(fēn)離,如果塗料存在浮色,未揉磨的表面與揉磨後的表面在色相上存在差異,揉磨過程中(zhōng)顔料容易分(fēn)離而出現絲狀條紋,塗膜幹燥後揉磨的表面會出現棱角渦流花(huā)紋,指揉變色程度随指研條件而變化,揉磨時間的長(cháng)短或揉磨動作(zuò)的輕重以及塗膜幹燥速度等對顔色變化程度有(yǒu)很(hěn)大的影響。


塗料的浮色發花(huā)因素很(hěn)多(duō),顔填料粒徑差、體(tǐ)系中(zhōng)各物(wù)質(zhì)的表面張力差、以及各物(wù)質(zhì)的親水親油平衡值(HLB)、乳液與色漿的兼容性等對乳膠漆的浮色發花(huā)造成較大影響,以下進行具(jù)體(tǐ)讨論。


1、顔填料粒子的粒徑對塗料浮色發花(huā)的影響


塗料在幹燥過程中(zhōng),随着塗料中(zhōng)揮發分(fēn)的揮發,這些揮發分(fēn)還會夾帶一部分(fēn)顔、填料把它們帶到塗膜上來,而這些顔、填料粒子在被輸送到表面時,有(yǒu)較高表面積的較細粒子易于輸送,而比表面積相對低的粗粒子則有(yǒu)礙于運動,在乳膠漆塗膜幹燥時,更為(wèi)親水的物(wù)質(zhì)趨向于快蒸發,如果白漿相對色漿來說親水性強一些,即白色的顔填料粒子的親水性比色漿中(zhōng)顔料粒子更親水一些,它們就更易被強極性的揮發物(wù)質(zhì)帶到表面上來。加上顔填料粒子粒徑差太大,使得顔、填料之間的混容性變得很(hěn)差,由于以上原因,用(yòng)這種顔料制得的色漆不好施工(gōng),施工(gōng)過程中(zhōng)塗料浮白現象嚴重,而塗膜則發生浮色。浮白色很(hěn)難調深色漆,且會造成顔料的浪費。解決方案是仔細選擇顔、填料,使所選用(yòng)的顔填料的粒徑要匹配;從而避免浮色發花(huā)現象。


2、表面張力差對塗料浮色發花(huā)的影響


在平常調色時,常發現有(yǒu)些色漿在白色基礎漆中(zhōng)很(hěn)難分(fēn)散均勻,分(fēn)散好的色漆在靜止一段時間後,很(hěn)快就有(yǒu)分(fēn)色或浮色現象發生,或塗料的開罐效果不好。在制漆過程中(zhōng),白漿的制作(zuò)與色漿的制作(zuò)工(gōng)藝配方不同,制作(zuò)白漿常采用(yòng)陰離子型分(fēn)散劑或離子型聚電(diàn)解質(zhì)分(fēn)散劑,而色漿則多(duō)采用(yòng)非離子分(fēn)散劑,或與部分(fēn)陰離子分(fēn)散劑并用(yòng),因而白色顔料與彩色顔料粒子因吸附了一層不同的潤濕分(fēn)散劑而具(jù)有(yǒu)不同的表面性質(zhì),其親水親油值不一樣,其表面張力也不一樣。一般離子型表面活性劑比非離子型表面活性劑的表面張力大。都是非離子類表面活性劑,因其疏水端分(fēn)子結構不一樣,其表面張力也不一樣,而且分(fēn)子疏水端結構中(zhōng)最外面的鏈節對表面張力貢獻最大。表面能(néng)低的分(fēn)子意味着分(fēn)子之間的力小(xiǎo),表面張力也較低。從熱力學(xué)方面來考慮,表面張力低的物(wù)質(zhì)容易吸附轉移到界面,而使體(tǐ)系穩定,因表面張力降低削弱了液體(tǐ)收縮表面和液滴聚并的趨勢,降低彎曲液面的附加壓力差,因而有(yǒu)利于液面及分(fēn)散體(tǐ)系穩定。所以,如果白漿或色漿之間的表面張力與體(tǐ)系的表面張力差相差大時,用(yòng)這種漿配置的塗料比較容易出現浮色。


3、體(tǐ)系之間的相溶性


乳液與色漿兼容性好則塗料和塗膜的浮色發花(huā)情況會好很(hěn)多(duō),乳液對色漿潤濕好則色漆展色性也很(hěn)好。在水系塗料中(zhōng)經常使用(yòng)陰離子和非離子型表面活性劑作(zuò)潤濕分(fēn)散劑,在水系中(zhōng)具(jù)有(yǒu)極性和離子型表面的無機顔料,能(néng)夠與添加的離子型表面活性劑的極性基或離子發生作(zuò)用(yòng),形成二層吸附層。在水系顔料漿中(zhōng)顔料粒子表面吸附了表面活性劑,形成保護層,但保護層之間的作(zuò)用(yòng)力有(yǒu)分(fēn)子間力、靜電(diàn)力之分(fēn),所以其間的作(zuò)用(yòng)力強弱不一樣,當以上色漿與各類乳液或乳膠漆混合時,色漿的分(fēn)散穩定性表現就不一樣,當顔料粒子表面的表面活性劑與乳液粒子表面吸附的表面活性劑即乳化劑或者水之間的親和力大時,顔料粒子所吸附的表面活性劑被剝離,使得顔料粒子表面的保護層變薄,造成顔料的絮凝,從而引起塗料塗膜的浮色發花(huā)。當然當乳液顆粒外的乳化劑與色漿中(zhōng)顔、填料粒子外的表面活性劑兼容性好時,則乳液對這些顔、填粒子的潤濕就好,整個色漆的展色性就好,色彩鮮豔,且不浮色。


4、親水親油平衡值對浮色發花(huā)的影響


親水親油平衡值(HLB)是個很(hěn)敏感的問題,在生産(chǎn)塗料時常使用(yòng)多(duō)種材料:乳液、顔、填料、溶劑、助溶劑及各類助劑。這些材料它們都有(yǒu)自己的親水親油平衡值(HLB值),各材料的親水親油平衡值匹配則塗料整個體(tǐ)系的性能(néng)就很(hěn)優良,浮色、發花(huā)、分(fēn)水等現象就會克服。當然我們使用(yòng)的乳液、顔填料選定以後,親水親油平衡值即HLB值就沒法改變,但可(kě)以通過仔細選擇助劑,即潤濕分(fēn)散劑、增稠劑等來調整整個體(tǐ)系的HLB值,使整個體(tǐ)系的HLB值平衡。我們知道,親油的物(wù)質(zhì)其親油端的表面張力小(xiǎo),塗料貯存在容器貯罐中(zhōng),這些親油的物(wù)質(zhì)容易浮到表面上來,從熱力學(xué)角度來講,整個體(tǐ)系能(néng)量降低,體(tǐ)系穩定。當生産(chǎn)的乳膠漆在靜态即在容器中(zhōng)就浮色,不僅開罐效果不好,施工(gōng)性能(néng)也不好,塗膜狀态也不好。如果塗料浮白色,說明白漿HLB值比較小(xiǎo),白漿比較親油,所以,生産(chǎn)白漿時就要把白漿做得親水一點;如果塗料浮的是色漿的顔色,說明白漿HLB值比較大,比較親水,則在生産(chǎn)白漿時就要把白漿做得親油一些,來阻止塗料浮色。


親水親油平衡值(HLB值)的匹配,可(kě)以通過仔細選擇潤濕、分(fēn)散劑來完成。陰離子分(fēn)散劑中(zhōng)帶疏水基團的铵鹽分(fēn)散劑比羧酸鈉鹽類分(fēn)散劑要親油,HLB值小(xiǎo),且帶疏水基團的铵鹽分(fēn)散劑對乳膠漆塗膜的浮色也有(yǒu)很(hěn)大改善。因為(wèi)當顔填料粒子包裹了這種類型的分(fēn)散劑時,顔填料粒子周圍不僅有(yǒu)靜電(diàn)阻力,還存在空間位阻,而且塗膜在幹燥過程中(zhōng),随着水分(fēn)的蒸發,铵鹽中(zhōng)氨也揮發,使得此類分(fēn)散劑更疏水一些,從而包裹了此類分(fēn)散劑的顔填料粒子與成膜物(wù)兼容性更好,加上空間位阻使得結構變得很(hěn)膨松,從而使塗膜在幹燥過程中(zhōng)塗膜浮色,即動态過程中(zhōng)浮色也得到抑制。


5、增稠劑對乳膠漆浮色發花(huā)的影響


一些假塑性強的締合增稠劑與HLB值較大的表面活性劑有(yǒu)很(hěn)大的親和性,使其在顔料表面上脫附,造成顔料的聚集和絮凝,進而使體(tǐ)系着色力下降并生成浮色發花(huā)。在有(yǒu)機和無機顔料混用(yòng)的體(tǐ)系中(zhōng),尤其是钛白與青藍、青綠和碳黑色漿共用(yòng)時,采用(yòng)假塑性弱的締合增稠劑可(kě)獲得色澤較為(wèi)滿意的乳膠漆并有(yǒu)良好的流平性。




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