沉淀:影响颜料沉淀和稳定性的因素

介绍 -颜料分散过程的第一步是颜料的润湿和分离. 然而,如果颜料分散不稳定, 絮凝1 (图. 1, 2)会得到结果. 絮凝是颜料颗粒互相吸引形成松散的团聚体,在轻微剪切下可重新分散的结果.

当颜料颗粒互相强烈吸引时,胶结剂或 聚集 的粒子可以发生. 团聚体 (被树脂或润湿剂包裹的化学结合的颜料聚集体)不容易重新分散. 絮凝 可以通过低剪切的应用来逆转油漆吗. 絮凝 会不会对颜色的显色、光泽和遮盖有不良影响.

无花果. 3:原色颗粒与絮凝、团聚的关系2来源: MDPI.com

获得色素稳定的两种主要机制是 空间 和 负责. 负责排斥, 具有相同电荷的粒子表面互相排斥(更适用于水性系统, 无花果. 4)而空间位阻稳定在溶剂涂料中更为常见. 5). 适当稳定的颜料分散防止絮凝和团聚.

无花果. 4:电荷斥力稳定机理 陶氏涂料.com
无花果. 5:空间稳定机构4来源: Inkline.gr

颜料在水介质中的分散使用与无机溶剂介质相同的原理:即, 合适的润湿, 颜料的分散和稳定. 然而, 水的表面张力和高极性使其在润湿低极性颜料时更成问题. 在许多情况下, 水与色素的表面有强烈的相互作用, 使分散剂在颜料表面不稳定. 确保颜料分散均匀稳定(消除颜料) 絮凝 一种颜料而其他颜料除外的). 第三, 使用合适的润湿剂/表面活性剂有助于改善极性和 表面张力 色素之间的关系 色素不稳定.

无机颜料,如氧化铁, 二氧化钛, 碳酸钙, 氧化锌, 和二氧化硅, 碳酸钙和硫酸钡等许多填充颜料具有极极性表面. 然而,单靠水通常不能充分湿润颜料表面. 因此,它们需要一个 表面活性剂 润湿和稳定分散.

此外,许多颜料制造商供应 表面处理颜料 帮助色素稳定. 许多厂家通过添加一层无机氧化物来改善颜料的润湿性,来修饰有机颜料的表面以增加极性.

如果不考虑树脂的作用,对颜料稳定性的讨论是不完整的 色素沉淀 随着时间的推移.  这些因素都影响颜料的沉降度和耐硬沉降性:

  • 颜料分散剂的质量
  • 颜料颗粒大小
  • 吸油
  • 形状
  • 分布
  • 色素密度
  • 油漆粘度

更完整的讨论每个这些参数对颜料硬沉降和稳定性的影响将需要几篇文章来充分描述.  然而, 图6提供了颜料和油漆参数与颜料沉淀的简化关系.

无花果. 6:参数与沉降的关系

最后, 使用适当的触变性有助于建立足够的粘度和网络结构,防止颜料硬沉降. 一种合适的触变性可以通过几种不同的机制提高抗硬沉降的能力.

  • 通过增加低剪切粘度来提高抗硬沉降的能力
  • 与色素形成结合,降低沉淀色素层的有效密度.

然而, 必须确保触变剂和分散剂之间存在可接受的相容性. 通常用于促进软沉降的触变性包括用季铵化合物处理的粘土,为溶剂型涂料提供更高的有机亲水性. 凹凸棒土粘土可用于水性和溶剂型涂料, 由于针状黏土颗粒的黏性增加,在剪切下很容易分解. 其他聚合物增稠剂可以通过增加粘度和促进易于再分散的软沉降而有效, 如:

  • 细粒二氧化硅
  • 蓖麻油衍生物
  • 基本的磺酸钙
  • 胶态硅酸铝

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Ron Lewarchik,文章作者 & 澳门买球排行App主席

作为特约撰稿人, Ron撰写了与涂料行业配方相关的文章. 他还担任勘探者材料搜索引擎的顾问, 就数据库中与优化和组织材料相关的问题提供建议.

克服漆膜缺陷:原因和补救措施

漆膜缺陷可以在使用过程中或立即出现,也可以在涂层固化后变得更加明显. 然而,对于薄膜缺陷的命名并没有一个标准的惯例, 本文将薄膜缺陷分为上述两类.

爬行,工艺,裂纹-各种各样的油漆缺陷可以发生后,应用或固化. 在这里了解原因和解决方法.
银纹的例子.
版权: paylessimages / 123RF库存图片

漆膜缺陷原因

油漆缺陷最多的是来自 污垢 粒子1嵌在油漆里. 大多数其他的油漆缺陷是由于:

  • 缺乏清洁
  • 表面处理
  • 应用程序错误
  • 对细节的关注

表面张力

许多涂层缺陷都与表面张力有关. 表面张力 使它们获得最少的是液体的弹性倾向吗 表面积 可能的. 当液体界面上的力与液体内部的力不同时,就会发生这种情况, 归因于表面分子的力分布不均匀. 表面张力的常用单位是达因/厘米2 (力/单位面积).

例如,应用比基材表面张力更高的涂层可能会导致 除湿,爬行,针孔,假期  透印.

同样地,油漆表面张力的差异可以导致 成坑 or 鱼眼.

表1:油漆溶剂的表面张力

溶剂表面张力达因/厘米
72.8
甲苯28.4
异丙醇23.0
正丁醇24.8
丙酮25.2
甲基丙基甲酮26.6
甲基戊酮26.1
点醋酸28.5

 

表2:用于减少表面缺陷的聚合物的液体表面张力

聚合物mj / m2
保利(dimethylsiloxane)22.6
保利nButyl丙烯酸酯33.7
保利nButyl丙烯酸甲酯31.2

 

高极性分子(e.g. (水)比低极性材料具有更高的表面张力(见表1和表2)。. 表面缺陷 通常可以通过使用少量表面张力较低的添加剂如聚二甲基硅氧烷(DMS)来降低或消除。, 聚丙烯酸丁酯或聚丙烯酸2-乙基己酯. 这些添加剂倾向于迁移到表面,以帮助流动和平整.

表3:在应用过程中或应用之后不久可能发生的缺陷

           缺陷外观               原因         补救措施
爬行膜厚不均,脱湿适用于较低表面张力的基材上的高表面张力涂料. 例如,在钢的表面涂上油
  • 适当的金属或塑料表面清洁
陨石坑/鱼的眼睛涂层表面的小圆形凹陷低表面张力污染物(e.g. 油、油脂、硅油、蜡)在基材上或嵌入在涂层上
  • 适当的喷雾室空气过滤和污染物消除.
  • 添加表面润湿剂,如DMS和/或低玻璃化转变(Tg)的聚丙烯酸酯.
细裂纹,裂纹涂层中形成小裂纹. 这可能发生在重涂或如果涂层应用于溶剂敏感塑料涂在塑料上的涂料,其中涂料中含有能溶解底层涂料层或塑料基材的强溶剂
  • 使用不会使塑料破裂或开裂的溶剂.
  • 用合适的溶剂测试基材的耐斑点性.
灰尘、污染涂层表面的小凸起缺陷
  • 表面未仔细清洁.
  • 喷漆室和/或滤清器脏.
  • 喷雾室的压力太低.
  • 不合适的工作服.
  • 油漆过滤不足
  • 确保喷涂环境的清洁
失去光泽,脸红低光泽或白色薄雾的区域当基材温度低于露点时,由于溶剂蒸发的冷却作用,湿度会凝结在未干的油漆上. 原因:

  • 不合适的还原剂
  • 烘箱空气循环不良
  • 膜厚过高或过低
  • 适当的湿度控制

 

斑点状阴影金属油漆外观不均匀
  • 喷枪喷嘴脏
  • 不正确的空气压力
  • 不正确的减速机
  • 错误的喷雾技术
  • 不正确的喷雾粘度
  • 使用适当的粘度杯获得喷雾粘度.
  • 定期清洁和保养喷枪.
  • 在喷涂过程中,保持喷枪与基板平行,并保持喷枪与基板之间的正确距离.
  • 按照技术数据表的指示.
可怜的藏·油漆覆盖不均
  • 非均匀衬底表面
  • 油漆覆盖不均或不够充分,掩盖基材颜色
  • 均匀和充分的油漆应用,以获得适当的遮盖.
运行和凹陷滴和凹陷
  • 油漆涂在垂直表面上太厚或太湿,重力会克服油漆向下流动的阻力(粘度).
  • 温度过低导致溶剂挥发(溶剂型涂料), 或湿度过高(水性涂料).
  • 用适当的增稠剂调节涂料的低剪切粘度.
  • 根据环境条件使用适当的减速器和粘度调节.
  • 调整喷枪,涂更薄的湿涂层. 如果是水性涂料,应在湿度较低的环境中使用.
跳过/假期不完整的油漆覆盖
  • 油漆太薄
  • 在基材表面的细微区域,表面张力较低, 造成电影流量和覆盖范围不足.
  • 正确的油漆应用和确保表面清洁.
分段,带油漆外观不均匀的条纹.g. 不同的颜色)油漆不均匀的应用程序
  • 使用适当的粘度杯获得喷雾粘度.
  • 定期清洁和保养喷枪.
  • 在应用程序, 保持喷枪与基板的正确距离平行,并保持
透印通过涂层突出涂层基板的表面. 指纹等缺陷, 涂层表面可见基材上的砂划痕和水点在表面张力较低的基材上涂上高表面张力的涂料. e.g. 基材表面的指纹或硅油.
  • 确保基材彻底清洁,没有低表面张力油和指纹.
起皱,起重,短吻鳄一件大衣, 现有的漆膜萎缩了, wrinkles or swells; may also occur during drying.新油漆中的溶剂会使底层漆面膨胀.
  • 让底层油漆有足够的固化时间
  • 确保新油漆与底漆兼容
  • 正确使用新油漆(不要太湿).

 

表4:修复后缺陷更加明显

缺陷外观原因补救措施
滞留空气类似于溶剂爆裂或气泡油漆液面低时,油漆泵吸气. 在双组分聚氨酯中,存在的水分与异氰酸酯反应产生CO2 一代.
  • 适当注意油漆线条件.
  • 确保使用聚氨酯级溶剂和适当的喷雾枪空气过滤通过干燥剂.
  • 油漆中加入除湿剂.
巴纳德的细胞在固化的漆膜表面的六边形图案.对流模式从颜料分离作为表面张力差异的结果调整配方以克服水浸和表面张力差
水泡在烤炉固化过程中,薄膜表面附近的气泡不会穿透表面.薄膜表面的粘度增加到很高的水平, 将挥发性溶剂捕获在较低的水平.
  • 适当的烘箱分期使溶剂缓慢释放.
  • 在酸催化体系中,使用一种酸盐来减缓固化和使溶剂释放.
  • 增加烘烤前的闪光时间.
  • 使用较慢的蒸发溶剂.
  • 对于喷涂,应增加较薄的涂层而不是减少较厚的涂层.
  • 对水性涂料, 使用脱水烘焙低于沸点的水, 然后再烤一遍.
橙皮象橘子表面轮廓的粗糙表面油漆应在高粘度或有害于适当流动和流平的条件下使用.
  • 根据技术参数表,用正确的减速器将油漆调至适当的粘度.
  • 适用于适当的流体输送速度和雾化空气压力.
溶剂的流行在烘箱固化过程中不流出的薄膜表面的破碎气泡薄膜表面的粘度增加到很高的水平, 将挥发性溶剂捕获在较低的水平. 当溶剂挥发时,气泡破裂表面.
  • 适当的烘箱分期使溶剂缓慢释放.
  • 在酸催化体系中,使用一种酸盐来减缓固化和使溶剂释放.
  • 增加烘烤前的闪光时间.
  • 使用较慢的蒸发溶剂.
  • 对于喷涂,应增加较薄的涂层而不是减少较厚的涂层.
  • 对水性涂料, 用脱水烘培低于沸点的水,然后再烘培一次高沸点的水来固化.
  • 最后,使用较低的热重树脂和较低的干膜厚度,可以减少爆裂现象.

 

搜索 探勘者 用于制定克服漆膜缺陷的补救措施:

缺陷解决材料
爬行和基质润湿
火山口和鱼眼
  • PDMS
  • polyalkyl丙烯酸酯
运行和凹陷
透印
滞留空气
溶剂的流行,水泡三聚氰胺固化系统:

 

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Ron Lewarchik,文章作者 & 澳门买球排行App主席

作为特约撰稿人, Ron撰写了与涂料行业配方相关的文章. 他还担任勘探者材料搜索引擎的顾问, 就数据库中与优化和组织材料相关的问题提供建议.