涂料流平机理及流平剂的使用VIP免费

a、刷涂料流平机理及流平剂的使用刘文涛中南大学土木工程学院土木工程材料研究所，湖南长沙，410075摘要：湿漆膜的运动可用三个模型进行描述：（1）在底材上的展布流动-接触角模型；（3）由不平整表面向平整流动的正弦波模型；（2）在垂直方向的贝纳德漩涡。它们正好可以对应湿膜流平的3个主要的阶段一展布，流平前期和后期，其间表面张力、剪切力、黏度变化、溶剂等因素均在各阶段起着重要作用。它们之间不是相互隔绝，而是相互影响，起着综合作用。流平剂就是为了影响上述不同阶段里错综复杂的平衡使漆膜获得最佳流平效果而添加的助剂，而为能够介入界面处作用其一般为低表面张力表面活性物质。关键词：涂料；湿膜；流平；流平剂；接触角；界面张力涂料，我国传统称为“油漆”是指出于保护、装饰或功能性目的可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜的材料［1］。涂料不管用何种涂装方法，经施工后，都有一个流平及干燥成膜过程，然后逐渐形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。涂膜能否达到平整光滑的特性称为流平性。涂刷时出现刷痕，喷涂时出现橘皮，滚涂是产生滚痕，还有在干燥过程中相伴出现流挂、缩孔、针孔等现象，都称之为流平性不良。涂料的流平性是评价涂料优劣的重要技术指标，流平性不好会：Q降低涂料的遮盖效率使成本上升；Q降低漆膜的平滑度影响外观；Q造成漆膜缺陷，降低漆膜对基体的保护作用；Q表面的不平整不利于涂料干燥成膜。因此，理解涂料流平的机理，在此基础上采取相应措施控制涂料流平性不良发生的几率，对于涂料的配制和使用是非常重要的。b、流挂图1由流平性不良导致的漆膜缺陷乂=固休底材的表面张力在水平方向的分量二XLXCOSO1.涂料流平机理分析涂料的流平包含两个阶段。第一阶段，涂料在基材表面展布至完全覆盖基材表面。第二阶段，在表面张力的推动下，湿漆膜表面由起伏不平逐渐流平至光滑表面形成。1.1.展布阶段涂料展布的过程实质为液体湿润固体的过程。如图2所示，液相在固体表面上形成的接触角是由三种界面张力平衡决定的，Yong方程表述了这一平衡关系［4］:1-1「=固体的固有表面张力，是液滴流动的主要动力；「二液体的表面张力，由于液体表面总有减小的趋势，是展布流动的阻力和液滴收缩的动力;「=液固界面的表面张力，总是液体运动的阻力，不论液体是趋于展布，还是趋于收缩，它总是一个必须克服的能垒;即便在YS>YL时，液滴的接触角〈90°，液体能够润湿固体表面但是不一定能充分自行展布；只有在Y>Y［+Y时，液体才能充分展布。SslL“*打二液固界面的表面张力图2接触角示意图界面张力与形成界面的两相物质的性质密切相关，凡能影响两相性质的因素对界面张力均有影响，如两相物质的分子结构、温度、压力等［3］。不考虑温度、压力以及空气成分变化等的影响。固体、液体的固有表面张力由它们自身的分子结构决定，其作用方向是确定的。固液界面的表面张力来源于它们相互之间的作用，其受两者性质的共同影响，其作用方向需根据两相的情况具体确定。杨氏(Young)认为八就是固体和液体各自的固有表面张力之间的差异［4］,但这是个非常理想的假定,这个假定在理想条件下测量和计算固体表面张力时很有用，但是与实际情况却不甚相符。还有一个因素就是固体表面的粗糙度，粗糙的固体表面能帮助诱导液体自行展布。因为实际上在液体于粗糙表面流动时，重力也参加进来推动液体的流动［5］。根据以上的分析，很容易理解为什么已知树脂的表面张力低于底材，而底材是粗糙的，还是可能遇到流平展布问题，那就是因为匚'的存在。通过添加流平剂可显着降低匚'，因而能够帮助流平［5］。这个原理能够解释很小的流平剂添加量下，如果检测树脂溶液的表面张力，几乎很难看见其表面张力强烈降低，但是实际上，液体的展布能力的确大大加强了。这要归功于流平剂迁移到界面，使八大大降低。流平剂的作用方式如图3所示［5］。图3流平剂与表面活性剂介入模型'可通过Yong-Good-Girifalco-Fowkes方程［6］进行计算：-.11|■'I1—2这是略简化变动的等式，原始的Fowkes方程主要用于解决确定固体表面张力（自由能）的问题。Fowkes等人在20世纪...