涂料施工后,有一個流動及干燥成膜過程,涂膜能否達到平整光滑的特性,稱為流平性,在涂料實際施工過程中,常出現的涂膜缺陷有橘皮、魚眼、縮孔,針孔、縮邊,貝納德旋渦、氣流敏感等。影響流平性的因素很多,如溶劑的揮發梯度、溶解性能、涂料的表面張力、濕膜厚度、表面張力梯度、涂料流變性、施工工藝等等,其中***重要的因素是表面張力、成膜過程中產生的表面張力梯度和濕膜表面張力均勻化能力。改善流平性需要加入合適的助劑,使涂料具有合適的表面張力和降低表面張力梯度的能力。
表面張力如何變化?
水性涂料在低表面能基材上的潤濕流平一直是令人頭痛的問題,了解潤濕流平要了解涂層的表面張力在干燥過程中各界面變化:
液氣界面(涂層-空氣)
在涂層干燥過程中,表層揮發與里層揮發速度不一***,產生表面張力梯度導***紊流,消除表面張力梯度是獲得平整表面的關鍵要素。
液固界面(涂層-基材)
當擁有比基材低的表面張力才能對基材進行充分潤濕,降低處于表面的分子間吸引力,促使更好的流動。
流平速度和各因素的關系
粘度越大,流平越慢涂膜越厚,
流平越快表面張力差越大,流平越快
不同結構的作用機理與特點
流平兩大作用機理:
①消除表面張力梯度②降低體系表面張力
有機硅類流平劑在涂層干燥過程中通過遷移至涂層-空氣界面、涂層-基材界面來達到潤濕流平效果,其特點是①明顯降低表面張力②良好遷移性能消除表面張力梯度;丙烯酸酯類流平劑在涂層干燥過程中始終平衡體系內部各表面張力值,其特點是①不明顯降低表面張力②不會向表面遷移③涂料內部定向,調整局部表面同一性。
結構之間的性能差異
性能 | 傳統有機硅 | 聚丙烯酸酯 |
---|---|---|
流平 | 優異 | 好 |
流動 | 好 | 優異 |
抗縮孔 | 優異 | 一般 |
基材潤濕 | 優異 | 一般 |
穩泡 | 穩泡 | 不穩泡 |
爽滑 | 增進 | 不影響 |
層間附著力 | 影響 | 不影響 |
添加量 | 小 | 大 |
新型雙子型有機硅流平劑自帶消泡能力,能解決傳統有機硅帶來的穩泡問題,通過定向遷移,能夠對***低表面能基材進行潤濕,幾乎不影響層間附著,是目前水性流平劑好選擇。