浮色发花防止剂.doc

浮色发花防止剂
前言
涂料的颜色多数是几种颜料拼配起来的复合色。涂料涂装后,涂膜在干燥过程中有时颜色会发生变化,造成涂膜表面颜色的缺陷,经常遇到的有以下几种:
浮色(Floading)
发花(Floating)
丝纹(Silking)
花斑(Motting)
条痕(Slriation)
虽然称谓不同,但其根本原因是涂料中颜料组分的一种或几种产生沉降、絮凝造成颜料分离,导致涂膜表面颜色发生变化。将其归纳,可分为“浮色”和“发花”①。
发花,是指涂膜中颜料组分分布不均,呈现出条斑或蜂窝状的花纹,可以理解为颜料垂直方向的分离。
浮色,是指涂装后,涂膜中的颜料组分呈现出均匀层状分离现象,其中的一种或几种颜料以较高浓度均匀地分布在表层,上下层的颜色差距较大。可以理解为颜料水平分离。
丝纹,是指浸涂货流涂后再涂膜表面呈现的条纹状的花纹。实际上也是发花的一种表现形式。
发花浮色形成的原因
产生浮色发花的原因是很多的,一般认为:贝纳尔涡流;颜料粒子的运动速度差;颜料絮凝分离等是主要原因。但颜料组合匹配不当,添加剂运用不宜,容积不匹配,树脂拼合不合理等也会造成浮色发花。
2-1贝纳尔涡流
涂料涂装后,涂膜表层溶剂挥发,表面温度下降,表层密度和表面张力增加,上层密度大,受重力早用作用向下沉。下层富含溶剂、表面张力低,受表面张力作用,又推动涂料由下向上运动,新上来的富含溶剂的涂料表面张力比周边低,因此涂料又由中心被推向“边缘“,并在此堆积,向下沉降,形成了规整的六边形,这就是贝纳尔涡流,见图4-。
溶剂与其缔合的基料,携带颜料粒子一同由涡流的中心上升到涂膜的表面。但其所写各种颜料粒子的比率却不相同,比表面极大的,粒经小的,比比表面积小的,粒径大的多,这是因为小粒子运动速度快,其结果导致颜料的分级或重新分布,使一种颜料在表面呈现出较高的浓度。
由涡流中心携带颜料上升到表层的富含溶剂的涂料,因其表面张力比周边低,因此,它会向表面张力高的六边形的边缘缓处运动,并在此堆积,所以我们看到边缘处颜色深,并有“小丘”这就是发花及桔皮的简单成因。
2-2颜料粒子运动速度的差别
各种颜料粒子在分散体系中,布朗运动速度是不相同的。颜料粒子运动速度是受粒径、形状、密度、絮凝度、电荷等各种因素影响。在显微镜下不同粒子的运动会看得很清楚。
Stokes定律指出,球形颜料粒子下沉的速度主要与粒径有关:
2 r2 (ρ1—ρ2)g
V= ------------------------- …………..4 –x x
qη
式中:V—沉降速度;
ρ1----颜料的密度;
ρ2----树脂基料的密度;
r----颜料粒子半径;
η---树脂基料黏度;
g----重力加速度。
该式说明粒径越大,沉降速度越快。为了计算方便,可将该式简化。Kresse 将其简化成下式②。
V′=(ρ1—ρ2)r2……..4 –x x 该式更便于讨论粒度对浮色发花的影响,可初步判断出某种颜料分散体系是否有浮色发花的倾向。
比如醇酸树脂密度,/㎝3; g/㎝3;粒径r=µm;酞青蓝密度= g/㎝3;粒径r=µm。通过上式可以算出钛白的沉降速度大约是酞青蓝的100倍以上,如果处理不当有浮蓝的倾向,表面颜色变深。
在