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漆膜缩孔?别老甩锅助剂!涂料树脂表面张力是个隐藏的“狠角色”

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漆膜缩孔?别老甩锅助剂!涂料树脂表面张力是个隐藏的“狠角色”


消灭缩孔往下看!

        嗯,在看的各位。如果我们做的涂料中出现了缩孔那是一件非常头疼的事情。于是我们就会拿助剂开刀:是不是助剂选错了?

        其实啊,由于涂料树脂中存在大量界面,从涂料树脂界面性能对理解涂料体系的特性,来解决涂料涂装工艺中的漆膜缺陷问题也是很重要的。树脂的表面张力、树脂熔体间的界面张力、树脂溶液表面张力和树脂固溶体界面张力的产生及影响因素,于是我们Get到了涂料表面张力对漆膜缩孔产生的原因及相应对策。

好了,接下来到了为大家上干货的时间啦!

一般,问题开始前,我们的思考方向是这样的——

       对于溶剂型涂料而言,溶剂通常能够溶解成膜物质,因而在体系中存在着成膜物质溶液。而成膜物往往由多种高分子树脂组成,而且每一种高分子树脂,其分子量大小、端基种类、支化形式、键接结构等也各不相同,这种溶液本身就具有多分散的性质。颜料在溶剂中溶解度极小,通常呈悬浮状态,因而颜料在溶剂中所形成的则是一种多分散性的胶体和粗分散系相混合而成的复杂体系。

        对于涂料这样一种复杂的多分散而言,在涂料施工工程中会出现很多界面现象,因而详细讨论和研究因而讨论和研究涂料树脂界面性能对理解涂料体系的特性,解决涂料涂装过程中的漆膜缺陷问题具有重要的指导作用。因此,本文讨论了涂料树脂间的界面张力产生及影响因素,重点分析了涂料界面张力对漆膜缺陷-缩孔产生的原因及相应对策。

液态树脂的界面

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树脂的表面张力

        涂料树脂属于低表面张力的物体。大多数树脂的表面张力小于50 mN/m。在实际应用中,需要研究树脂与空气、水蒸气等气体,与各种有机溶剂液体,与其他树脂、颜料等固体材料间的界面现象和相互作用,其内容相当多,而目复杂。有必要讨论一下树脂本身的表面,分析一下其表面张力的一些特征。

        由于高分子没有气态,即树脂气相的蒸气压为零。因此,与液态树脂共存的只有气相。固体树脂表面张力的测定有很大的困难,因此,固体的表面张力一般是通过间接方法进行测定的,对于涂层而可以先测定树脂熔体的表面张力,再根据表面张力与温度的关系进行外推。表1列出了一些树脂从液态外推至固体时的表面张力值。

表1一些固体树脂的表面张力

        在黏流状态下,树脂的表面张力与温度的关系是呈线性变化的。随着温度的改变,高分子链构象变化受到长链分子缠结的影响,变化较小,所以其表面张力的温度梯度也小。同系物的表面张力往往随分子量的增加而增加,但是,当分子量达到一定数值后,表面张力不再变化。当发生力学状态转变时,树脂表面张力也将明显改变。

2

树脂熔体间的表面张力

       当形成两相的两种树脂极性完全相同时,树脂间的表面张力将变小,如聚甲基丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸正丁酯;随着两相间极性的差异增大,树脂间的表面张力将变大,如聚乙烯和聚醋酸乙烯酯极性相差较大。界面张力的大小主要取决于两相极性之差。极性差别越大,界面张力也越大。

        两种树脂熔体的界面张力随温度的增加而降低,其幅度很小一般仅为0.01 mN/(m•k)。树脂熔体间的界面张力一般可从几到十几毫牛/米,且随分子量的增加而增大。如果两种树脂间完全相容,则其界面张力为零。一般说来,树脂间要完全相容,其分子量是不能太大的。树脂的分子量一般都较人,对于结构上差异较大的树脂间,要实现完全相容是不大可能的。但如果采用接枝或嵌段聚合物作为添加剂,其中分别含有与两种树脂结构相似的链段。则可以大大降低它们之间的界面张力。

3

树脂溶液表面张力

        树脂溶液的表面张力与其他溶....


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