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2022-11-15 浏览量:

溶剂的表面张力对漆膜的影响

一、什么是表面张力

所谓“表面张力”应用于液体时指的是在液相和气相之间形成一个单位面积表面所需要的功。


或者定义为,在液体表面上垂直作用于单位长度线段上的表面紧缩力,所以,表面张力的因次是以J/m2或N/m来表示的。


二、溶剂的表面张力对漆膜的影响

在涂料中“表面张力”是个重要的指标,低的树脂溶液的表面张力和低的液体涂料的表面张力,无疑是有益的,表现在以下几方面:


低表面张力的树脂溶液(漆料),有利于对颜料的湿润,便于颜料在漆料中的分散,提高色漆制造研磨分散效率,并有利于漆浆的稳定;


低表面张力的液体涂料有利于涂膜对底材的湿润,因此便于涂膜的流平和提高涂膜对底材的附着力;


高固体分涂料的表面张力对其喷涂时的雾化性能的影响比涂料粘度的影响更为重要。由于低表面张力的液体涂料喷涂时容易断裂和雾化,所以低表面张力的高固体分涂料容易获得满意的喷涂效果;


某些漆膜病态也与表面张力有关,例如陷穴缩孔和镜框效应( picture framins)。当涂料喷涂于表面沾污的底材上时会产生陷穴。这是由于类似灰尘和油污这样的污染物,通常都比周围表面的表面张力低些,因此,当涂料涂于该表面上时,沾污物就会溶于涂料中,使这部分涂料的表面张力降低,而表面张力低的地方的涂料会向附近表面张力高的地方流动,周围涂料增加,中间形成陷穴。镜框效应也是由类似的原因造成的。这是由于溶剂自底材的四周边缘或弧形表面上的挥发速率比底材平面上的涂膜中的溶剂挥发速率快,随着固体分的提高,表面张力增加得也快。那么,底材平面上表面张力低的涂料就会移向边缘,使那里的涂膜增厚,而形成“镜框效应”。通常,最大限度地降低高固体涂料的表面张力,可以使上述漆膜病态得到缓解。


既然漆料及涂料的表面张力对色漆制造、涂料喷涂施工及涂膜质量有如此密切的关系,那么降低漆料及涂料的表面张力就是十分重要的课题了,而认真选择溶剂是降低漆料及涂料表面张力的途径之一。


涂料配方中的成膜物—高分子聚合物的表面张力比较高,一般在32~61mN/m,而各类溶剂的表面张力相对比较低,约在18~35mN/m范围内,含有大量溶剂的传统涂料,表面张力值都比较低。


例如,典型的汽车涂料,其表面张力约为26mN/m。传统的聚酯磁漆表面张力为31.5mN/m,所以传统涂料很少遇到上述由于表面张力高所造成的各种问题。只有对于表面张力相当低的底材聚乙烯或聚丙烯塑料等,才会遇到对底材湿润的问题。但是,由于涂料表面张力是随着其固体分的增加而增高的。因此,对于合成树脂涂料,特别是高固体分涂料而言,由于成膜材料成了主要成分,其表面张力又比较高,而溶剂比例又大幅度降低,以有限的溶剂,又要将树脂溶液的表面张力降低到尽量低的限度。这就要十分严格地选择溶剂的表面张力。


以低表面张力的溶剂配制成涂料就可以获得比较低的表面张力。A溶剂组成色漆配方时,除考虑前面所论述的溶解力、粘度、挥发速率等因素外,溶剂的表面张力也是一个重要的因素。在平衡各项因素的前提下,应当尽量选用低表面张力值的溶剂。相信随着涂料工业的发展,表面张力的作用会越来越为人们所关注。


由表中的数据,我们不难看出。通常挥发速度快的溶剂表面张力值相对低。在大多数情况,随着挥发速率的减慢,溶剂的表面张力也增加(只有乙二醇醚类溶剂例外)。同时带有支链的溶剂比与其相对应的直链溶剂的表面张力低。例如,20℃醋酸异丁酯的表面张力23.7mN/m,而醋酸丁酯的表面张力25.09mN/m,异丁醇的表面张力为23.0mN/m,而正丁醇的表面张力为24.6mN/m。


三、梦能科技

梦能科技是一家致力于涂料的销售、方案设计、涂装施工为一体的科技公司,梦能科技专长于EMI行业、工业装备制造、桥梁钢结构、石油石化、特种气体行业、火电、风电、水电能源行业等重防腐领域。梦能科技为广大用户提供全方位的服务,包括在设计阶段向您推荐合理的油漆配套方案,在合作当中提供高质量的产品和高水平的施工服务以及完善的现场施工技术指导与优质的售后服务。

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