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水性涂料浮色發(fā)花怎么解決!

分類:技術(shù)文檔     來源:    發(fā)布時間:2022-12-19





浮色和發(fā)花的區(qū)別


浮色與發(fā)花相似,但又有所不同。發(fā)花是顏料在水平方向發(fā)生分離,導(dǎo)致涂膜表面顏色不均。而浮色是顏料在垂直方向上發(fā)生變化,表面顏色較均勻,但垂直面顏色不均。







靜態(tài)浮色和動態(tài)浮色

浮色分為靜態(tài)浮色和動態(tài)浮色,靜態(tài)浮色是指在儲存過程中,一種或多種顏料浮至表面的現(xiàn)象。動態(tài)浮色是指在涂膜干燥過程中,顏料粒子浮至表面,顏色發(fā)生變化的現(xiàn)象。






浮色測試方法

判斷浮色的方法是指研法,即用手指揉磨具有一定流動性的涂層,待涂層失去流動性后觀察未揉搓和揉搓后涂層的色相。如果兩處的色相存在差異,說明涂膜在干燥過程中發(fā)生浮色現(xiàn)象。






浮色的原因

1、樹脂粒徑/分子量:樹脂體系粒徑/分子量較小,對色漿的包裹力度不夠容易產(chǎn)生浮色,在樹脂不變的前提下,選用大分子量的分散劑對顏料進行包裹,可以減少浮色產(chǎn)生;


2、分散劑的選擇:分散劑的選擇尤為重要,對浮色影響較大,盡可能選擇與樹脂HLB值接近、多種錨定基團的分散劑,或加入多種不同HLB值的分散劑形成連續(xù)相;


3、顏料親和力:顏料和基料之間的親和力不同,潤濕性不好或含水量過高就易產(chǎn)生貝納德漩渦;


4、顏料大小與密度:各種顏料的粒徑大小和密度不同,差距越大,在涂膜干燥過程中,大顆粒高密度的顏料微粒越會向下沉降,導(dǎo)致浮色;


5、涂料粘度:涂料粘度越低,貝納德漩渦對流速度越快,越容易產(chǎn)生浮色;


6、揮發(fā)梯度:涂料成膜時,濕膜的溶劑揮發(fā)發(fā)生于表面,因而表面密度就大于本體,導(dǎo)致內(nèi)部表面張力不同,也會造成浮色。


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分散劑的選擇

在靜止狀態(tài)下,涂料發(fā)生浮色現(xiàn)象主要與不同材料的HLB值的相匹配性有關(guān)。在涂料體系中,親油物質(zhì)的表面張力比較小,在儲存過程中傾向于向涂料的表面移動,導(dǎo)致體系內(nèi)顏料在垂直方向分布不均勻,發(fā)生浮色現(xiàn)象;選擇合適的分散劑使不同顏料的HLB值相匹配,減少浮色產(chǎn)生。HLB值相差較大的顏料的表面包裹后的HLB值需要接近,可采用多種分散劑在顏料表面形成連續(xù)相,以穩(wěn)定顏料微粒,且接近樹脂體系的HLB值;指研后如發(fā)現(xiàn)指研區(qū)域發(fā)黑,涂料表面發(fā)白,則體系為浮白,若體系為純水體系,樹脂乳化程度較高,則需要提高白色漿的親水性。


總的來說就是通過表面處理,讓不同材料的親水親油值達到統(tǒng)一,盡可能形成均一相。提高涂料的黏度可以有限減慢浮色現(xiàn)象發(fā)生的動力學(xué)過程,使體系變得相對穩(wěn)定。選擇多錨定基團和大分子分散劑可以減少浮色的產(chǎn)生,盡量減少小分子分散劑的使用,提高體系穩(wěn)定性。






表面張力和粒徑的影響

靜止狀態(tài)下,涂料體系內(nèi)不同顏料的表面張力的不一致也會導(dǎo)致浮色現(xiàn)象的發(fā)生。在涂料體系中,表面張力比較小的顏料傾向于向涂層的表面移動。如果色漿之間的表面張力差比較大,選擇合適的潤濕分散劑可以解決或減慢浮色現(xiàn)象的發(fā)生。


另外顏料的沉降速率與其粒徑的平方成正比,體系內(nèi)大粒徑的顏料粒子更容易發(fā)生沉降。這種現(xiàn)象在涂膜干燥過程中也會有較明顯的體現(xiàn)。






增稠劑和分散劑的相互作用

如果顏料與增稠劑或分散劑的相互作用過強,這會導(dǎo)致顏料粒子間形成橋架絮凝,導(dǎo)致體系發(fā)生浮色現(xiàn)象。同樣,如果增稠劑與表面活性劑的相互作用過強,這會導(dǎo)致表面活性劑在填料表面發(fā)生脫吸附,造成顏料粒子聚集和絮凝,最終導(dǎo)致浮色現(xiàn)象的發(fā)生。


因此,在制備涂料時需要盡可能提高體系內(nèi)顏料尺寸的均一性。但是如果很難實現(xiàn)顏料尺寸的均一性,應(yīng)向體系內(nèi)加入分散助劑和增稠劑,這需要大量的驗證性實驗。






揮發(fā)梯度的影響

在涂膜干燥過程中,某些顏料浮升至表面,漆膜表面顏色雖均勻一致,但與剛施涂時的濕膜顏色卻有明顯的差異。


原因是濕膜的溶劑揮發(fā)是發(fā)生于表面,因而密度就大于本體。這促使本體的上升和表層的下沉,形成對流。


上升的含有較多的溶劑,故上升處表面張力較低而向四周表面張力較高處流動。又因濕膜厚度是不均一的,在溶劑揮發(fā)中,較厚處的溶劑含量總是大于較薄處,所以這種對流是各自處于小區(qū)之內(nèi),形成一個個小漩渦,當色漆中含有不同的顏料,那么粒度較小的,密度較輕的就比粒度(或聚集粒度)較大的,密度較重的容易隨著漩渦流動,猶如水流分級作用而造成分離,由于顏色的不同而形成明顯的花紋,當不同顏料的分離是水平向的,這就是浮色,即表層的顏色和其下層的顏色是不一致的。


如果分離是垂直向的,這就是發(fā)花或近似六角形的,稱為“貝納德漩渦”的花紋。


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PVC對浮色的影響

降低或消除浮色,發(fā)花也可以降低不同顏料的分離,例如降低顏料顆粒的移動性。顏料顆粒的移動性受涂料的PVC影響很大,往往超過某一PVC時,浮色、發(fā)花就消失。




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