【正文】 配，以平衡消光效果和涂膜外觀，另一方面要注意避免過(guò)度研磨。微粉級(jí)沉淀二氧化硅國(guó)內(nèi)產(chǎn)量較大，但是質(zhì)量檔次低，多用于底端涂料。微粉級(jí)合成二氧化硅氣凝膠具有強(qiáng)度高、分散中耐研磨、孔容積大的特點(diǎn)，此外對(duì)涂膜的透明性和干燥性影響很小。4. 功能型填料功能型填料包括微粉級(jí)合成二氧化硅、硅藻土、硅酸鎂、硅酸鋁等。3. 改性油消光劑有些干性油，如桐油能形成無(wú)光漆膜，這是由于桐油中共軛雙鍵反應(yīng)活性高，漆膜底面不同的氧化交聯(lián)速度使漆膜表面產(chǎn)生凹凸不平而達(dá)到消光效果。應(yīng)用較早，涂料施工后，因溶劑揮發(fā)，蠟從漆中析出，形成微細(xì)結(jié)晶，浮在漆膜表面，形成一層散射光線的粗糙面而起到消光作用。金屬皂消光劑的用量一般為涂料的基料的520%，使用時(shí)須避免過(guò)度加熱和研磨影響消光效果，此外還具有增稠、防沉、防流掛等作用。1. 金屬皂金屬皂是研究和應(yīng)用較早的消光劑，由于它與漆料組分不相容，以非常細(xì)微的懸浮物分散在涂料里，成膜時(shí)分布在漆膜表面，降低漆膜表面的光反射性而達(dá)到消光目的。涂料中使用的消光劑應(yīng)能滿足下列基本要求：（1）消光劑的折光指數(shù)應(yīng)盡量接近樹(shù)脂的折光指數(shù)，不至于影響清漆透明度和色漆的顏色；（2）化學(xué)穩(wěn)定性好，不影響涂料貯存和固化；（3）分散性好且貯存穩(wěn)定；（4）用量少，加入少量即能夠產(chǎn)生強(qiáng)消光性能。對(duì)于溶劑型涂料，良溶劑能夠保證樹(shù)脂分子充分流平，由于溶劑各組分揮發(fā)速度不同，殘留組分的溶解性能不佳時(shí)，樹(shù)脂分子易于變成顆粒析出，導(dǎo)致涂膜平整性下降。一般情況下，涂料施工后，隨著溶劑蒸發(fā)，漆膜厚度降低并收縮，懸浮顆粒重新排列在表面上，產(chǎn)生不同程度的凹凸面。但是，過(guò)高的分散會(huì)使顏料顆粒吸附更多的基料，則可能導(dǎo)致漆膜低光澤。顏料類(lèi)型和用量確定后，它們?cè)谕苛现蟹稚⒊潭葘Q定漆膜的光反射特性。研究表明，顏料的顆粒大小和分布是影響涂膜光澤的重要因素，減小顏料的顆粒大小可以降低涂膜的粗糙程度從而提高光澤度，顆粒大小在35微米是消光效應(yīng)最明顯。二、涂料光澤的影響因素光線投射到涂膜表面，一部分被涂膜反射和散射，表面越是平整則反射部分越大，光澤值就越大，如果表面非常粗糙，則散射部分相應(yīng)增加，光澤度就很低。消光劑品種繁多，包括金屬皂、改性油、蠟、功能性填料等，通過(guò)提高涂膜表面的粗糙度發(fā)揮作用。使用消光劑和增光劑是調(diào)節(jié)涂料表面光澤的重要手段。涂膜的光澤用光澤儀測(cè)量，以光澤度表示，從規(guī)定入射角照射涂膜表面的光束，其正反射光量與在相同條件下從標(biāo)準(zhǔn)板面上正反射光量之比，稱(chēng)為光澤度。第五節(jié) 光澤助劑一、概述不同的被涂物體、使用目的和環(huán)境，除了對(duì)涂料提出裝飾和防護(hù)作用要求外，對(duì)涂層的表面光澤性能也有不同的要求。選擇消泡劑時(shí)，一般采用量筒法、高速攪拌法、鼓泡法、振動(dòng)法、循環(huán)法對(duì)其進(jìn)行性能測(cè)試，高速攪拌法應(yīng)用面較廣，結(jié)果比較準(zhǔn)確。用量少，則無(wú)法消除泡沫；（3）使用前充分?jǐn)嚢璨⒃跀嚢枨闆r下加入到涂料中；（4）分批加入消泡劑，即顏料分散研磨工序和調(diào)漆工序分別加入部分消泡劑。常用消泡劑見(jiàn)下表：品名性能與應(yīng)用Foamaster 306不含硅，適合高光乳膠漆和膠粘劑Foamaster 3063不含硅，適合聚氨酯乳液和醇酸乳液Foamaster VL易分散在水中，對(duì)單體抽提非常有效Nopco 8034L通用型消泡劑Nopco NDW通用型消泡劑，知于用中等PVC和高PVC體系Nopco N XZ通用消泡劑，適用于中等PVC體系SNDefoamer 154消泡力持久，對(duì)光澤無(wú)影響，不產(chǎn)生魚(yú)眼SNDefoamer 313消泡力塹久，不影響涂膜的耐候性，不產(chǎn)生魚(yú)眼低粘度涂料作Foamaster PL尤其適用于含合成流變性劑的涂料體系，經(jīng)濟(jì)型五、消泡劑的應(yīng)用消泡劑的用量不大，但它專(zhuān)用性強(qiáng)，選擇消泡劑，一方面要達(dá)到消泡的目并保持消泡能力的持久性，另一方面要注意避免顏料凝聚、縮孔、針孔、失光等副作用。聚二甲基硅氧烷消泡劑一般有本體、溶液、乳化型和復(fù)合型幾種形式，復(fù)合型是涂料中應(yīng)用最廣的形式。聚二甲基硅氧烷為高沸點(diǎn)液體，溶解性很差，具有很低的表面張力，熱穩(wěn)定性好，是一類(lèi)廣泛應(yīng)用的消泡劑。載體是低表面張力的物質(zhì)，其作用是承載和稀釋?zhuān)Ｓ幂d體為水、烴油、脂肪醇等；活性劑的作用是抑制和消除泡沫，活性劑的選擇取決于介質(zhì)的性質(zhì)，常用的有蠟、硅油、脂族肪酰胺、高分子量聚乙二醇、脂肪酸酯、金屬皂、疏水性二氧化硅等。四、常用消泡劑消泡劑多為液體復(fù)配產(chǎn)品，主要分為三類(lèi)：礦物油類(lèi)、有機(jī)硅類(lèi)、聚合物類(lèi)。要使E足夠大，消泡劑的表面張力要低；要使S足夠大，不僅消泡劑的表面張力要低，而且泡沫介質(zhì)與消泡劑之間的界面張力也要低，這就要消泡劑本身應(yīng)具有一定的親水性，使其既不溶于發(fā)泡介質(zhì)中，又具有很好的擴(kuò)散能力。消泡劑要發(fā)揮作用，必須滲入到泡沫之間的液膜上并且很快擴(kuò)散到起泡介質(zhì)中，按照Ross提出的公式：滲入系數(shù) E = γF + γDF γD 0擴(kuò)散系數(shù) S =γFγDFγD 0式中：γF——泡沫介質(zhì)的表面張力；γDF——泡沫介質(zhì)與消泡劑之間的界面張力；γD——消泡劑的表面張力。由于其表面張力低，便流向產(chǎn)生泡沫的高表面張力的液體，氣泡膜壁迅速變薄，導(dǎo)致破泡。其分子抑制形成彈性膜，阻止泡沫的生產(chǎn)，稱(chēng)為抑泡。對(duì)于穩(wěn)定的泡沫體系，要經(jīng)過(guò)這三個(gè)過(guò)程而達(dá)到自然消泡需要很長(zhǎng)時(shí)間，需要使用消泡劑實(shí)現(xiàn)快速消泡滿足工業(yè)生產(chǎn)。三、消泡機(jī)理泡沫是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，有表面積自行縮小的趨勢(shì)，氣泡壁液膜由 于表面張力差異和重力的原因會(huì)自行排水，液膜變薄，達(dá)到臨界厚度時(shí)自行破裂。（3）表面粘度是由液體表面中相鄰表面性劑分子間相互作用引起的，一方面提高了液膜的強(qiáng)度，另一方面防止或減緩泡壁液膜的排水速率，使泡沫穩(wěn)定。Marangoni效應(yīng)認(rèn)為：“在底部低表面張力的液體流向上部高表面張力的液體時(shí)，在泡膜中通過(guò)與純液體生成的泡沫不斷逆向流動(dòng)的表面活性劑液體，增加了泡膜的厚度，使氣泡穩(wěn)定。純凈的液體由于表面和內(nèi)部的均勻性，不可能形成彈性體，它們的泡沫總是不穩(wěn)定，涂料中存在分散劑，增稠劑等多種表面活性物質(zhì)，降低了體系的表面張力，這不僅增加了乳液的起泡性，而且表面活性物質(zhì)造成的Marangoni效應(yīng)、Gibbs 彈性、靜電斥力、表面粘度等有助于泡沫的穩(wěn)定。泡沫產(chǎn)生時(shí)，由于液體與氣體的接觸表面積迅速增加，體系的自由能也迅速增加，泡沫體系自由能的增加，是表面張力的和增加表面積的乘積。第四節(jié) 消泡劑一、概述現(xiàn)代涂料配方中大量采用各種助劑，這些助劑品種大多屬于表面活性劑，都能改變涂料的表面張力，致使涂料本身就存在著易起泡或使泡沫穩(wěn)定的因素，涂料制造過(guò)程中需要使用的各種高速混合分散機(jī)械以及涂料涂裝時(shí)所用的各種施工方法都會(huì)程度不同地增加涂料體系的自由能，幫助產(chǎn)生泡沫，泡沫的產(chǎn)生，不僅降低生產(chǎn)效率，影響涂膜外觀，而且降低涂膜的裝飾和保護(hù)功能。超支化聚合物具有端基數(shù)目多、粘度低的特點(diǎn)，在流平劑中有潛在的應(yīng)用前景。四、發(fā)展趨勢(shì)隨著高性能涂料的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，流平劑在國(guó)內(nèi)已得到應(yīng)有的重視，一方面借鑒國(guó)外品種開(kāi)發(fā)應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)了部分新產(chǎn)品，另一方面從結(jié)構(gòu)性能關(guān)系角度，進(jìn)行必要的理論研究，同時(shí)結(jié)合涂料組成和實(shí)際應(yīng)用開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，進(jìn)入分子結(jié)構(gòu)與功能效應(yīng)的設(shè)計(jì)階段，開(kāi)發(fā)新結(jié)構(gòu)、多功能的流平劑已成為趨勢(shì)。另外，對(duì)添加方式，也應(yīng)該通過(guò)試驗(yàn)選擇最佳工藝。荷蘭EFKA公司EFKALA8835異氰酸酯改性有機(jī)硅與含羥基可羧基官能團(tuán)的溶劑涂料進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，改善流平，提供持久的滑爽性和抗粘連性荷蘭EFKA公司EFKA3600氟改性丙烯酸酯共聚物顯著地降低各類(lèi)溶劑型和無(wú)溶劑型自干漆及烘烤漆的表面張力，增進(jìn)底材材有效地防止縮孔，改善流動(dòng)和流平，不影響重涂性和層間附著力荷蘭EFKA公司BYK352聚丙烯酸酯溶劑型自干漆及烘烤漆中防止縮孔，改善流平，提高光澤，不影響重涂性和層間附著力，耐熱性好德國(guó)BYK公司BYK357丙烯酸酯共聚物溶劑型自干漆及烘烤漆中防止縮孔，改善流平和光澤，不影響重涂性和層間附著力；耐熱性好，有消泡作用德國(guó)BYK公司BYK390聚甲基丙烯酸酯溶劑型自干漆及烘烤漆中防止縮孔，改善流平和光澤，不影響重涂性和層間附著力；耐熱性好，烘烤漆中的供優(yōu)良的防爆泡性及消泡作用德國(guó)BYK公司流平劑是改進(jìn)涂裝效果的一類(lèi)重要助劑，品種較多、應(yīng)用廣泛，尤其用于高性能涂料。氟系表面活性劑，其主要成分為多氟化多烯烴，對(duì)很多樹(shù)脂和溶劑也有很好的相容性和表面活性，有助于改善潤(rùn)濕性、分散性和流平性，、還可以在溶劑型漆中調(diào)整溶劑揮發(fā)速度。這類(lèi)物質(zhì)可以提高對(duì)基材的潤(rùn)濕性而且控制表面流動(dòng)，起到改善流平效果的作用，當(dāng)溶劑揮發(fā)后，硅樹(shù)脂在涂膜表面形成單分子層，改善涂膜的光澤。為了提高其相容性，通常用有較好混容性的共聚物。它們的表面張力較低，可以降低涂料與基材之間的表面張力而提高提高涂料對(duì)基材的潤(rùn)濕性，排除被涂固體表面所吸附的氣體分子，防止被吸附的氣體分子排除過(guò)遲而在固化涂膜表面形成凹穴、縮孔、桔皮等缺陷；此外它們與樹(shù)脂不完全相混容，可以迅速遷移到表面形成單分子層，以保證在表面的表面張力均勻化，增加抗縮孔效應(yīng)，從而改善涂膜表面的光滑平整性。另外采用高沸點(diǎn)流平劑調(diào)整揮發(fā)速度，還可克服泛白弊病。溶劑類(lèi)流平劑主要成分是各種高沸點(diǎn)的混合溶劑，具有良好的溶解性，也是顏料良好的潤(rùn)濕劑。故此兩方案均不理想。溶劑類(lèi)流平劑主要是高沸點(diǎn)溶劑混合物。借助流平劑的加入，就能全部或部分滿足以上3個(gè)條件，從而得到更佳的流平效果，使涂膜表面平整光滑。因此，常在涂料中添加觸變助劑，使涂料具有適當(dāng)?shù)挠|變性。如涂料具有觸變性。另外，在施工后的干燥過(guò)程中，隨著溶劑的揮發(fā)，涂料粘度升高，涂層由液態(tài)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，可在涂料配方中添加少量高沸點(diǎn)溶劑，延長(zhǎng)涂料表面開(kāi)放時(shí)間，從而提高涂膜的流平性。涂料表面張力一般在（—）102N/m，改變表面張力對(duì)流平無(wú)明顯效果，而且會(huì)帶來(lái)不利影響。s）假定γ、η在流運(yùn)過(guò)程中不變（隨時(shí)間變化不大），且時(shí)間間隔很小，可按每一份時(shí)間間隔數(shù)縮減，進(jìn)行數(shù)學(xué)處理，上式轉(zhuǎn)變?nèi)缦拢? （113） （114）該式的物理意義是，流平時(shí)間與流平次數(shù)成正比。 涂層平均厚度為h，刷痕幅度為a，控制刷痕的線性尺寸為波長(zhǎng)y，刷痕剖面的周邊曲線按正弦波剖面處理。關(guān)于涂料流平性的討論，主要是基于條痕模型理論。涂料施工后，不可避免地產(chǎn)生條痕，如果流平得很快，條痕就能夠消失，如在涂膜干燥前不能充分流平，則條痕不能完全消失，就得不到光滑的表面。按照Helmholtz流動(dòng)分配理論，這種流動(dòng)，形成邊與邊相接觸的不規(guī)則六角形的網(wǎng)絡(luò)，稱(chēng)之貝納爾旋流窩(Benard Cells), 旋渦狀小格中心稍稍隆起. 如果涂料的流動(dòng)性差，干燥后就留下不均勻的網(wǎng)紋或條紋,稱(chēng)為桔皮現(xiàn)象。這種下沉、向上、散開(kāi)的流動(dòng)運(yùn)動(dòng)將反復(fù)進(jìn)行，直到其粘度增長(zhǎng)到足以阻止其流動(dòng)時(shí)為止，此時(shí)里、表層的表面張力差也趨于消失。同時(shí)，又由于里、表層之間表面張力的不同，再一次使流動(dòng)的涂料向上。隨著溶劑蒸發(fā)，粘度增大，流動(dòng)速度緩慢。當(dāng)表面張力不同時(shí)，將產(chǎn)生一種推動(dòng)力，使涂料從底層上層運(yùn)動(dòng)。要減少縮孔，就應(yīng)使涂料流動(dòng)性減小，要求涂膜薄、粘度高以及透當(dāng)?shù)臋M面截而后表面張力的梯度，盡量使表面張力均勻。若濕膜較厚，里層的涂料會(huì)移動(dòng)到表面補(bǔ)充而消除縮孔，若濕膜較薄，里層的涂料量不足以補(bǔ)充，就形成了縮孔。由于表面張力梯度的形成，粒子或液滴的