如何控制银粉杂乱排列.doc

如何控制银粉杂乱排列：（1） 漆膜干膜偏厚，特别是指单道喷涂漆膜较厚；（2） 漆膜表干较慢。（3） 漆膜中组分相溶性不好，特别是树脂相溶性不好；（4） 漆料在喷涂状态时有较强的触变性，或喷涂时粘度较高。（5） 漆料中含有消光剂，填料等大粒径颗粒。颗粒越大，银粉越趋于杂乱排列；反之，趋于平行排列。如银粉漆中加入填料，分散细度大时，银粉排列杂乱，随着细度下降，排列趋于平行。防沉剂和银粉排列助剂的分散程度也会影响到银粉排列。（6） 漆料中酸、碱及储存因素导致银粉发黑后，银粉排列也往往趋于杂乱。通过加入大颗粒物达到杂乱排列的漆料，无法在使之平行排列。因成品银粉漆已无法再分散。如何控制银粉平行排列：（1） 漆膜干膜薄，特别是单道喷涂干膜薄；（2） 漆膜表干快；（3） 涂料组分相溶性良好，流动性良好。（4） 漆料有喷涂状态有一定的触变性，但不能太强。（5） 体系含有的不溶性颗粒如防沉剂等应分散足够细；（6） 配方中含有克服贝纳德旋涡的物质，如硅酮流平剂，氟碳流平剂等。 关键词：涂料；银粉排列；定向；发花；银粉定向助剂 铝粉（又称银粉）闪光漆具有特殊的装饰效果，其应用越来越广泛，在汽车漆颜色中举足轻重，在机床、电视机壳、VCD 机壳、手机壳等，甚至是墙面装饰都可用到。银粉由于它的片状结构而在涂料中存在排列问题，银粉排列如果控制不好，颜色就达不到要求，并且不易施工，易发花，最终还会影响装饰效果。因此如何控制银粉排列并避免发花是每一个配方设计者及施工人员必须解决的课题。 笔者从事银粉闪光漆开发研究多年，总结出一些有效的控制方法。现从配方设计讨论如何控制银粉排列与发花。 1 银粉排列与发花 银粉排列有两种简单形式，即杂乱排列(见图1) 与平行排列（见图2）。其中，杂乱排列为银粉片状结构向各个方向均衡排列；平行排列为银粉片状结构均与漆膜表面定向平行排列。外观上杂乱排列与平行排列有显著区别，如表1所示。 银粉发花是银粉排列不均匀所致，即漆膜不同区域银粉排列不同，导致整体颜色黑一块白一块或有云雾状花纹。 2 银粉排列的控制 2.1 银粉杂乱排列的控制 下列情况下易出现银粉杂乱排列情况，可依此来控制银粉杂乱排列。 (1) 漆膜偏厚，特别是指单道喷涂漆膜较厚； (2) 漆膜表干较慢； (3) 漆料中组分相溶性不好，特别是树脂相溶性不好； (4) 漆料在喷涂状态时有较强的触变性，或喷涂时黏度较高； (5) 漆料中含有消光剂、填料等大粒径颗粒。颗粒越大，银粉越趋于杂乱排列 ( 见图 4) ；反之，趋于平行排列。如银粉漆中加入填料，分散细度大时，银粉排列杂乱，随着细度下降，排列趋于平行。防沉剂和银粉排列助剂的分散程度也会影响到银粉排列； (6) 漆料中酸、碱及储存等因素导致银粉发黑后，银粉排列也往往趋于杂乱。 2.2 控制银粉平行排列的控制 下列情况下易出现银粉平行排列情况，可依此来控制银粉定向平行排列。 (1) 漆膜薄，特别是单道喷涂干膜薄易于平等排列，见图 5; (2) 漆膜表干快； (3) 漆料组分相溶性良好，流动性良好； (4) 漆料在喷涂状态有一定的触变性，但不能太强； (5) 体系含有的不溶性颗粒如防沉剂等应分散足够细； (6) 体系含有克服贝纳德旋涡的定向排列助剂，如硅酮流平剂、氟碳流平剂等。 3 银粉发花的控制 在本配方体系中，应用以下方法可控制银粉发花： (1) 加入触变性物质。喷涂状态时触变性越大，越不易发花； (2) 加入对银粉包裹能力比较好的助剂，如BYK的8461/8463 等； (3) 加入能够克服贝纳德旋涡的助剂，如硅酮流平剂、氟碳流平剂等； (4) 配方体系表干快，有利于控制发花； (5) 采用加入大颗粒方法达到银粉杂乱排列时，银粉不易发花； (6) 单道喷涂膜厚及总膜厚要偏薄，每道间隔时间略长，走枪尽量均匀可控制发花； (7) 确保流平性前提下表干尽量偏快。可以通过配方和喷涂来共同调整以控制发花。 需要说明的是，控制排列与避免发花虽然有很多共同点，但它们不是同一个问题，对于不同的配方体系，控制排列与发花问题既要共同考虑，又要分别对待。在银粉 漆配方中，控制贝纳德旋涡的助剂必不可少，否则施工上要非常小心，旋涡的翻腾效应会让铝片排列很难控制，漆膜稍厚、干燥稍慢就会发花。 BYK8461/8463 及某些防沉剂可以“绑住”铝片，减轻贝纳德旋涡、溶剂挥发效应及重力沉降等影响，使表面张力的拉动力得以充分发挥作用，有利于银粉平行排列；另外，这种“ 捆绑”效应更有利于控制发花，因此使用合适的触变剂控制发花，比EVA/EAA蜡（如BYK8461/8463）更有效。由于“薄膜”和“快干”才有可能平行排列，因此，通常控制银粉排列的助剂（除大颗粒助剂外）很大程度上是用来控制发花，以提高施工性。 4 增稠剂 CAB 对银粉排列及发花的影响 加入CAB 增稠剂，对漆膜性能、银粉排列及发花有下列作用： (1) 不同CAB 混拼，很容易调配出各种所需要的黏度，而性能基本不受影响。汽车修补漆要求黏度适中，在 130 180 s （ T-4 杯）涂料外观较好，刮涂湿膜颜色与喷涂干膜颜色差距小，调色快捷方便； (2) 漆膜流平性、流动性好，有利于银粉再排列； (3) 漆膜干燥快，收缩快，避免银粉因沉降、贝纳德旋涡等原因过度再排列，从而避免出现发花； (4) 易于喷薄膜。较薄的漆膜会压迫银粉片使之沿漆膜表面平行排列，漆膜遮盖力好，且不易发花，见图 6 、图 7 ； (5) 银粉漆膜遮盖力好； (6) 提高银粉底色漆与上涂清漆的抗回溶性，有利于罩光后的银粉排列。上涂清漆一旦回溶银粉底色漆，银粉排列会发生变化，通常会变得更杂乱，且往往伴随着发花。 对于汽车修补漆，银粉底色原漆黏度不宜过低，一般不低于130 s （ T-4 杯）。一方面是顾客对黏度的接受度，更重要的是调漆调色方便性。合适黏度便于调漆和刮涂比色，刮涂湿膜颜色与喷涂罩光后颜色差距小，比色方便，调色既快捷，又节省漆料。 5 结 语 可见通过选择定向排列助剂和增稠剂，适当调整涂膜厚度可克服银粉发花问题。因笔者从事的研究为汽车修补漆，故对银粉排列与发花的理解仅限于汽车修补漆领域。对汽车修补漆，银粉排列与发花控制应着重从配方入手，解决好施工适应性，以迎合大众的使用习惯。汽车修补漆使用者很分散，施工条件及干燥条件差异很大，对施工性要求特别高。以上所述方法也适用于珍珠漆，其也存在排列和发花，但没有银粉漆表现强烈，排列不同颜色会有少许变化铝粉漆配方设计中铝粉的影响点击次数：129 发布时间：2010-9-21 10:40:49所有的铝颜料可以分为浮型和非浮型两大类。浮型铝颜料中，铝片在近漆膜表面定向排列而形成一层不透明的银色膜。浮型铝颜料的外观可根据颗粒的粗细有所不同，可以从粗糙、白色的外观到灰暗、高度反射或像镜面一样的效果。粗粒级的铝颜料遮盖力最低、结构粗糙，但是能获得最白、最亮的涂层。相反，细粒级的铝颜料具有最大的遮盖力、最光滑的结构和高反射力的涂层。非浮型铝颜料是在整个漆膜里均匀平行地分布，它能与多种颜料混合而适用于多种体系。然而与之一起使用的任何颜料或染料都必须是透明的，只有这样才能达到那种逼真的金属表面的效果。非浮型铝颜料种类繁多，着色力从低到高，粒径从粗到细，外观从白、闪亮到较灰、较细腻。具体种类的选择还要视客户样板来定。铝浆的添加比例见表2表2铝浆在涂料中的添加比例涂料种类铝浆添加比例，有色底漆14纯银色底漆410单层金属闪光漆513要发挥铝浆的最佳性能，需要注意其分散及随后掺入基料的方法。在分散众多的有机或无机颜料时，可使用高剪切力分散设备，但不可用铝颜料的分散，因为铝浆是一种可锻展的外有包覆物的韧性薄片，过高的酸值(以低于15为宜)及高速搅拌会破坏其表面的包覆物及其本身的完整性，从而导致涂料变黑，遮盖力降低，漆膜上出现粗粒等不良现象。因此，将铝浆和等同量的溶剂混合，倘若不能单独用溶剂时，可用液体涂料基料代替，不过分散的时间可能要增。倘若可能，将铝浆在溶剂中浸泡1至8小时，以利于分散。铝浆浸泡后，要用低速的搅拌器来分散，等到无任何结块时，即可加入配方中。如果需要高剪切力来分散配方中其它成分，该操作必须在其与铝浆接触之前完成。银粉漆表面病态成因及控制方法成因, 控制方法, 银粉漆, 病态 银粉漆也称铝粉漆，主要是指由铝粉浆和树脂漆液组成的涂料。铝粉有优良的防锈性能和良好的屏蔽性：细小的铝粉鳞片在色漆中能形成十几层平行排列的结构，对可见光、紫外线、红外线和辐射热具有很强的反射功能，可有效地延缓紫外线等的老化破坏；同时也可阻止水、气体和离子的通过，从而有效的保护漆膜。因此它比一般色漆具有更好的耐候性和防腐性，广泛应用于一般耐候避热和耐温的场所。但是，使用过程中银粉漆的刷痕、发花等常见的表面病态，不仅影响漆的外观装饰效果，而且也会造成涂层防腐质量的下降。控制涂膜表面病态的发生是银粉漆涂装中的一个重要问题，本文就溶剂性铝粉漆的此类问题作一探讨。 1银粉漆的组成 银粉漆所用的主要颜料是铝粉，一般不与其它颜料混配，因为混配其它着色颜料时，漆膜颜色的明度、饱和度都会有较大幅度的衰减。银粉漆具有较强的遮盖力。 1.1金属铝粉浆的分类 金属铝颜料的特征是它的几何形状和颗粒粒径分布，与其它颜料的主要区别是，它既不是晶体，也不是球状或其它形状的颗粒，而是压延体，呈微小鳞片状。厚度为0.12m，直径在10200m之间。工业上铝粉是以铝粉浆的形式出售。铝粉浆含65%铝粉和35%溶剂。根据其漂浮性能，可分为漂浮型铝粉浆和非漂浮型铝粉浆。 1.1.1漂浮型铝粉浆 漂浮型铝粉浆也称为浮性银浆，它是铝粉在球磨加工时采用硬脂酸一类的饱和脂肪酸作润滑剂，被吸附在铝颜料薄片表面，使铝颜料产生疏水性和亲油性，从而形成铝颜料的漂浮。浮型铝银浆在涂膜中总是漂浮在涂层最外面，形成平行于底材定向排列的多层连续膜层。为保持疏水层完整，浮型铝银浆在混合分散时，不需要足够的润湿，但必须有足够的剪切力以分散鳞片，保证其漂浮性。故分散时应避免研磨。漂浮型铝粉浆多用于防腐面漆,是本文讨论的重点。 1.1.2非浮型铝粉浆 非浮型铝粉浆也称非浮型银浆，它是铝粉在球磨加工时，采用油酸等不饱和脂肪酸作润滑剂所得到的材料。它不是在涂膜的表面上作定向排列，而是均匀、平行的分布于整个涂膜中。非浮型银浆在混合时，应保持完全的润湿，来保证其完全的光学性能，如着色力、遮盖力、光泽度、亮度等。在涂料中多用于防锈底漆和锤纹漆等有特殊效果的品种。.2树脂漆液 1.2.1物理成膜型 银粉浆和很多树脂都具有良好的相容性，物理成膜型的树脂很多，常用的树脂品种有：醇酸树脂、氯化橡胶树脂、氯化聚烯烃、丙烯酸、氟碳等。它们一般靠溶剂的挥发干燥成膜。其中，醇酸银粉漆以其低廉的价格和一般的耐候装饰效果（初期光泽较好），在防腐涂料的低端市场上占有较大的份额。氯化橡胶和氯化聚烯烃类银粉漆因其卓越的防腐效果，广泛应用于工程防腐，但因其环保问题，目前逐步被丙烯酸银粉漆取代。氟碳涂料属于高端产品。 1.2.2反应固化型 此类成膜物主要有环氧树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂等，涂料分两组分或三组分，必须有固化剂参与成膜。环氧银粉漆因其耐候性差多用于室内。有机硅银粉漆多用于耐热、耐温的区域。而聚氨酯则广泛应用于要求耐候性好、高光泽、高装饰性的防腐工程部位。 2银粉漆表面病态及成因 银粉漆的表面病态很多，其中刷痕、发花是最常见的两种病态。刷痕是指漆膜干燥后，漆膜上留下的一条条脊状条纹现象，是由于漆膜流平不好所造成的。发花是涂料成膜时形成的一种病态，是指颜料在涂膜中不均匀的分布，在涂膜上呈蜂窝状或条形的花斑。 2.1涂料成膜机理 涂膜的表面病态都是涂料干燥成膜过程中所形成,所以分析涂膜表面病态的成因,必须从分析涂料干燥成膜的过程入手。一般认为涂料干燥成膜分3个阶段：初期涂膜中溶剂或分散剂含量较多，体系粘度较低，溶剂或介质以恒定的蒸发速度挥发，这时随溶剂分子的移动，颜料粒子可能被溶剂分子夹带着一起向涂层表面移动。中期颜料粒子开始互相接触，不易随溶剂分子移动，使表面层聚合物浓度增加。后期溶剂只能通过扩散移动到涂膜表面，而树脂开始成膜或反应固化成膜。 2.2银粉漆涂膜表面病态的主要原因 2.2.1银粉漆表面发花的原因 银粉漆表面发花的主要原因是颜填料粒径和密度差及溶剂与基材的表面张力差。由于溶剂的表面张力一般低于底材，因此随涂层表面溶剂的挥发，表面张力上升，从而造成表面层与内层涂料的表面张力差，表面张力低的下层涂料向表面运动，同时携带颜料一起移动，形成贝纳德涡流。颜填料粒径有一定的分布，而不同种类的颜填料粒子的粒径相差很大，较小的颜填料粒子更易随溶剂流动，如果颜料的粒径差别较大，较小的粒子较易被溶剂输送，在贝纳德涡流中较细的颜填料粒子更多向六边形边缘集中，造成蜂窝状斑纹，即造成发花。对于银粉漆而言，由于没有其它颜填料的影响和本身特有的漂浮性，其发花的主要原因在于溶剂和树脂的表面张力。 2.2.2漆膜刷痕的成因 从热力学上，刷痕的流平是自发过程，即表面能减小，流平的驱动力是重力和表面张力，但流平的前提是涂料必须具有流动性。从动力学上看，流平所需的时间比涂层干燥时间即失去流动性的时间短，否则就会留下刷痕。刷痕或其它表面不平形成的因素主要有粘度、表面张力、涂层厚度、刷痕的几何形状等。由此看来，涂料要具有较好的流平性，必须粘度低，干燥时间长，且具有较大的重力或较高的表面张力。一般来说，粘度越高，流平所需的时间越长（塑性结构除外），低粘度有利于流平，且还会延长干燥时间，有较长的流平时间。重力或表面张力越高，刷痕的表面能越高，流平的驱动力就越大。但表面张力越高，由于溶剂挥发而造成的表面张力差也就越大，这样会造成严重的贝纳德窝。另外，涂层厚度大和刷痕小的波形也都利于涂料流平。对于铝粉漆这类较高遮盖力的涂料来说，涂层厚度很小，要想得到较好的流平效果，只好靠低粘度和较长的流平时间及合适的表面张力解决。3银粉漆表面病态的解决 要解决银粉漆的表面病态，必须选择合适的铝粉浆，控制涂料粘度、干燥时间等物理性能指标，添加适当的助剂降低表面张力，改进施工工艺等。 3.1铝粉浆的选择 浮型铝银浆在涂膜中总是漂浮在涂层最外面，形成平行于底材定向排列的多层连续膜层。因为它的良好延展性，对涂膜的表面流平和发花都有很大的影响。 我们选择铝粉时要求片径、薄厚均匀，分散漂浮性好。薄而大的鳞片具有较高的漂浮性，另外其漂浮性还取决于鳞片整体的密度差，也受表面处理剂的影响。一般饱和脂肪酸和非极性溶剂处理较低级不饱和脂肪酸和极性溶剂处理有较好的漂浮力。虽然，漂浮性对于非浮型铝粉浆不是重要指标，但也影响涂膜发花，另外，非漂浮型铝粉浆还要有良好的润湿分散性。 3.2涂料物理性能的控制 涂料的粘度、干燥时间等对涂料的施工性能和涂膜的性能有很大影响。粘度低，一般说树脂稀释度大，树脂含量就低，这对遮盖力较强的铝粉漆而言是致命的，其结果导致短时间脱粉、耐腐蚀性下降。干燥时间长利于涂膜流平和铝银浆的漂浮排列及消泡。但低粘度和较长时间的干燥，则是涂膜流挂产生的关键，所以在生产中必须严格控制涂料的粘度和干燥时间等指标。但不同种类的油漆或树脂漆液,其物理性能不同。对于物理干燥成膜树脂而言,表干慢,其表面病态少;表干快则病态多。这时可通过调整溶剂改进表干时间。对于反应固化型树脂,通过控制固化剂的用量适度调节表干时间，而适当加入助剂可起到事半功倍的效果。 3.3选择合适的助剂 流平剂是一类表面张力很低的表面活性剂，其表面张力低于大多数涂料和溶剂的表面张力。它与体系有限的相溶性使它在涂层表面形成一个单分子层，使涂层表面的表面张力远低于涂料系统的表面张力，降低了涂料与基层的界面张力，大大提高了与基层的润湿性。当涂层中的溶剂挥发，表面张力提高，它也不会在表面上产生表面张力差。即使在涂层内部可能会由于表面张力差而产生涡流，也不会因此造成表面病态。 要解决低粘度、长干燥时间的施工流挂问题，除生产严格控制，综合平衡外，实践中适当加入流平助剂，能达到很好的效果。涂料有合适的触变性，既防止流挂，又有一定的流平作用，对颜料也有一定的防沉性，利于均匀分散。 铝粉浆的润湿虽不是问题，但在树脂漆液中的分散则是关键。分散基本上是将颜料附聚体破碎的过程。充分分散的铝粉浆对于铝粉漆的性能有很大影响。通常涂料粘度低时，润湿性好，但剪切力很小时，分散效果就很差。在保持涂料低粘度时，要达到很好的润湿分散效果，需要适当加入分散剂。3.4改进施工工艺 对于由于涂刷工具引起的表面病态，可改进施工工艺。改刷涂为辊涂或喷涂；改进施工环境，有时也易得到平整光滑的高装饰性涂层。 4结语 铝粉漆施工成膜后的表面状态是涂料的一个重要性能指标，要想得到一个均匀、平整光滑的高装饰性防腐涂层，首先必须从选材上着手，选择合适的铝粉浆粒度片径大小及能满足要求的树脂漆液；其次，生产中严格控制涂料的粘度、干燥时间、细度等指标。其中，选择合适的助剂，也是控制表面病态的一个要素；再次，改进施工工艺避免人为造成的表面病态。CN28222-0004-0001 采用表面处理的铝粉浆仿金属氟碳漆 摘要 一种仿金属氟碳漆，采用了经聚合物或无机物包覆处理的铝粉浆，解决了仿金属氟碳漆采用未处理的铝粉浆的抗碱性不足的发黑掉粉现象。包括组分一：含羟基氟碳树脂、聚合物或无机物包覆处理的铝粉浆、润湿分散剂、醋酸丁酸纤维素、防沉淀流挂剂、溶剂，组分二：六亚基二异氰酸酯三聚体，其中组分一及组分二的配比：16191。选用聚合物或无机物包覆处理的铝粉浆，按上述组份和配比制作出的仿金属氟碳漆具有以下优点：优良的抗碱防变色性，在碱性环境下，不易出现铝粉侵蚀变化。运用在建筑墙体上做涂装保护具有良好的持久保色性。 CN28222-0006-0002 亲水性氟碳金属漆的制备方法 摘要 本发明涉及一种亲水性氟碳金属漆的制备方法，包括以下工艺步骤：一、制备预乳化的混合物：在预乳化釜中加入水，乳化剂，有机硅自交联单体，丙烯酸类单体，丙烯酸酯类单体，氟丙烯酸酯单体，乳化制得预乳化的混合物；二、制备纳米改性氟碳乳液：将步骤一制得的预乳化的混合物，先取1/5加入反应釜中升温，滴加引发剂和水的混合物，再滴加余下的4/5预乳化的混合物，制得纳米改性氟碳乳液；三、制备亲水性氟碳金属漆：在配漆釜中加入将步骤二制得的纳米改性氟碳乳液，分散剂，润湿剂，防沉淀剂，丙二醇，流平剂，颜料，增稠剂和水的混合物，搅拌分散 10-15分钟，过滤出料。本发明方法制备的亲水性氟碳金属漆耐粘污性好、耐侯性久、有铝塑板漆的效果、膜有透气性。CN28222-0001-0003 仿金属氟碳漆 一种仿金属氟碳漆，解决了氟碳烤漆工序复杂成本高，影响了氟碳烤漆的应用。包括组分一：氟碳树脂(53)、金属颜料浆、润温分散剂、醋酸丁酸纤维素、着色色浆、防沉淀流挂剂、溶剂；组分二：六亚甲基二异氰酸酯三聚体，配比：组分一组分二10141；按上述组份和配比制作出的仿金属氟碳漆具有如下优点：1、常温固化成膜；2、可在已封闭处理过的水泥建筑外墙表面直接喷涂；3、施工简单，成本是烘烤型铝幕墙1/5；4、此种涂料不仅应用于墙体上做装饰保护更可以应用于钢铁结构、木器、塑料等方面。CN28222-0002-0004 一种简易涂装的仿金属氟碳漆 摘要 本发明公开了一种外墙简易涂装的仿金属氟碳漆及制备方法，它含有单独包装的组份A、组份B及组份C。其中组份A(漆)有：氟碳树脂、防沉剂、醋酸乙烯纤维素浆、消泡剂、醋酸丁酯、二甲苯、氟碳改性聚丙烯酸流平剂、有机改性硅氧烷增滑流平剂、金属颜料浆、光稳定剂、紫外线吸收剂UV-1，组份B有：固化剂；组份C有：稀释剂，详细配比及其制备方法见说明书。本发明的优点是1.造价较低；2.涂装简易，不需要面漆罩光；3.色彩与光泽均匀；4.超久的耐候性；5.优异的耐化学性；6.