涂料的浮色发花.doc

涂料的浮色发花引言与清漆比较任色漆的生产具有更多的不稳定因素生产难度也相应加大“色漆生产中出现的各种各样不稳定现象中浮色 、 发花是最常见她是最头疼的问题“色漆的浮色有两种情况睐水亲油或表面张力不平衡引起的罐内静态浮色似及涂膜干燥中由于颜料粒子运动差异引起的涂膜动态浮色“本文阐述罐内静态浮色和涂膜动态浮色的起因影响因素及其解决方法1 罐内静态浮色1.1 起因色漆分散均匀，但是在贮罐内静置一段时间喇夏罐内出现的一种或多种颜料分离出来孵现在表面的现象称为罐内静态浮色“例如灰色硝基噢淳酸底漆贮罐内浮现黑色 ) 酞著蓝或炭黑调蓝色或灰色乳胶漆时诬浮现蓝色或黑色现象“当然在某些体系可能浮现白色“产生静态浮色的原因是调色基础漆与色浆间的亲水亲油不平衡伍戈者表面张力不平衡“浮现在表面0 引言与清漆比较任色漆的生产具有更多的不稳定因素卫巨产难度也相应加大“色漆生产中出现的各种各样不稳定现象中孵色 ! 发花是最常见她是最头疼的问题“色漆的浮色有两种情况睐水亲油或表面张力不平衡引起的罐内静态浮色似及涂膜干燥中由于颜料粒子运动差异引起的涂膜动态浮色“本文阐述罐内静态浮色和涂膜动态浮色的起因 ! 影响因素及其解决方法“1 罐内静态浮色1.1 起因色漆分散均匀田狡在贮罐内静置一段时间喇夏罐内出现的一种或多种颜料分离出来孵现在表面的现象称为罐内静态浮色“例如灰色硝基噢淳酸底漆贮罐内浮现黑色 ) 酞著蓝或炭黑调蓝色或灰色乳胶漆时诬浮现蓝色或黑色现象“当然在某些体系可能浮现白色“产生静态浮色的原因是调色基础漆与色浆间的亲水亲油不平衡伍戈者表面张力不平衡“浮现在表面磨“然而在成品涂料中添加润湿分散剂国之部分润湿分散剂首先与大量的溶剂和聚合物竞争燃后到达颜料粒子表面“因此叻军决成品涂料的静态浮色田闰湿分散剂用量很高昭是分散阶段添加量的口倍左右2 涂膜动态浮色涂膜干燥过程中颜料粒子发生分离的现象称为动态浮色“动态浮色的颜料分离分两种情况 s- 种是涂膜发花嵘夏面颜色不均 ) 另一种是涂膜浮色佳表面颜色均一呵旦表层与底层颜色有差异“通常用指揉展色来鉴别浮色酬守涂料倾倒或涂布在玻璃板或黑白卡纸上畔天状态时 ffffl 手指揉磨诬直到涂膜开始变得粘稠 CIM 料粒子不再迁移 ! 分离“如果涂料存在浮色 oil 未揉磨的表面与揉磨后的表面在色相上存在差异 ) 揉磨过程中颜料容易分离而出现丝状条纹 ) 涂膜干燥后昧揉磨的表面会出现棱角涡流花纹“指揉变色程度随指研条件而变化国柔磨时间的长短或揉磨动作的轻重以及涂膜干燥速度等对颜色变化程度有很大的影响，涂料出现动态浮色 ! 发花 ( 哺极端的复杂性“涂料组分有颜填料 ! 展色剂八连接料 ! 溶剂渝口助剂“分散在展色剂中的各种颜料任司能在粒度大小和形状任表面的化学与物理性质似及分散程度方面都有所差别赃干燥过程中容易分离出来“同时国余膜的厚度 ! 干燥速度大小也会使颜料粒子发生分离“ 2 .1 涂膜发花起因与解决方法涂膜发花属颜料动态分离现象之一 ( 颐料在水平方向发生分离碍致涂膜颜色不均而出现发花“发花有两种表现形式淞角涡流花纹和丝状条纹“涂膜出现棱角涡流花纹发花原因是表面张力差过大田左选用强力降低表面张力的表面活性剂八常用有机硅表面活性剂 YA 吏其在涂膜干燥过程中迁移到表面形成单一的分子膜哟衡表面张力而控制发花“涂膜出现丝状条纹发花原因是涂料相容性欠佳曝础漆对色浆的展色性差任司添加 IQIF) 公司的 TUDAW - i ! T2AOIDAW- 一进行改进“2 .2 涂膜浮色起因与解决方法浮色是颜色在垂直方向上发生变化赊料在成膜和干燥过程中晒种或多种颜料发生分离任 . 种颜料浮到表面唱一种颜料原位不动或是沉到底部“涂料浮色有内因和外因“其中内因是颜料粒子粒径差嚓度差 ( 颐料絮凝体 ! 解絮凝体同时存在八亲合絮凝 ! 桥架絮凝 ! 颜料与展色剂絮凝瑜畴红致颜料粒子运动能力差 ) 外因是涂料干燥过程中的贝纳尔多涡流“所有不同原因的絮凝或粒径差使得颜料粒子运动能力出现差异噶余料成膜干燥中有运动差异的颜料粒子在运动中有分离出来的趋势“ ， 2 之颜料亲合絮凝浮色颜料分散分为“步 s 第一步田听有颜料表面的空气和潮气被排出丽由润湿分散剂以及树脂溶液所取代咽口乙界面转变为固回夜界面 ) 第二步随过机械能冲击和剪切力晰料附聚体破裂 ( 啦度变小 ) 第三步诬颜料分散体必须得到稳定似防止不受控制的絮凝形成“小粒径 ! 比表面积大的有机颜料吐匕大多数大粒径比表面积小的无机颜料更容易絮凝瞰口酞著蓝 ! 甲苯胺红和炭黑就是容易絮凝的颜料“小粒径的颜料粒子移动较快屿相邻的粒子碰撞的频率高贿更多的机会在其所在的环境中叫戈到能量低 ! 对颜料亲和力大的界面“展色剂 ! 润湿剂或其他材料都可能是这样的表面“颜料按亲和力的不同侄在体系中吸附或富集在相界面上“分散良好的颜料处于解絮凝状态贿良好的流动流平性 ! 抗流挂性和抗沉降性“颜料保护不够哈出现颜料亲合絮凝“同一种颜料的絮凝导致颜料粒子的运动性变差住其粒径因絮凝而加大 ( 吠粒子的运动相对较慢任容易沉淀在底层而分离出来“颜料分散后西口颜料粒子表面吸附的薄层润湿分散剂或树脂咽吸附层过薄 ( 峭斥力不够 ( 咽某种原因八如冻融伽入电解质确军吸或压缩吸附层任吸附层脱落 ffq致颜料粒子相接触碱少表面积倒灰复低能态孵低体系能量叫之生亲合絮凝“产生絮凝体任会降低着色强度吮泽瞰变流变性 a MI, 大触变性“亲合絮凝浮色的预防与解决方法螺凝体与附聚体从结构上看非常相似环同点是絮凝体中颜料之间是分散剂 ! 树脂溶液肠丁不是空气“絮凝体颗粒间相互作用力弱叶般的机械功可打开絮凝体 ) 附聚体转为较小颗粒蠕增加界面及界面能叫本系能量较高“ 这个体系会力图摆脱高能态 of 复原先低能态蠕增强对颜料粒子的保护吐曾加保护剂八分散剂或树脂 %0 色浆使用前应检测其稳定性 Ell 稳定性差的色浆洲吏用前增加润湿分散剂时口水性色浆添加 TAOIDAM分散均匀 ) 薄颜料保护层可以增加保护层厚度国是高抗絮凝性 ( 履贞防浮色“22 桥架絮凝浮色增稠剂或分散剂等某些基团八如疏水端基 Yali 颜料粒子有较强的亲和力田吸附颜料粒子形成桥架絮凝碍致涂料浮色“强疏水缔合型增稠剂八如。因疏水基团对色浆粒子的吸附引起桥架絮凝国买色性较差“碱溶胀型增稠剂咽所带离子电荷数量不同诬成盐增稠后在涂膜干燥中导致成膜物带电荷数量不同耐强极性钦白粒子亲和力不同 0 孚色严重程度不同侄在展色方面存在差异2 之“颜料与展色剂八聚合物早镖凝浮色颜料粒子与展色剂之间的絮凝诬导致涂料浮色诬与颜料 ! 聚合物 ! 溶剂间的结构性质相关“在涂料干燥过程中吐成膜物八聚合物 % 与色浆中一种或两种颜料结构相似叶目容性很好味和力大肠丁与其他颜料粒子因分子结构差别大明奢和力小伍戈有轻微的斥力侄在干燥过程中现纳尔多涡流作用下睐和力小的颜料粒子容易从涂层底部通过成膜物网似及其他原材料物质组成的网吐升输送到涂层表面“聚合物与颜料粒子亲和力足够大时哒些颜料粒子难以被运送到表层呱地不动或下沉留在底层“由于颜料与聚合物之间的絮凝赃贝纳尔多涡流不断的上升 ! 下沉 ! 翻滚作用下 ( 颐料粒子出现分离 (F 人而浮色“ 在常规的乳胶漆调色基础漆中唯屯丙乳液最常见呈现浮蓝色嘿色 ! 紫色等色浆色嗽白粒子絮凝 ) 苯丙氟碳乳液调色基础漆中有机颜料和炭黑絮凝时孚白色现象极为普遍现表表 1 聚合物颜料类型对浮色的影响 酞蓄蓝浮白色浮白色不浮色浮蓝色浮蓝色炭黑浮白色浮白色不浮色浮黑色浮黑色铁红不浮色不浮色浮白色不浮色浮红色表数据说明这种规律性浓弱极性聚合物中诬炭黑和酞著蓝絮凝西口在苯丙乳液必口“一 ! TM -0 中孵白色“根据乳液疏水性不同时孚色也有规律 S 疏水的乳液用氧化铁系无机颜料调色性好任毛极性炭黑 ! 弱极性有机颜料易与聚合物絮凝而浮白色 ) 亲水的乳液体系用无极性炭黑 ! 弱极性有机颜料调色性好 ( 囱化铁系极性颜料易与聚合物絮凝浮白色“纯丙乳液体系八 i 口，一 ! 。 I 口，翎溅衣白絮凝孵炭黑黑色或酞著蓝色紫色 ! 红色等“这些就是典型的颜料与聚合物絮凝浮色现象“。颜料品种不同哄分子结构 ! 晶体结构不同田 何结构也不同“同种类颜料八如钦白 YOA 不同公司 ! 不同牌号的产品味面处理剂不同味面处理剂用量也不同“表面处理不同嚷面电荷不同 ol 水亲油性 ! 耐候性等方面表现出差异住其中电荷分布 ! 亲水亲油性影响颜填料粒子的运动性“从分子极性看匡毛机颜料强极性贿机颜料弱极性或无极性“钦白的钦原子与氧原子间电负性差大叻强极性分子 ) 酞著分子中原子间电负性差小喝马极性 ) 炭黑为同种原子晚负性差为零旧己极性“从结构看阵衣白表面为强极性表面 ) 大多数有机颜料带有苯环唱氮结构叻口酞著蓝八 0 1 B /SE 紫色八。， 14/0. 红色八。 2 ， 0 等含多个苯环任炭黑为六角环组成的层状颜料“由于炭黑的六角环层状结构诬在炭黑颜料研磨制备色浆配方中腰控制苯类溶剂的用量咽结构相似它会优先于分散剂 ! 树脂等吸附在颜料表面嚼响分散稳定效果与色浆的黑度“ 不同聚合物乳液粒子洲吏用不同的单体 (6 先用不同种类和用量的乳化剂撮终乳液粒子表面性质不一样嘴构不同国及陛强弱不同呼 L 化剂分子在乳液粒子表面的分布状况不同“弱极性的聚合物乳化剂亲油端与聚合物相容性好呵以插入聚合物内部 ) 强极性聚合物乳化剂亲油端与聚合物相排斥呼 L 化剂斜躺在聚合物表面“通常情况下赊料由于聚合物所带的梭基 !z 基似及阴离子型助剂的应用等赊膜带负电荷“苯丙乳液因苯乙烯的加入赊膜的极性减弱咐无机的钦白吸引减弱田雨对具有环状结构的炭黑 ! 酞著等颜料的吸引增强赃涂膜干燥中出现指揉浮白色现象是颜料与聚合物絮凝的结果“通过对颜料 ! 聚合物分子结构的分析发现任苯丙 ! 氟碳体系比较容易出现炭黑 ! 酞著蓝絮凝 0 孚白色现象 ) 对纯丙体系咕于极性的影响嗽白与聚合物絮凝八钦白容易原地不动或下沉 Yoa 咄现浮蓝色 ! 红色 ! 紫色嘿色等现象“ 颜料与展色剂絮凝浮色的解决方法螺凝浮色的影响因素有聚合物 ! 颜料镇料 ! 溶剂类型 ! 增稠剂姻湿分散剂“使用润湿分散剂调整浮色最有效咀用量少咐涂料其他性能影响小“通过选择聚合物与颜料之间的相容性或匹配性来解决浮色呵吏配方设计受到一定的限制诬且不是从根本上解决浮色“选用适宜的润湿分散剂酮节粒子表面性质酮节其运动平衡性诬才是控制浮色的最好方法“润湿分散剂吸附在颜料粒子表面贿以下几种功能稣急定分散的颜料粒子嚼急定色相压玫善颜料粒子表面性质 ) 改善展色性 ) 改善或控制浮色现象“常用的润湿分散剂有离子型八阴离子 ! 阳离子 ! 两性 % 。 ! 非离子型 ! 多官能团型“润湿分散剂吸附在颜料粒子表面吸玫变颜料表面的极性赔日分改变颜料表面的结构酮节主成膜物质八聚合物 % 与颜料粒子之间的亲和力“ 不管何种原因引起有色颜料絮凝浮白色压戈白色颜料絮凝浮色浆色赌卜可使用润湿分散剂来解絮凝诬改善粒子表面性质颐防或控制浮色“在控制浮色过程中巴种浮色现象可以相互转变啦制浮白色助剂用量过量咱色过度絮凝咄现浮色浆情形“如水性涂料体系国余膜出现色浆絮凝浮白色 ( 嘎础漆制备添加亲油的低极性的助剂改性钦白粒子域将润湿分散剂添加在色浆中改性色浆颜料粒子“抗浮色助剂可以抗涂膜浮白色赃某些体系中又可以抗涂膜浮色浆色“在成品漆中添加阴离子型润湿分散剂哄吸附在炭黑或有机紫颜料粒子表面瞰善了颜料粒子表面性质 a MI, 强了极性呵吏这些无极性弱极性粒子具有与钦白粒子一样的极性屿聚合物具有同样程度的吸附絮凝力咽而在涂膜干燥中运动能力相当 ( 晚制了浮色八利用种颜料都絮凝抗浮色原理 %0 22 ，粒径差异导致浮色了解颜料粒子粒径差对浮色的影响任司通过 3 DIEA6 有关球形粒子在液体中的沉降速度描述S其中 (EV) 球形粒子在液体中的沉降速度) 涂料介质粘度粒子粒径 )dD;) 粒子的密度介质密度设定球形粒子在恒定的介质中沉降田人而得到一个简化的沉降速度表达式。从八 %,4 可见啦子的沉降速度与粒径的平方呈正比丽与密度差一次方呈正比啦径对颜料的运动能力影响很大“据计算嗽白的沉降速度大致是氧化铁红沉降速度的口倍崛化铁红密度大于钦白叫守这两种颜料混合崛化铁红将会集中在表面而浮氧化铁红色“粒径差异带来的颜料粒子运动性差异赃涂料干燥过程中出现颜料分离现象就不难理解“粒径差异浮色的解决方法到空制浮色的条件之一是颜料粒子粒径均匀国鑫动能力一致呵旦实际应用中颜料粒子的粒径密度上存在差异“颜料粒子粒径差导致运动性差异呵选用适当的润湿分散剂八某些多吸附点的高分子分散剂 YWA 至可以选用超分散剂叮 d 细小粒径的颜料粒子进行可控絮凝 (Et 曾大颜料的粒径 qMl 节超细粒子的运动碱慢小粒子的运动性“大粒径颜料粒子可选用小分子八如齐聚物 %4f7 湿分散剂解絮凝“通过不同润湿分散剂的选择 qMl 节大小不同粒子的运动平衡性“因此 (WIN 料粒子的运动性取决于粒子本身的性质与后处理情况啦子的后处理影响粒子的表面性质倒人而影响到与主成膜物 ! 挥发组分之间的独特吸引她影响粒子的絮凝度“2 .3 涂料动态浮色外因与解决方法， 2112 动态浮色外因涂膜干燥分为吟阶段 W 期阶段呵氏沸点溶剂挥发国军发速度恒定“该阶段颜料粒子可以自由运动 ) 中期阶段曲于物理化学反应涂料变得粘稠啦子运动受阻 ) 最后阶段 C7 沸点的真溶剂缓慢地从涂膜内部扩散到表面哒入大气“浮色发花发生在干燥的初期阶段任有运动差异的颜料出现分离“中后