20年专注抗紫外线、抗黄变

 
化学论坛分类:
化学论坛分类: 全部
  • 1
    流平剂、基材润湿剂等表面活性剂降低水性涂料表面张力的能力和区别
           以水为溶剂而使水性涂料与溶剂型涂料产生许多不同之处。以水性木器漆为例,要提高或改变水性木器漆涂料的流平润湿性能,则必须改变水性涂料的表面张力。常见的表面活性剂如流平刘、基材润湿剂等都能降低水性涂料的表面张力。       使用表面活性剂来降低水性涂料的表面张力需注意一些问题:表面活性剂降低表面张力的机理;表面活性剂发挥作用的部位;表面控制与基材润湿的关系及不同表面活性剂之间是否存在相互作用等。如下表。      表面活性剂溶液的展布性与溶液表面张力的关系(0.05ML、0.1%表面活性剂溶液在PVC上的铺展)表面活性剂类型    静态表张 mN/m        润湿基材面积 cm2/g有机硅高分子化合物            33                    5有机物表面活性剂            36                    19非离子氟碳聚合物            18                    21有机硅基材润湿剂            22                    180       从表中可以看出:1、氟碳表面活性剂属于表面控制剂,降低表面张力能力是*强的,但其铺展性很差;2、降低表面张力能力较差的有机物表面活性剂属于润湿剂,之所以其铺展面积小是因为其降低表面张力的能力差,所以才会造成一个降低表面张力*强和一个降低表面张力*差的表面活性剂的铺展表面积相差不大。究其原因是氟碳化合物只在液/气界面定向排布,能迅速降低溶液的表面张力。但对基材不能产生很好的润湿作用,所以成膜很难铺展,不利于流动和流平;3、要获得良好的润湿铺展性,表面活性剂必须具有强降表面张力的能力,同时还要能够快速地在固/液界面处定向吸附,降低固/液界面张力,这样才有助于涂膜的流动和流平,并有助剂提高涂膜的附着力;4、控制表面状态的流平剂一般是在表面发挥作用的,而基材润湿剂主要是在固/液界面发挥作用的。所以水性涂料配方中它们往往组合搭配使用。
  • 2
    涂料知识——谈谈工业漆底漆、中间漆和面漆的差异及选择
           工业漆的作用主要是防腐、装饰和保护等作用。涂层体系应在确定腐蚀环境和设计寿命的情况下进行选择,一般由底漆、中间漆和面漆组成,也可简化到由一种涂料组成。目前涂料的施工都不是涂单层,而是涂多层。常见的钢结构涂装不仅要考虑单一涂层的性能,更应该考虑涂料的正确配套,底漆和面漆之间应有良好的适应性,整个涂层的性能才是*重要的。那么底漆、中间漆和面漆的差异怎样?如何选择呢?以下给予简述。       一、底漆。       底漆作用是防止或阻缓锈蚀、提供与底材的附着力、为后道漆打底和底材修正。底漆配方中粉料多,基料少,成膜粗糙。底漆的功能是使漆膜与基层和下道漆结合牢固,即要有好的附着力,阻止锈蚀的发生。底漆是基础,在整个涂层体系中很重要,它应具有下列特点。       1、与基体表面(如钢、铝、混凝土等不同的金属材料和非金属材料)有良好的附着力,其成膜树脂中往往含有羟基、羧基等极性基团。底漆的基料应具有屏蔽性,阻挡水、氧、离子的透过。       2、底漆应黏度较低,对物面有良好的润湿性,且其溶剂挥发慢,有充分时间,对焊缝、锈痕等部位能透较深,从而产生较强的锚固作用。       3、底漆一般不能太厚,如造船工业中使用的车间底漆,膜厚在15-20μm;环氧富锌防锈底的厚度在30~50μm。成膜太厚会引起收缩应力,影响附着力。随着涂料技术的进步,或因涂装环境的要求需减少涂装道数,也采用了厚膜型防锈底漆,如目前海上平台普遍采用的厚膜型无机硅酸锌底漆,要求一道膜厚在65~75μm。       4、一些底漆中含有碱性料,如红丹、碱式铬酸铅等铅化合物和近期开发的一些不含铅的新型碱性颜料,当水、氧和酸性物质通过涂层进行渗透时,碱性颜料就与这些物质中和,使涂层和金属界面保持微碱性,涂层便显示出防腐蚀功能。因为金属腐蚀时在阴极呈碱性,所以底漆的基料宜具有碱性。       5、一些底漆中含有具有阴极保护作用的颜料,如以锌粉为主要颜料的富锌底漆。通过锌粉粒子间的互相接触和与钢基底的接触形成导电通路,起到电化学阴极保护作用。底漆中应含较多的颜料、填料,它能使漆膜表面毛糙,增加与中间层或面漆的层间密合;使底漆的收缩率下降。底漆在干燥成膜过程中溶剂挥发与树脂的交联固化均产生体积收缩而降低附着力,加人颜料后因为颜料不收缩,整个漆膜的收缩率变小,能有效保持底漆的附着力,同时颜料颗粒能屏蔽减少水、氧、离子的透过。       二、中间漆。       中间漆在防腐蚀涂料体系中起到承上启下的作用,要求中间漆与底漆及面漆附着力良好。漆膜之间的附着并非主要靠极性基团之间的作用力,而是靠中间层所含溶剂将底漆溶胀,使两层界面的高分子链缠结紧密。通过溶剂的替换来改善与底漆和老化涂层的相容性等。在重防腐蚀涂料系统中,中间层的作用之一是能较多地增加涂层厚度以提高整个涂层的屏蔽性能。在整个涂层系统往往底漆不宜太厚,面漆有时也不宜太厚,所以将中间层涂料制成触变型高固体厚膜涂料,用无气喷涂,一次可获厚膜。这就增加了系统的整体厚度,增加了漆膜的屏蔽性。有些中间漆含有云铁或铝粉来提高性能,颜料的替换来改变面漆的遮盖力,如*常用的环氧云铁中间漆。       在防腐蚀涂料体系中,往往底漆和面漆不一定是同一类的树脂基体。为了使各涂层之间黏结良好,形成一个整体防护体系,要求中间层漆与底漆和面漆都附着好,这就需要精心设计中间层漆。设计中间层漆的一般做法如下。       1、尽量选择与底漆和面漆相同或相近的基料,如在环氧富锌底漆上通常采用环氧云铁中间层漆进行配套。要重视底漆、中间层漆和面漆之间的相容性,防止选择不当,引起咬底、起泡等缺陷。       2、选择屏障型的颜料,如云母氧化铁、铝粉、滑石粉等,使中间层漆具有较好的屏蔽阻挡作用。       3、在选择涂层厚度和层数时,从整个防腐蚀涂料体系的使用寿命和施工条件来考虑,尤其在重防蚀涂料体系中,可选择触变型高固体分厚膜涂料,采用高压无气喷涂涂装工艺,一次达到厚膜。       4、为了增强中间层漆与底漆的附着力,尤其是底漆的表面比较粗糙时,如与厚膜型无机富锌底漆配合时,往往采用黏度较稀的中间过渡层漆。过渡层漆能很好地透到底漆的不平表面中,起到良好的固作用。如在涂装一海洋平台涂料体系时,当将厚膜型环氧面漆直接涂装在厚膜型无机硅酸锌底漆上时,面漆易出现许多类似火山口的表面缺陷。分析原因是厚膜无机硅酸锌涂层表面呈多孔的不平整性,在上面直接涂装厚膜的面漆时,包含在底漆缝隙中的空气要“冲破”面漆而释放,从而造成面漆的缺陷。如果在涂装面漆前先用一道稀释的环氧中间层漆作过渡连接,就可解决该问题。       三、面漆。       面漆主要功能是保护下层底漆,故要对大气和湿度具有不渗透性,要能抵抗由风化引起的物理和化学分解。面漆可分为户外用和室内用。户外使用会要求耐太阳的紫外线破坏,高品质面漆配方中往往还会添加合适的紫外线吸收剂来增强其耐紫外线性能。高性能耐候面漆常见的有丙烯酸聚氨酯、氟碳和聚硅氧烷涂料;也可选氯化橡胶、氯化聚乙烯和丙烯酸等面漆。环氧面漆可作为没有耐紫外线要求时而普遍采用的面漆。面漆的主要作用如下。       1、面漆是整个防腐蚀涂料体系的第一道关口,具有抗化学作用,提升系统的整体有效性,低渗透性,抵御潮气和电解质的侵蚀。       2、装饰美观及标志作用,提供光泽和色彩。       3、耐候性强、抗紫外线老化,阻挡日光中的紫外线对涂层的破坏。某些耐化学品涂料,往往*后一道面漆是不含颜料的清漆,以获得致密的屏蔽膜。
  • 3
    谈谈涂层起泡及造成涂层起泡的常见原因分析
                 涂层起泡现象通常是伴随涂层老化过程发生的。起泡是因为涂层局部失去附着力,受泡内气体或液体的压力离开基底 ( 底材或下涂层 ) 鼓起,使涂膜呈现似圆形的凸起变形。这种变形在涂膜干燥过程中可以消失,也可以永久存在。涂层起泡必须具备两个条件,一是涂层具有透水、透气性;其二是涂层与底材之间存在附着缺陷。以下总结下常见的造成涂层起泡的原因。       一、基材表面处理不当。       基材表面氧化物、可溶性盐等物质是涂层起泡的诱发点。由于基材表面沾染蜡质、油污、尘土、可溶性盐等物质,或基材表面有潮气、水珠或挥发性液体存在,或表面处理时,工件凹处有锈、潮气等造成。涂膜干燥后,这些区域的涂层与基材表面附着不牢,潮气积聚于低附着力区域,使这些区域中积聚液相或气相。当温度变化时,其受热膨胀产生的蒸气压是气泡生成的主要原因,涂膜愈厚,起泡的倾向愈大。当涂层很薄,又处于潮湿环境中,将会发生渗透,渗透压是气泡生成的主要原因。当处于湿热环境中,蒸汽压、渗透压双重作用更会加剧气泡产生。未除净的锈蚀、氧化皮等与涂料中某些物质或从涂膜微观通道内渗人的水、气体、腐蚀介质反应,生成气体,加上环境温度、湿度的影响,也会造成涂层起泡。这种现象多出现于高级涂装采用油性腻子,由于石膏凝胶中的水分或木器件潮湿时涂漆,在受热情况下,也可导致气泡;前一层涂料涂好,涂膜将干未干时遇雨,存在潮气或水珠涂面漆也会产生气泡; 已腐蚀的表面,基材空隙中残留盐和氧化物,腐蚀性气体 ( 如硫化氢、氯化氢、二氧化碳等 ) 穿过涂层而被吸收,将涂层推离表面也会引起起泡或腐蚀性气体渗透进涂膜与表面发生反应,同样也会引起渗透压起泡。       二、溶解于涂料内的气体随温度升高释放。       经涂装形成的湿膜中,尚有约10%的挥发溶剂,另外一些涂料中溶剂不适当的挥发也会造成溶剂残留。溶剂的保留能力除与溶剂的挥发速度和外部条件有关外,还与它们与溶质的相互作用及颜填料的吸附性等有关。涂料中残留的溶剂就象增塑剂一样,会使涂膜变软。由于溶剂对水有一定的敏感性,残留溶剂能增加涂膜对水的吸收和涂料中潮气的转移。       如果涂料本身的粘结不牢,则其耐水性的下降,会引起附着力丧失,涂层起泡。 随着涂层表面温度的变化,残留溶剂本身也会产生足够的蒸汽压,使涂层起泡。*严重的是潮气渗透进涂膜中,结合残留溶剂,引起涂层起泡。仅仅是由溶剂蒸发引起的气泡,常常是涂料施工后不久出现的。这种现象多出现于烘干性涂料喷涂后,湿膜闪蒸时间过短及烘干升温过程中,初期温升过快或因喷涂湿膜过厚,且湿膜表干过快,造成底层溶剂挥发不畅。双组分聚氨酯涂料,配漆时产生的气泡未消失,气泡溢出时涂膜已失去流动性,此时也会出现起泡现象,特别是涂料、溶剂中含有微量水时,更易产生此类弊病。另外底漆未干时,涂刷快干面漆,也会封闭底漆中的溶剂,造成溶剂残留。        三、多孔性底材残留的气体。       溶剂也会引起涂膜在多孔基材,如水泥、木材等上起泡。通常有机涂料涂布在无机底材上,且表面温度较高时易出现。此时泡的生成速度极快,易破裂而露出底材。这类泡可通过施涂渗透型底漆而消除。渗透型底漆通常粘度低,成膜薄,能迅速干燥,并有足够时间渗透 、避开高温时问施工等也可避免此类气泡。多孔性基材表面涂装快干漆时,表面成膜而阻止空气透过或溶剂不适当释放, 日光曝晒会加剧气泡产生。       四、颜料或填料表面吸附气体或液体。       涂料中可溶性颜填料是许多泡弊病产生的原因,涂料中含有可溶性物质,则起泡不可避免。可溶性颜料吸收透过涂层的潮气,变成溶液。由于渗透作用,水将通过涂层被拉到浓溶液处。另外如可溶性盐沾染了基材或涂层之间的任一表面,同样的现象也会发生。       五、气泡还通常发生在阴极保护区域和用来彼此互补的涂料。在阴极保护区域的涂层下金属基材表面有氢气产生,当氢气量达到一定体积,就有足够的压力顶起涂膜。在涂布预涂底漆后,使用高性能涂料罩面时,也常常出现气泡现象。这是因为底漆附着力不够,在很多情况下,高性能涂料的溶剂也会引起底漆与基材表面的脱离。 腐蚀介质渗透到底材并与之发生反应,直接产生气泡,如有机酸、无机酸等与钢材、苛性碱与锌、铝等反应产生氢气。 
  • 4
    简述普通电泳涂装工艺中电泳槽的常见补料操作
           电泳涂装不同于普通的刷涂、喷涂。随着生产的进行,电泳槽内的涂料固体份下降,或灰份的变化,pH值的上升,溶剂量的减少等,都需要及时补料调整。电泳槽补料需要一定的技术含量,若补加方式不对会有可能导致加工品质异常,如堵塞滤袋、产品颗粒、气泡露底等。以下简述几种适合普通电泳加工的补料方式。       一、原漆的补加。       以规定的比例(如重量比色浆:乳液=1:3的比例),将双组份的电泳漆加入混合罐中,再加入槽液或纯水充分搅拌预混均匀后,借助于泵和管道将稀释好的涂料输入电泳槽中。原漆的补加应每天于生产结束前进行。在电泳槽无工件电泳情况下,依电泳产量或固体份检测结果进行补漆。色浆与乳液必须按比例同时补加,避免几天添加一次,导致槽液参数波动过大,不便管理。当灰份偏低时,补漆时应适当增加色浆的补加量;当灰份偏高时,应适当增加乳液的补加量。炔二醇表面活性剂常常被添加于电泳漆配方中,起到增加电泳漆润湿性和抑泡的作用。       二、溶剂补加。       以溶剂补加量1倍以上的纯水充分稀释均匀后慢慢加入主槽前段,应在电泳槽无工件电泳情况下进行。一般在上班开工前进行补加。       三、中和剂的补加。       电泳槽液pH值偏高的情况下,需适量补加中和剂来进行调整,否则会导致品质不良。补加时以中和剂补加量之1倍以上的纯水充分稀释均匀后,慢慢加入主槽前段。日常生产中,中和剂一般情况下是不需要补加的。       四、纯水的补加。       一般情况下,电泳槽液位不足时须补加纯水来调整液位,直接加入副槽即可。若不得以必须由主槽添加,则应尽量避免在电泳生产时进行,以免产生的泡沫对电泳涂装品质造成异常影响。所补加纯水必须合格,PH值6.0~7.0,电导率10µs/cm以下。