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分析表面张力对涂料性能的影响

来源:佳业天成 您的水性漆技术助理 浏览 62 次 发布时间:2019-10-18

水的表面张力较高是水性漆区别于油性漆的重要性能之一,水的这一特点也很大程度上影响了水性漆的部分性能。了解分析表面张力对涂料性能的影响,能够帮助我们更好的应对“油转水”过程中,水性漆某些应用性能的不足。


表面张力


概念:液体表面任意二相邻部分之间垂直于它们的单位长度分界线相互作用的拉力。


简单理解,就是液体与其它界面接触时收缩的一种趋势,当不受其它作用力的时候,液体将保持最小的表面积——球状。


表面张力是因液体内部分子间的内聚力而产生的,表面分子由于受力不均衡而受到向内的作用力,与其它作用力形成平衡。原理示意如下:


值得一提的是,表面张力不止存在于液-气表面,在液-固、液-液界面之间同样存在。


水性漆的表面张力


水性漆是以水作为分散介质的涂料。其中,水是最主要的成分之一。


水的表面张力为72.5mN/m,而一般有机溶剂的表面张力普遍在20-40mN/m之间。这就不可避免的导致了水性漆的表面张力普遍高于油性漆。


通过基材润湿剂、流平剂、助溶剂等助剂进行调整,可以有效降低到适用的水平,但也难以改变水性漆表面张力相对油性漆偏高的特性。


目前,市面上有很多助剂可以有效的降低水性漆的表面张力。SV-330在这一方面有不错的表现。


水性漆高表面张力的影响


水的高表面张力特性决定了水性漆表面张力相对偏高的特点,表面张力过高首先影响的是漆液在基材上的润湿。

水性漆表面张力较高造成的影响还不止如此,在下面分别做一下简单的归纳分析:


基材的润湿、渗透、入孔、附着


这是表面张力对水性漆影响最大的方面之一。


水性漆涂布以后,在基材上的润湿、展布,很大程度上取决于漆液与基材的表面张力。


低表面张力有利于漆液对基材的润湿、渗透。通过润湿、渗透,漆液才能够获得更好的入孔性、附着力等。


颜填料的分散


颜填料的分散效果受表面张力的影响。水的表面张力较大,对粉料的润湿不足,这会影响颜填料的润湿分散效率。


其原理与水性漆对基材的润湿不良类似。


适当降低表面张力,可以提升颜填料的分散效率。在颜填料的研磨阶段加入适量的润湿分散剂会有一定的帮助。


流平性


漆膜的流平本与表面张力大小无关,但受到表面张力均衡与否的影响。降低表面张力能够获得更为均衡的漆膜,从而获得良好的流平性。


漆膜缩边、缩孔


漆膜的缩边除了受溶剂挥发的影响以外,还很大程度上与漆液的表面张力有关。表面张力过大,接触角增大,促进漆膜的收缩,从而导致缩边。


当表面张力过大时,漆液对底材的清洁容忍度也会降低,更容易出现因底材污染出现的缩孔。出现缩孔后,有时补加一定的基材润湿剂能够改善。


漆液消泡


水的高表面张力特点不利于水性漆的消泡。


喷涂雾化


低表面张力的液体在喷涂时更容易断裂雾化,从而获得更细的漆雾。这一点在高固体份和高粘度涂料中更为明显。

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