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涂膜干燥过程中的相变化

发布者:亚游九游会涂料   发布时间:2019-8-27 21:26:25

(一)在涂层中的液流

  涂料经涂布后,当溶剂从涂膜中挥发时,由于在温度、表面或界面张力以及密度上存在的差异,会形成涡动液流。在涂膜表面上的溶剂的挥发,使其粘度增加,表面温度降低。表面处的物质的比重和表面张力增加、表面处的物质因而会下沉到涂瞋底部。涂暎的下层富集溶剂,表面张力低,会突破上面的涂膜(其溶剂含量较低)而扩展到其表面上,于是溶剂得以挥发。这一上升、扩展、下沉的程序是连续不断地重复着的。因为涂膜总是力求恢复上层和下层之间的平衡的,这便导致局部的涡动液流。这与流动分配定理是一致的,这种液流会导致不规则的,边缘相接的六角形网络的形成,这种网络被称之为蜂窝。源点位于蜂窝的中部,而涂料则下沉到蜂窝的边缘。
  借助两道有光涂膜(黑色和白色〕的照片,明确地说明这种“波度和涡动”的现象。他进一步阐明:甚至单道涂层也能发展成两相体系,这是由于挥发性溶剂的分段挥发,当其表面张力和密度发生类似的差异时,就会导致涡动所致。
  清漆和色漆体系均会发生涡流流动,当涂料粘度低并且涂膜比较厚时特别明显,而粘度增加和涂膜厚度减少时就不太明显。这通过在显微镜下的比较研究得到了证实。在这一涡流流动中,涂料中的颜料被捕获住,同时被携运动。不同颜料的不同流动性会导致它们的分离,因此出现浮色。横跨涂层的表面张力的差别有达到平衡的趋势。如果达不到,就会出现缺陷,本章第二节中谈到的就是这种现象。
  (二)其它影响
  在液体涂料中,涂料本身的沾污物能扰乱表面张力的梯度。例如,不溶性油、硅油、胶粒、混溶性欠佳的树脂(它们甚至能溶解,也能形成透明的涂膜)或沉淀(由于溶剂组分不当而在其挥发过程中产生的,都能引起流动和流平的问题。粒状污染物的表面张力与液态涂层的表面张力有很大的差别。在底材上来自油腻、尘埃、油、润滑剂和酸的残余物,都是造成问题的重要因素。空气因素-空气污染也许是最难于控制的因素。来自本身和其它涂料的油腻、尘埃或雾、溶剂微滴、喷涂尘埃等污染物,可在涂层经短暂干燥后,在仍然保持湿态的涂膜屮引生缩孔,高固体分涂料体系尤为敏感。污染物之间的相互作用是形成缩孔的驱动力。低表面张力能使涂料从表面张力低的区域向着涂料中的污染区域(这里表面张力较高〉流动.因此而留下缩孔。惰性的或具有高表面张力的粉尘(例如玻璃粉或石英粉)不会产生缩孔,它们能被涂模吸收而不致造成任何缺陷。
  空气
  (三)表面缺陷的类型
  按大小(光泽降低)分在干燥过程中,沿垂直方向形成的旋涡产生了轻微的凸起和凹下,这导致了光泽的降低。比较扁平而接近圆形的“凹下”称为橘皮。橘皮现象可以以许多不同的形式出现。原则上讲,涂膜表面出现橘皮结构是合乎需要的,这是因为它们能掩盖住大型物件卜. 被涂物面的粗糙性。以浅而伸展的,平滑的凹下为好,紧密的小橘皮会使涂瞋的外观变差,犹似不规则排列的X射线图。以不同的添加剂混合后再喷涂,可以起到控制橘皮的作用。
  在复色磁漆体系中,某些颜料会浓集在六角形排列的边界上,使六角形排列鲜明可见 (发花当有金属颜料和消光剂存在时,这种六角形排列表现得特别明显。在这里称为“定向”是更合适的。在浸涂磁漆时,这种六角形排列将会拉长,而呈现为平行的线条(丝纹该现象也是造成橘皮的原因。它会导致颜料的析出。
  按形状分以活性污染物(如油脂性尘埃等)形式出现的外部作用会扰乱表面张力的平衡,导致缩孔的产生。如果在缩孔周围的涂料流动到一起,那么可以形成针孔而直达底材表面。如果不可能发生涂料的移动,缩孔将留下。它可以以多种形式出现,并有不同的大小.
  随着流平的发生,因污染程度的不同而会发生缩边、鱼眼、蠕变、直至缩孔等现象。产生缩孔的力也是形成肥边的力。在这种情况下,是锐边产生了斥力。

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