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在涂料中加入顏料或填料,均勻分布于涂料膜中并形成一種微粗糙面。表面顆粒越大,微粗糙程度越大,光澤就越低。有時生產(chǎn)無光涂料使用輕質(zhì)碳酸鈣或滑石粉等,用量較大,常常超過涂料的臨界顏料體積濃度而使涂膜的物理性能變差,如分層和硬沉淀等現(xiàn)象,使用消光劑可避免這一現(xiàn)象。常用的消光劑分有機和無機2類,無機消光劑主要是白炭黑消光劑,其化學(xué)成分是二氧化硅,分為表面經(jīng)有機物處理和未處理2種。本文著重討論白炭黑消光劑在涂料中的應(yīng)用。
01 涂料基料的影響
有些涂料基料很難消光,如聚丙烯聚氨酯、長油醇酸樹脂涂料以及聚酯等體系,樹脂體系本身就有高光澤度,要達(dá)到消光較難。而木器涂料中的硝基纖維素、短油醇酸樹脂等體系本身就有消光性,與其他涂料相比,白炭黑的用量可減少很多,有些可減少2%-4%。研究表明,不易消光的涂料中摻用某些易于消光的樹脂,可減少消光劑用量,達(dá)到同樣的消光效果,并提高漆膜的透明度和干燥速度.
02 固化劑的影響
有些涂料消光性與固化劑品種也有較大關(guān)系,如采用HDI的三聚體或TDI/HDI的混合三聚體與加成物相匹配,就可因2種物質(zhì)含量不同而產(chǎn)生不同程度的消光性,酸固化氨基(脲醛)醇酸涂料也能產(chǎn)生消光性,以減少消光劑用量,降低成本,并提高涂膜透明度,而普通TDI-TMP加成物無消光性。由此看來雙組分聚氨酯涂料與固化劑品種關(guān)系較大,固化劑使用得當(dāng)不僅可減少消光劑用量,而且可提高漆膜透明度,降低生產(chǎn)成本,同時也提高漆膜的耐黃變性。
03 漆膜干燥方式
涂料表干較慢涂料光澤較高,相反,表干較快則涂膜光澤較低。涂料固體含量較低時,涂膜干燥時收縮 大,表面光澤降低,如用快干固化劑配套的雙組分聚氨酯涂料,其表干速度比普通固化劑快,其表面光澤降低也快,具有消光性,這也是降低涂料中消光劑用量的一 種方法。
04 稀釋劑的影響
稀釋劑中高沸點成分多,稀釋劑揮發(fā)就慢,漆膜的光澤就高;相反,稀釋劑中低沸點成分多,稀釋劑揮發(fā)就快,其光澤就低。
05 助劑
有些助劑用于亞光漆中可輔助消光,如在雙組分聚氨酯涂料體系中加入有機錫作催化劑,對涂膜有較輕微的影響,隨其用量增大,消光性有所改善。再如改善表面手感的各種蠟助劑,在漆膜表面形成凹凸不平的結(jié)構(gòu),也具有一定的消光作用.
06 其他因素影響
雙組分聚氨酯涂料交聯(lián)密度低,易消光;交聯(lián)密度高相對難消光。涂料固體含量高,其光澤較高,尤其是當(dāng)涂料樹脂比例大時,其消光性變差;相反,固體含量低時,消光性能就好。
07 白炭黑消光劑的分散
白炭黑形成過程中,羥基會與白炭黑顆粒表面上的一些硅原子相連接,表面成為親水性的,因而易潮解,加上貯存和運輸過程中的堆壓和振動,很容易產(chǎn)生團聚,因而消光劑的分散顯得尤為重要。經(jīng)過表面處理的白炭黑較易分散。分散要在有高速攪拌的裝置中進(jìn)行,一般使液體保持層流旋渦狀態(tài)。槳葉速度為5~6m/s,時間一般為15~20min,在分散經(jīng)蠟處理的白炭黑消光劑時,注意溫度控制在50℃以下。
08 白炭黑消光劑防沉淀
含白炭黑消光劑的木器涂料在貯存中易產(chǎn)生沉淀現(xiàn)象。若涂料黏度較低,沉淀更易產(chǎn)生。沉淀通常有2種:一種是容器底部形成較硬而結(jié)實的沉淀物,很難攪勻,難以再形成均勻體系,這種現(xiàn)象明顯影響漆膜質(zhì)量,降低消光效果,致使表面起粒,手感粗糙,甚至不能使用。另一種是在容器底部形成松軟狀沉淀物,經(jīng)攪拌可形成均勻體系,這種現(xiàn)象不會影響涂膜質(zhì)量。為避免沉淀,可采取以下預(yù)防措施
●高檔消光涂料加入0.5%—2.0%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的氣相白炭黑消光劑,就足以防止沉降和起到促進(jìn)懸浮的作用,如果是經(jīng)有機物表面處理的白炭黑消光劑效果更佳。
●相應(yīng)地提高涂料體系黏度也能防止沉淀,因為黏度增大,沉降困難;也可以拼人少量的高紗硝化棉以減慢沉降。
●分散可從2個方面考慮:一是物理方法分散,一般用砂磨機、球磨機或高速攪拌等機械。這種分散不會破壞白炭黑結(jié)構(gòu),但可增大其黏度。另一種是加入分散劑使白炭黑通過分散劑與樹脂、溶劑等均勻地混合在一起,達(dá)到防沉、防絮凝的目的。經(jīng)分散的涂料細(xì)度一般控制在20-35 μm,涂料的表面可達(dá)到良好的消光效果。
●進(jìn)口氣相法白炭黑密度小,且觸變性很好,有很好的懸浮性,但其價格昂貴,到貨周期長。國產(chǎn)氣相法白炭黑亦可達(dá)到要求,價格又適宜,到貨又快,可以大部分地替代進(jìn)口白炭黑消光劑,大大降低成本,又不影響消光效果。對于中低檔涂料,可采用超細(xì)或微米級沉淀法白炭黑替代部分氣相法白炭黑消光劑,效果也是可以的,而成本又可再次降低。
白炭黑有2種添加方法:一種是將白炭黑消光劑配制成消光漿料加入到涂料中混合均勻;另一種是白炭黑消光劑以消光粉的形式在任何生產(chǎn)工序中加入并均勻混合。前者局限性較多,如白炭黑吸油量大,濃度受到限制(15%~25%),使消光劑在成品漆中的濃度受到限制;各種涂料配方不同,需要多種消光漿來調(diào)配,比較煩瑣;消光漿作為半成品,要考慮穩(wěn)定性,且消光漿用的樹脂、溶劑體系不同,只能專配,配成的消光漿放置一段時間會產(chǎn)生沉淀,因此需加入助劑以保持流動性和防止硬沉淀,但添加量小時用消光漿法有利于均勻。后者直接添加比較方便,而且能達(dá)到消光效果。