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有機硅流平劑與丙烯酸流平劑的區別

文章出處:網責任編輯:作者:小周人氣:-發表時間:2013-05-02 11:24:00

  丙烯酸流平劑聚硅氧烷流平劑作用的機理都是基于在漆膜中的有限相容性,這種有益的有限相容性使助劑在界面聚集,影響界面張力。丙烯酸流平劑在解決許多與漆膜外觀有關的問題時頗為有效。當解決方案需要降低表面張力時,聚硅氧烷將獲得更好的結果。 當解決方案需要很好地平衡表面張力時,丙烯酸流平劑是必需的。

  聚硅氧烷結構的流平劑在這個總名稱下有許多不同的結構,這些結構來自聚二甲基硅氧烷(硅油)。目前應用的大多數聚硅氧烷是經有機改性的,有機改性是在硅鏈上接上有機側鏈,以使聚合物具有更好的相容性,并且不帶來副作用。這類產品的效果與聚硅烷的三個基本特性緊密相關:降低表面張力、提高滑爽性、可控的不相容性。
有機硅流平劑有兩個顯著特性。一是可以做到顯著降低涂料的表面張力,提高涂料的底材潤施能力和漆膜的流動性、消除Benard旋渦從而防止發花。降低表面張力的能力取決于其化學結構。另一個顯著特性是能改善涂層的平滑性、抗掛傷性和抗粘連性。

  有機硅流平劑——降低表面張力
  由于具有表面活性,聚硅氧烷會在表面聚集。聚硅氧烷的最重要特性之一是降低涂料表面張力的能力。化學結構不同,降低表面張力的程度也不同,用拉環法可以很容易測定表面張力的降低程度,強烈的表面活性和降低表面張力的作用在許多情況下是有幫助的。
  B¨nard 旋渦和絲紋
  溶劑的揮發將較低密度、較低粘度的介質從漆膜深層帶至表面。隨著介質向外鋪展、溶劑揮發、介質變得更粘稠,從而獲得較高的密度,因而會下沉到富含溶劑的涂層底部。顏料會在渦流運動中被帶動。隨著涂層的干燥和變得更粘稠,運動逐漸停止。在水平面這種運動形成的表面結構叫做B¨nard 旋渦,但在垂直面上旋渦會變形,產生叫做絲紋的表面缺陷。
 聚硅氧烷由于其活性會定向于氣液界面形成單分子層,避免出現不同表面張力區域,有效阻止表面區域的運動,從而不會形成B¨nard 旋渦。

         B¨nard 旋渦                     絲紋
  有機硅流平劑對熱氣流的敏感性

                           
  典型地在家具涂裝過程中,當通過熱空氣對涂層進行加速干燥、涂層施工于熱的底材上時,經常會出現問題。較高表面張力區域潤濕能力下降。當其表面張力增加到超過底材的表面張力時,會發生漆膜的散開(潤濕不良)。這種現象可通過加入能強烈降低表面張力的聚硅氧烷來進行控制。表面滑爽除了控制表面張力,聚硅氧烷也能提高涂層的滑爽性。滑爽性可通過測量在涂層上拖動一定重量的
  有機硅流平劑的低摩擦系數表明好的滑爽性。
  好的滑爽性本身可能是希望獲得的特性,就象在家具漆中。希望獲得滑爽性的次要原因是好的滑爽性會帶來良好的抗刮傷性,提高抗粘連性。滑爽性所帶來的另一好處就是被玷污的傾向會更低。

  丙烯酸結構流平劑
丙烯酸結構有兩大類:
  ● 丙烯酸均聚物
  ● 丙烯酸共聚物

  純丙烯酸流平劑包括傳統的非反應性丙烯酸流平劑和新型含管能團的反應性丙烯酸流平劑。這是一類分子量不等的丙烯酸均聚物或共聚物,這類流平劑僅輕微降低涂料的表面張力,但能夠平衡漆膜表面張力差異,獲得真正平整的、類似鏡面的漆膜表面。如果分子量足夠高,這類流平劑還具有脫氣和消泡的作用。與聚硅氧烷相比,丙烯酸表面控制劑賦予涂料兩個重要的特性,這兩個重要的特性可以解釋這類產品在獲得優異流平的、似鏡面表面時的優越性能。
  ● 高表面張力(為了保證適當的底材潤濕性,它總是低于底材的表面張力)
  ● 在氣液界面平衡表面張力
  除此之外,丙烯酸流平劑還具有如下優點:
  ● 在薄涂層中也可獲得優異的流平性
  ● 防止氣泡穩定化以及空氣滯留
  ● 對層間附著力無影響

   桔皮                                                    
 

  根據物理原理,涂層的表面部分一定會流向更高表面張力的區域,這種流動受如下幾個因素影響:噴涂液體的粘度、噴涂條件(氣壓和氣/液比)、液體的表面張力,結果就是導致不適當的流平,表現為具明顯結構的、有波紋的表面。
  丙烯酸流平劑具有平衡表面張力差異的能力,可徹底解決這一難題。
  ? 鮮映性
   鮮映性是指涂層的反射特性,與表面流平和漆膜霧影緊密相關。這一性質在汽車漆中顯得尤為重
   要,汽車涂料是通過自動噴槍施工在難施工的表面。在烘爐中烘烤涂料對流平也有不良影響。

   丙烯酸流平劑是解決鮮映性問題的最有效的流平劑產品。
   低 高
  ? 鬼影(打電報、打磨痕)
  當一涂層施工在另外一具有不均衡表面張力的涂層表面時,會出現¡ 鬼影¡ 這一特別現象。當第一道涂層含有聚硅氧烷添加劑并由于一些原因必須部分打磨,就會出現這種漆膜缺陷。打磨后,表面會用溶劑清洗。打磨和清洗會全部或部分地將聚硅氧烷從漆膜表面清除,從而形成表面張力差異。在第一道涂層采用丙烯酸流平劑而不是聚硅氧烷,可防止這種漆膜缺陷。
  ? 金屬閃光漆漆膜出現顏色不均
    局部表面張力差異自然會導致片狀鋁顏料的不均勻排列。聚硅氧烷降低表面張力,但對片狀鋁顏料的排列有不良影響;丙烯酸流平劑平衡表面張力差異,不會產生副作用。到現在為止所描述之問題的解決方案與所采用流平劑的化學結構和作用機理緊密相關。

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