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涂料配方設計如何選擇潤濕劑?表面張力成為重要決定因素之一

來源:麥(mai)爾(er)化工 瀏覽 162 次 發布時間:2024-03-25

在探討涂料(liao)的(de)(de)應用(yong)和涂裝工藝(yi)時(shi),理(li)解并掌握(wo)表(biao)面(mian)張(zhang)力(li)的(de)(de)概念至關重(zhong)要。表(biao)面(mian)張(zhang)力(li)是液體(ti)(ti)表(biao)面(mian)分子間(jian)相互吸引(yin)造(zao)成的(de)(de)一(yi)(yi)種表(biao)面(mian)收(shou)縮力(li),它是液體(ti)(ti)對固體(ti)(ti)或(huo)(huo)其(qi)它液體(ti)(ti)的(de)(de)潤濕能(neng)力(li)的(de)(de)一(yi)(yi)個關鍵物(wu)理(li)量。涂料(liao)的(de)(de)表(biao)面(mian)張(zhang)力(li)決(jue)定了其(qi)在基(ji)材上(shang)的(de)(de)流動性和覆蓋能(neng)力(li),尤(you)其(qi)在復雜曲面(mian)或(huo)(huo)多孔材質的(de)(de)基(ji)材上(shang),這一(yi)(yi)點尤(you)為重(zhong)要。


 為(wei)了(le)優化這(zhe)一性(xing)(xing)能,基材(cai)潤(run)(run)濕(shi)劑(ji)(ji)的(de)加入顯得(de)尤為(wei)重要,如某廠家的(de)基材(cai)潤(run)(run)濕(shi)劑(ji)(ji)HY-6083,它(ta)是聚醚硅氧烷(wan)共聚物(wu),強烈降低表面張力,19.8達因,不穩泡,潤(run)(run)濕(shi)鋪展性(xing)(xing)好,優異的(de)防縮(suo)孔效果,特別(bie)適合(he)難潤(run)(run)濕(shi)底材(cai),對(dui)標TEGO 270。

當我們(men)討論表(biao)(biao)(biao)面(mian)張力(li)(li)(li)時(shi),需(xu)區(qu)分靜態(tai)表(biao)(biao)(biao)面(mian)張力(li)(li)(li)和動態(tai)表(biao)(biao)(biao)面(mian)張力(li)(li)(li)。靜態(tai)表(biao)(biao)(biao)面(mian)張力(li)(li)(li)是(shi)指(zhi)表(biao)(biao)(biao)面(mian)活性(xing)劑在涂(tu)料體系內達(da)到一(yi)種穩定(ding)平衡狀(zhuang)態(tai)后的表(biao)(biao)(biao)面(mian)張力(li)(li)(li),這(zhe)可(ke)以通(tong)過經典的du Nouy環(huan)法(fa)來測定(ding)。動態(tai)表(biao)(biao)(biao)面(mian)張力(li)(li)(li)則描述了表(biao)(biao)(biao)面(mian)活性(xing)劑分子從液體內部向表(biao)(biao)(biao)面(mian)遷移并降低表(biao)(biao)(biao)面(mian)張力(li)(li)(li)的速率,這(zhe)種速度的快慢直接影響涂(tu)料的初始潤(run)濕性(xing)能,通(tong)常采(cai)用“最大(da)氣泡壓力(li)(li)(li)”法(fa)來測試。


潤(run)(run)濕(shi)(shi)劑(ji)的(de)(de)(de)選擇是(shi)(shi)一個復雜的(de)(de)(de)過程,不僅需(xu)要考(kao)慮其降低(di)表面張力的(de)(de)(de)能力,還(huan)需(xu)考(kao)慮其分子結構與待潤(run)(run)濕(shi)(shi)的(de)(de)(de)材(cai)(cai)料之間的(de)(de)(de)相互(hu)作用(yong)。合(he)(he)適(shi)的(de)(de)(de)潤(run)(run)濕(shi)(shi)劑(ji)能夠提升涂(tu)料與基(ji)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)界面親(qin)和(he)性,從而實現更好的(de)(de)(de)潤(run)(run)濕(shi)(shi)效(xiao)果。但是(shi)(shi),并非所有潤(run)(run)濕(shi)(shi)劑(ji)都能適(shi)用(yong)于所有類型的(de)(de)(de)底(di)材(cai)(cai),因此需(xu)要根(gen)據具體材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)性質來選擇合(he)(he)適(shi)的(de)(de)(de)潤(run)(run)濕(shi)(shi)劑(ji)。


同時(shi)(shi),降低表(biao)面張力(li)并非沒(mei)有任何副作用。雖(sui)然低表(biao)面張力(li)有助于涂(tu)料在基材上(shang)的鋪(pu)展,但過低的表(biao)面張力(li)也(ye)容易導致(zhi)液體體系中(zhong)氣(qi)(qi)泡的形成(cheng),從而使得(de)消泡變得(de)更(geng)加困難。氣(qi)(qi)泡的存在不僅會(hui)影響涂(tu)膜(mo)的外觀,還可(ke)能(neng)(neng)(neng)導致(zhi)涂(tu)膜(mo)性(xing)能(neng)(neng)(neng)的降低,因此在選擇潤濕劑時(shi)(shi)也(ye)需要權衡(heng)這一(yi)點。特別是對于一(yi)些(xie)能(neng)(neng)(neng)極(ji)度降低表(biao)面張力(li)的潤濕劑,如含(han)氟類潤濕劑,雖(sui)然它們在提升涂(tu)料潤濕能(neng)(neng)(neng)力(li)方面表(biao)現出色,但同時(shi)(shi)也(ye)帶來了控制氣(qi)(qi)泡的新挑戰。


潤(run)濕(shi)(shi)(shi)劑(ji)的(de)(de)種類(lei)繁多(duo),它(ta)們可以基(ji)于不同的(de)(de)化學(xue)組(zu)成(cheng)和特性來分類(lei)。如按照潤(run)濕(shi)(shi)(shi)目標不同,可以分為基(ji)材潤(run)濕(shi)(shi)(shi)劑(ji)和顏(yan)料(liao)(liao)(liao)(liao)潤(run)濕(shi)(shi)(shi)分散劑(ji)。基(ji)材潤(run)濕(shi)(shi)(shi)劑(ji)的(de)(de)目標是改善涂(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)(liao)與基(ji)材的(de)(de)接觸和黏(nian)附,從而促(cu)進涂(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)(liao)均(jun)勻(yun)鋪展;而顏(yan)料(liao)(liao)(liao)(liao)潤(run)濕(shi)(shi)(shi)分散劑(ji)則旨在(zai)促(cu)進顏(yan)料(liao)(liao)(liao)(liao)粒(li)子(zi)在(zai)涂(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)(liao)中的(de)(de)均(jun)勻(yun)分散,并防止其團聚沉(chen)淀。盡管這兩類(lei)潤(run)濕(shi)(shi)(shi)劑(ji)在(zai)減少固/液界面張力上有共同點,但它(ta)們在(zai)具體應用中的(de)(de)側重點和功能差異顯(xian)著。因此,在(zai)涂(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)(liao)配方(fang)設計時(shi),應根據所需的(de)(de)涂(tu)(tu)(tu)裝效果、基(ji)材類(lei)型以及(ji)顏(yan)料(liao)(liao)(liao)(liao)和填料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)特性來精心選擇(ze)潤(run)濕(shi)(shi)(shi)劑(ji)。