浮色发花原理
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涂料的浮色发花引言与清漆比较任色漆的生产具有更多的不稳定因素生产难度也相应加大“色漆生产中出现的各种各样不稳定现象中浮色、发花是最常见她是最头疼的问题“色漆的浮色有两种情况睐水亲油或表面张力不平衡引起的罐内静态浮色似及涂膜干燥中由于颜料粒子运动差异引起的涂膜动态浮色“本文阐述罐内静态浮色和涂膜动态浮色的起因影响因素及其解决方法1 罐内静态浮色1.1 起因色漆分散均匀,但是在贮罐内静置一段时间喇夏罐内出现的一种或多种颜料分离出来孵现在表面的现象称为罐内静态浮色“例如灰色硝基噢淳酸底漆贮罐内浮现黑色) 酞著蓝或炭黑调蓝色或灰色乳胶漆时诬浮现蓝色或黑色现象“当然在某些体系可能浮现白色“产生静态浮色的原因是调色基础漆与色浆间的亲水亲油不平衡伍戈者表面张力不平衡“浮现在表面0 引言与清漆比较任色漆的生产具有更多的不稳定因素卫巨产难度也相应加大“色漆生产中出现的各种各样不稳定现象中孵色! 发花是最常见她是最头疼的问题“色漆的浮色有两种情况睐水亲油或表面张力不平衡引起的罐内静态浮色似及涂膜干燥中由于颜料粒子运动差异引起的涂膜动态浮色“本文阐述罐内静态浮色和涂膜动态浮色的起因! 影响因素及其解决方法“1 罐内静态浮色1.1 起因色漆分散均匀田狡在贮罐内静置一段时间喇夏罐内出现的一种或多种颜料分离出来孵现在表面的现象称为罐内静态浮色“例如灰色硝基噢淳酸底漆贮罐内浮现黑色) 酞著蓝或炭黑调蓝色或灰色乳胶漆时诬浮现蓝色或黑色现象“当然在某些体系可能浮现白色“产生静态浮色的原因是调色基础漆与色浆间的亲水亲油不平衡伍戈者表面张力不平衡“浮现在表面磨“然而在成品涂料中添加润湿分散剂国之部分润湿分散剂首先与大量的溶剂和聚合物竞争燃后到达颜料粒子表面“因此叻军决成品涂料的静态浮色田闰湿分散剂用量很高昭是分散阶段添加量的口倍左右2 涂膜动态浮色涂膜干燥过程中颜料粒子发生分离的现象称为动态浮色“动态浮色的颜料分离分两种情况s- 种是涂膜发花嵘夏面颜色不均) 另一种是涂膜浮色佳表面颜色均一呵旦表层与底层颜色有差异“通常用指揉展色来鉴别浮色酬守涂料倾倒或涂布在玻璃板或黑白卡纸上畔天状态时ffffl 手指揉磨诬直到涂膜开始变得粘稠CIM 料粒子不再迁移! 分离“如果涂料存在浮色oil 未揉磨的表面与揉磨后的表面在色相上存在差异) 揉磨过程中颜料容易分离而出现丝状条纹) 涂膜干燥后昧揉磨的表面会出现棱角涡流花纹“指揉变色程度随指研条件而变化国柔磨时间的长短或揉磨动作的轻重以及涂膜干燥速度等对颜色变化程度有很大的影响,涂料出现动态浮色! 发花( 哺极端的复杂性“涂料组分有颜填料! 展色剂八连接料! 溶剂渝口助剂“分散在展色剂中的各种颜料任司能在粒度大小和形状任表面的化学与物理性质似及分散程度方面都有所差别赃干燥过程中容易分离出来“同时国余膜的厚度! 干燥速度大小也会使颜料粒子发生分离“2 .1 涂膜发花起因与解决方法涂膜发花属颜料动态分离现象之一( 颐料在水平方向发生分离碍致涂膜颜色不均而出现发花“发花有两种表现形式淞角涡流花纹和丝状条纹“涂膜出现棱角涡流花纹发花原因是表面张力差过大田左选用强力降低表面张力的表面活性剂八常用有机硅表面活性剂YA 吏其在涂膜干燥过程中迁移到表面形成单一的分子膜哟衡表面张力而控制发花“涂膜出现丝状条纹发花原因是涂料相容性欠佳曝础漆对色浆的展色性差任司添加£IQIF) 公司的TUDAW - i ! T2AOIDAW- 一进行改进“2 .2 涂膜浮色起因与解决方法浮色是颜色在垂直方向上发生变化赊料在成膜和干燥过程中晒种或多种颜料发生分离任. 种颜料浮到表面唱一种颜料原位不动或是沉到底部“涂料浮色有内因和外因“其中内因是颜料粒子粒径差嚓度差( 颐料絮凝体! 解絮凝体同时存在八亲合絮凝! 桥架絮凝! 颜料与展色剂絮凝瑜畴红致颜料粒子运动能力差) 外因是涂料干燥过程中的贝纳尔多涡流“所有不同原因的絮凝或粒径差使得颜料粒子运动能力出现差异噶余料成膜干燥中有运动差异的颜料粒子在运动中有分离出来的趋势“,2 之‘颜料亲合絮凝浮色颜料分散分为“步s 第一步田听有颜料表面的空气和潮气被排出丽由润湿分散剂以及树脂溶液所取代咽口乙界面转变为固回夜界面) 第二步随过机械能冲击和剪切力晰料附聚体破裂( 啦度变小) 第三步诬颜料分散体必须得到稳定似防止不受控制的絮凝形成“小粒径! 比表面积大的有机颜料吐匕大多数大粒径比表面积小的无机颜料更容易絮凝瞰口酞著蓝! 甲苯胺红和炭黑就是容易絮凝的颜料“小粒径的颜料粒子移动较快屿相邻的粒子碰撞的频率高贿更多的机会在其所在的环境中叫戈到能量低! 对颜料亲和力大的界面“展色剂! 润湿剂或其他材料都可能是这样的表面“颜料按亲和力的不同侄在体系中吸附或富集在相界面上“分散良好的颜料处于解絮凝状态贿良好的流动流平性! 抗流挂性和抗沉降性“颜料保护不够哈出现颜料亲合絮凝“同一种颜料的絮凝导致颜料粒子的运动性变差住其粒径因絮凝而加大( 吠粒子的运动相对较慢任容易沉淀在底层而分离出来“颜料分散后西口颜料粒子表面吸附的薄层润湿分散剂或树脂咽吸附层过薄( 峭斥力不够( 咽某种原因八如冻融伽入电解质确军吸或压缩吸附层任吸附层脱落ffq致颜料粒子相接触碱少表面积倒灰复低能态孵低体系能量叫之生亲合絮凝“产生絮凝体任会降低着色强度吮泽瞰变流变性a MI, 大触变性“亲合絮凝浮色的预防与解决方法螺凝体与附聚体从结构上看非常相似环同点是絮凝体中颜料之间是分散剂! 树脂溶液肠丁不是空气“絮凝体颗粒间相互作用力弱叶般的机械功可打开絮凝体) 附聚体转为较小颗粒蠕增加界面及界面能叫本系能量较高“这个体系会力图摆脱高能态of 复原先低能态蠕增强对颜料粒子的保护吐曾加保护剂八分散剂或树脂%0色浆使用前应检测其稳定性Ell 稳定性差的色浆洲吏用前增加润湿分散剂时口水性色浆添加TAOIDAM分散均匀) 薄颜料保护层可以增加保护层厚度国是高抗絮凝性( 履贞防浮色“22 桥架絮凝浮色增稠剂或分散剂等某些基团八如疏水端基Yali 颜料粒子有较强的亲和力田吸附颜料粒子形成桥架絮凝碍致涂料浮色“强疏水缔合型增稠剂八如。
浮游花的原理浮游花是一种通过利用水的表面张力和浮力原理实现浮起和移动的装置。
它由一片或多片薄而轻的植物叶片构成,这些叶片的底部粘附有微小的气泡,使其能够在水面漂浮。
浮游花的原理主要涉及到两个关键要素:水的表面张力和浮力。
首先,水的表面张力是指水分子相互之间由于相互作用而形成的表面层的张力。
水分子在表面层上形成一个紧密排列的结构,使得表面层上的水分子相互之间产生较强的吸引力。
这种表面张力的作用使水面上的物体能够像一张薄膜一样支撑物体。
其次,浮力是指当物体浸入液体中时,受到液体上升的力。
根据阿基米德原理,浮力等于被物体所排除的液体的重量。
当物体的密度小于液体时,物体会产生浮力,从而可以漂浮在液体表面上。
浮游花利用了这两个原理来实现其浮起和移动的功能。
首先,浮游花的叶片底部粘附有微小的气泡,在水中排列成一定的形状。
这些气泡的存在使整个浮游花体系的平均密度降低,使其整体上呈现出密度小于水的特点。
当浮游花投放到水中时,气泡所附着的叶片会漂浮在水面上,形成浮力。
而浮力与物体浸入液体所排除的液体的重量成正比,所以浮力大于或等于浮游花的重量,使其能够浮在水面上。
此外,浮游花叶片的形状和水的表面张力也起到重要的作用。
浮游花的叶片一般采用宽且轻薄的形状,使得水的表面张力能够更好地支撑叶片的重量。
而叶片之间的微小气泡和水之间的表面张力相互作用,形成了一个稳定的浮力平衡。
综上所述,浮游花的浮起和移动机制是通过利用水的表面张力和浮力原理实现的。
浮游花的叶片底部粘附有微小的气泡,使得整个浮游花体系的平均密度小于水的密度。
这种密度差导致浮游花能够浮在水面上,而水的表面张力和浮力的作用保持了其稳定的浮动状态。
浮游花具有较高的装饰性和观赏性,常见于池塘、湖泊等水域,为人们提供了美丽的水景。
除此之外,浮游花也能为湖泊提供氧气、降低水温等生态功能,对水体生态系统的平衡和稳定具有一定的作用。
漂浮的花朵小实验原理
漂浮的花朵小实验原理可以归结为以下几点:
1. 表面张力:水的表面会形成一层薄薄的膜,称为表面张力。
这个现象使得水呈现出一定的弹性和黏性,可以支撑轻微的物体。
当物体和水的接触角小于90度时,物体可以漂浮在水面上。
2. 空气被困:在实验中,一朵花朵被放在水面上,花朵的花瓣和空气之间形成了一个被困住的空气包。
由于空气的密度小于水的密度,这个被困住的空气包使得花朵整体比水的密度小,从而漂浮在水面上。
3. 重力与浮力:根据阿基米德原理,当物体浸入一个液体中时,它受到向上的浮力,大小等于被物体排开的液体的重量。
如果物体的密度小于液体的密度,那么浮力将大于重力,导致物体浮在液体表面上。
在这个实验中,花朵的密度较小,浮力大于重力,所以花朵能够漂浮在水上。
综上所述,漂浮的花朵实验原理主要涉及表面张力、空气被困、阿基米德原理中的浮力与重力的关系。
浮色发花怎么解决?发花和浮色现象:凡含两种以上颜料的涂料,经涂装后在涂膜表面出现不均匀类型的颜料分离现象,用肉眼可辨认发花或浮色。
原因:发花可定义为涂膜的外观有花斑,呈斑点或条斑的现象。
是指在涂装之后的涂膜中存在多种颜料的不均匀分布;而浮色系指涂装后的湿膜中颜色呈现均匀变化,它是由于涂料中多种颜料中的一种或几种以较高的比例在表面上呈现分离升现象。
原因是使用混合颜料时,由于颜料粒子大小不同或由于溶剂挥发形成的涂料基循环流引起颜料不均匀分离而致。
即当溶剂在湿膜表面挥发时,处于膜体下面的溶剂开始扩散或迁移到表面,以补充表面。
这种表面流动或涡旋运动带着颜料粒子一起流动并形成贝纳德窝。
当溶剂和其缔和的基料流到这些“贝纳德窝”中心的表面时,也带来悬浮的颜料。
这时,颜料粒子的流动速率不同,相应会出现不同颜料的分级式重新分布。
最终某种类型的颜料在表面上呈现较高的浓度。
这就是产生发花和浮色病态的过程。
至于其他因素,诸如表面张力,颜料絮凝程度也会导致不同颜料的分离。
对策:制涂料时不选用含极细颗粒的颜料品种,例如配灰色复涂料时,不用细颗粒的炭黑。
在颜料分散过程中加入颜料分散剂(例如德国BYK公司的P104S等)。
亦可加入能产生触变结构的添加剂,阻止颜料的分离。
一般可用高吸油量的填料和适量的ZnO(2%~5%)。
但最好选用胶体结构。
这种结构可使涂料基不流动,却不会干扰各组分颜料的分布。
在制涂料时加入硅油可以降低涂膜的表面张力,致使贝纳德环流停止,从而阻止发花病态的发展。
目前涂料工业已广泛采用经表面处理的颜料,再加上对症选用分散助剂,是可以克服发花和浮色病态的。
涂料涂料体系中的界面原理(五)浮色现象的形成及解决方法高分子学习研究作者:guicheng浮色是指含两种以上颜料的色漆,经施涂后多种颜料中的一种或几种以较高的比例被分离出来,并飘浮到涂膜表面,这种现象,称为浮色。
它与发花相似,但又有所不同。
发花是颜料在水平方向发生分离,导致涂膜颜色不匀。
而浮色是颜料在垂直方向上发生变化。
浮色现象分为两种,静态浮色和动态浮色。
静态浮色是指在储存过程中,一种或多种颜料浮至表面的现象。
动态浮色是指在涂膜干燥过程中,颜料粒子浮至表面的现象。
判断浮色发花的方法是指研法,即用手指揉磨具有一定流动性的涂层,待涂层失去流动性后观察未揉搓和揉搓后涂层的色相。
如果两处的色相存在差异,说明涂膜在干燥过程中发生浮色现象。
在静止状态下,涂料发生浮色现象主要与不同材料的HLB值的相匹配性有关。
在涂料体系中,亲油物质的表面张力比较小,在储存过程中倾向于向涂料的表面移动。
从热力学角度分析,这有利于降低体系的能量,使体系变得稳定。
但会导致体系内颜料在垂直方向分布不均匀,发生浮色现象。
解决静态条件下涂料浮色现象的方法是选择合适的分散剂,使不同颜料的HLB相匹配。
如果涂料浮白色,说明白色颜料比较亲油,因此需要提高白色浆的亲水性。
如果涂料浮的是色浆的颜色,说明白色浆比较亲水,需要将白色浆做的偏油一些,来阻止涂料浮色现象。
提高涂料的黏度可以有限减慢浮色现象发生的动力学过程,使体系变得相对稳定。
静止状态下,涂料体系内不同颜料的表面张力的不一致也会导致浮色现象的发生。
在涂料体系中,表面张力比较小的颜料倾向于向涂层的表面移动。
如果色浆之间的表面张力差比较大,选择合适的润湿分散剂可以解决或减慢浮色现象的发生。
另外颜料的沉降速率与其粒径的平方成正比,体系内大粒径的颜料粒子更容易发生沉降。
这种现象在涂膜干燥过程中也会有较明显的体现。
如果选择的分散剂不恰当,颜料粒子间容易发生絮凝,直接结果会导致粒子的运动能力减弱,尺寸增大,体系发生浮色现象。
包装印刷过程中墨膜浮色及发花问题解析二二、防止和补救浮色发花的措施围绕上述油墨墨膜浮色发花的几种表现形式,地进行了分析和归纳。
但我们如何防止和补救既成事实的浮色发花,有关文献却廖廖无几。
为此,笔者根据积累的经验分述各例。
包装印刷油墨的稳定性是各组分间朴素作用的结果。
例如,溶剂的极性强度不同,对活性剂颜料表面的吸附也有所不同,如十八烷基胺在各且份溶剂中吸附量的顺序是:甲苯>二氯乙烷>混合溶剂。
大多数人士认为:各种溶剂只影响物理吸附而不会影响化学吸附。
同时又认为:连结料和活性剂在颜料表面会产生竞争吸附,已被初中证明是正确的。
这说明竞争吸附取决于连结料、活性剂与颜、填料表面亲和性的大小。
颜料或填料若是亲水的,在非极性溶剂中就选择极性度较大袁附。
如是疏水的,在极性溶剂中则要选择疏水性较强的物质进行吸附。
表面活性剂的物理吸附不会影响聚合物的化学中附,这是因为表面活性剂在颜、填料表面的物理吸附是不牢固的,在溶剂中容易被树脂从颜料的表面挤出去。
与颜料表面形成化学吸附的表面活性剂是不能被树脂聚合物从颜填料表面挤出动的。
表面活性剂在表面的吸附饱和度越大,聚合物吸附的阻力就越大。
另一方面,如果在油墨制造时分散研磨的时间稍短,其油墨在制造过程或油墨贮存时,在溶剂中就不容易被树脂从颜料表面挤出去,但可能仍会产生其它现象,这有待实践证明。
在极性溶剂中,超微细的活性钙和醇酸树脂能吸附在铁兰和中铬黄的表面,这是因为该颜料人有两种活性中心,所以呈微酸性的活性钙和醇酸树脂仍可吸际在其表面上,但其率较低,故而造成润湿分散性也差,当分散至7.5微米时,其表面就产生了浮色;当分散到1-2微料时则会消失。
如在印刷过程中添加稀释剂后,浮色发花又会再闪出选择适当的分散剂,加入润湿分散剂不仅可以减少颜、填料研磨时间,而且还能节省能源,提高工作效率。
为了防止油墨浮色发花,应将润湿分散剂引入包装印刷油墨体系,其目的无非是:1)增加墨膜的光泽度,改善墨膜的流平性。
第一期-分散剂的替换实验怎么才能把知识点和实验很好的联系起来~最后决定,将理论,方法,以及小编在实验室的实验过程结合起来给大家进行总结和展示~作为“小编陪你一起做实验” 第一期,本人决定拿分散剂先练练手~分散剂相关知识点实验开始前,小编先简单和大家回顾一下关于分散剂的知识点~01 什么是分散剂在我们涂料生产过程中,颜料分散是一个很主要的生产环节,它直接关系到涂料的储存,施工,外观以及漆膜的性能等,所以合理地选择分散剂就是一个很重要的生产环节。
但涂料浆体分散的好坏不光和分散剂有关系,和涂料配方的制定以及原料的选择都有关系。
分散剂顾名思议,就是把各种粉体合理地分散在溶剂中,通过一定的电荷排斥原理或高分子位阻效应,使各种固体很稳定地悬浮在溶剂(或分散液)中。
02 分散剂的十大作用•提升光泽,增加流平效果•防止浮色发花防止浮色发花•提高着色力颜料分散和稳定得更好,其着色力会明显加强。
•降低粘度,提高生产效率。
•减少絮凝,增加施工性和使用性•防止返粗,增加贮存稳定性•增加展色性和颜色饱和度•增加透明度或遮盖力•提高研磨效率,降低生产成本•防止沉降03 分散剂的分类04 分散过程颜料的状态1.颜料的润湿市售的颜料粒子表面往往会吸附水分、空气等污染物。
颜料的润湿就是分散剂、树脂、溶液取代水分、空气的过程。
2.颜料的分散外部作用力(分散或研磨),将颜料粒子聚集体,打散成初级粒子状态。
3.颜料的稳定分散开的颜料粒子彼此之间还是倾向于重新抱团,形成新的聚集体这个过程叫做絮凝。
而分散剂和树脂吸附在颜料粒子表面,可以有效防止絮凝,保证色浆体系的稳定性。
05 分散剂的作用机理1. 静电稳定分散剂带有可电离的官能团,吸附在颜料粒子表面使粒子带有电荷,容易吸收周围相反的电荷,形成稳定的双电子层,当粒子相互靠近时,相同电荷发生排斥作用,使颜料粒子稳定。
2.空间位阻稳定分散剂锚固基团吸附在颜料粒子表面的同时,溶剂化分子链段在体系中呈舒展状态,同时由于分子链段之间的空间位阻作用,在颜料粒子表面形成了一定厚度的分子链段隔离层,有效防止颜料粒子的聚集。
浮色发花防止剂1.前言涂料的颜色多数是几种颜料拼配起来的复合色。
涂料涂装后,涂膜在干燥过程中有时颜色会发生变化,造成涂膜表面颜色的缺陷,经常遇到的有以下几种:浮色(Floading)发花(Floating)丝纹(Silking)花斑(Motting)条痕(Slriation)虽然称谓不同,但其根本原因是涂料中颜料组分的一种或几种产生沉降、絮凝造成颜料分离,导致涂膜表面颜色发生变化。
将其归纳,可分为“浮色”和“发花”①。
发花,是指涂膜中颜料组分分布不均,呈现出条斑或蜂窝状的花纹,可以理解为颜料垂直方向的分离。
浮色,是指涂装后,涂膜中的颜料组分呈现出均匀层状分离现象,其中的一种或几种颜料以较高浓度均匀地分布在表层,上下层的颜色差距较大。
可以理解为颜料水平分离。
丝纹,是指浸涂货流涂后再涂膜表面呈现的条纹状的花纹。
实际上也是发花的一种表现形式。
2.发花浮色形成的原因产生浮色发花的原因是很多的,一般认为:贝纳尔涡流;颜料粒子的运动速度差;颜料絮凝分离等是主要原因。
但颜料组合匹配不当,添加剂运用不宜,容积不匹配,树脂拼合不合理等也会造成浮色发花。
2-1贝纳尔涡流涂料涂装后,涂膜表层溶剂挥发,表面温度下降,表层密度和表面张力增加,上层密度大,受重力早用作用向下沉。
下层富含溶剂、表面张力低,受表面张力作用,又推动涂料由下向上运动,新上来的富含溶剂的涂料表面张力比周边低,因此涂料又由中心被推向“边缘“,并在此堆积,向下沉降,形成了规整的六边形,这就是贝纳尔涡流,见图4-。
溶剂与其缔合的基料,携带颜料粒子一同由涡流的中心上升到涂膜的表面。
但其所写各种颜料粒子的比率却不相同,比表面极大的,粒经小的,比比表面积小的,粒径大的多,这是因为小粒子运动速度快,其结果导致颜料的分级或重新分布,使一种颜料在表面呈现出较高的浓度。
由涡流中心携带颜料上升到表层的富含溶剂的涂料,因其表面张力比周边低,因此,它会向表面张力高的六边形的边缘缓处运动,并在此堆积,所以我们看到边缘处颜色深,并有“小丘”这就是发花及桔皮的简单成因。
涂装名词解释名词解释1.涂料PAINT/COA T“涂料”,就是我们俗称的“油漆”,它是⼀种有机⾼分⼦胶体的混合物溶液或粉末,涂装在物体表⾯上,能形成附着坚牢的涂膜。
2.体积固体含量(SV%)SOILD液体涂料在规定的温度和时间固化或⼲燥后所留下的⼲膜的体积百分数。
体积固体含量SV%=(⼲膜厚度/湿膜厚度)×1003.配⽐(混合⽐率)双组分漆的配⽐是根据油漆中的树脂组份和固化剂组份中各⾃所含的活性官能团数,通过理论计算和实验测试所获得的两个组份的混合⽐。
按照油漆供应商提供的产品说明书中所给定的配⽐,将基料和固化剂两组份混合均匀,才能使它们进⾏充分的固化反应,以获得性能理想的漆膜。
通常油漆供应商已将两组份以整桶包装的形式搭配好,在施⼯现场⼤量喷漆作业时,通常⼯⼈们都能按照配⽐调配油漆,但是,在预涂和补涂作业中,⼯⼈们往往不能正确地配⽐,凭感觉随意调配现象屡见不鲜。
4.熟化时间CURING TIME它是指双组份油漆的基料和固化剂混合均匀后,在使⽤前所需放置的⼀段时间,这样有利于基料和固化剂进⾏⼀定程度的熟化,有利于涂装和形成更好的漆膜。
但是在实际喷漆时,施⼯⼈员为赶⼯期不能很好的做到这⼀点,这样做的结果不能使漆膜的性能达到最佳状态,涂装部门应加强施⼯管理。
5.适⽤期(混合使⽤时间)它它是多组份的化学固化型涂料相互混合均匀后,适合于施⼯的最长时间。
超过这⼀时间后因固化反应,涂料黏度变稠并开始胶凝,此时即使加⼊稀释剂也⽆法使⽤。
溶剂型双组份产品的适⽤期依环境温度⽽定,⼀般⽽⾔,温度增加10℃适⽤期缩短⼀半,温度降低10℃适⽤期延长⼀倍6.重涂间隔OVER COATING TIME它是前后两道涂层在涂装过程中对间隔时间的要求。
不同类型的涂料其间隔要求各不相同,在施⼯时应按其不同的要求进⾏施⼯,不能少于或超出说明书中指定的间隔时间,否则会影响漆膜层与层之间的结合⼒⽽造成漆膜剥落等弊病。
?如果超过了重涂间隔期,在喷涂后道漆之前,必须将前道漆膜以打磨的⽅式拉⽑。
涂料浮色发花产生的机理及处理方法浮色发花是生产时所使用的各种颜料的密度和颗粒大小以及润湿程度不同,在漆膜形成但未定膜的过程中向下沉降的速度也不同。
粒径小、密度小的颜料(如炭黑、铁蓝、酞菁蓝等)的沉降速度相对慢一些,这样当漆膜固化后所呈现的外观颜色己完全不是所需要的均匀复色,而成为一种不雅观的,以粒径小、密度小的颜料占显著色彩的漆膜。
发花是由于不同的颜料表面张力不同,同漆料的亲和力也有差距,致使漆膜表面出现颜料浓度分布不均,局部某一颜料较集中而产生不规则的花斑。
浮色发花有两种情况:λ亲水亲油或表面张力不平衡引起的罐内静态浮色λ涂膜干燥中由于颜料粒子运动差异引起的涂膜动态浮色1、罐内静态浮色---垂直浮色油漆分散均匀后在贮罐内静置一段时间后,罐内出现的一种或多种颜料分离出来浮现在表面的现象,称为罐内静态浮色,也叫垂直浮色。
例如灰色硝基醇酸底漆贮罐内浮现黑色,酞著蓝或炭黑调蓝色或灰色乳胶漆时浮现蓝色或黑色现象,当然在某些体系可能浮现白色。
原因:是调色基础漆与色浆间的亲水亲油不平衡或者表面张力不平衡浮现在表面的现象1.1 罐内静态浮色的起因1.1.1 亲水亲油平衡值(HLB):在制乳胶漆时使用乳液、颜填料、溶剂、助溶剂及各类助剂。
如各材料的HLB 值匹配则涂料体系的性能就很优,浮色、发花、分水等现象就会克服。
由于使用的乳液、颜填料选定以后,其 HLB 值就定下来了,但可以通过选择助剂,即润湿分散剂、增稠剂等来调整体系的 HLB 值,使整个体系的 HLB 值平衡。
我们知道,亲油的物质其亲油端的表面张力小,涂料贮存在容器贮罐中,这些亲油的物质容易浮到表面上来,从热力学角度来讲,整个体系能量降低,体系稳定。
当生产的乳胶漆在静态即在容器中就浮色,不仅开罐效果不好,施工性能也不好,涂膜状态也不好。
如果涂料浮白色,说明白浆 HLB 值比较小,白浆比较亲油,所以,生产白浆时就要把白浆作得亲水一点;如果涂料浮的是色浆的颜色,说明白浆 HLB 值比较大,比较亲水,则在生产白浆时就要把白浆作得亲油一些,来阻止涂料浮色。
悬浮玫瑰的原理是什么意思
悬浮玫瑰是一种看起来像漂浮在空中的玫瑰花。
它通过一种特殊的科学原理实现,具体来说,悬浮玫瑰的原理主要涉及到磁悬浮、空气动力学和电磁感应等多个方面的知识。
首先,悬浮玫瑰的基本原理是磁悬浮。
磁悬浮是一种利用磁场的力使物体浮起来的技术。
悬浮玫瑰的花朵底部内嵌有磁铁,而底座则嵌有一个利用电磁感应产生磁场的线圈。
当通电时,线圈产生的磁场与花朵底部的磁铁相互作用,从而使花朵在空中浮起来。
其次,空气动力学也是悬浮玫瑰的原理之一。
悬浮玫瑰的设计通常会考虑花朵的形状和空气的流动情况。
通过合理设计花瓣的形状和角度,可以使得空气在花朵周围流动时产生升力,从而支撑起花朵悬浮在空中的效果。
这种效应类似于飞机的机翼产生升力的原理,使得花朵能够保持在一个相对稳定的位置。
另外,电磁感应也在悬浮玫瑰的实现中起到重要作用。
底座上的线圈在通电时会产生变化磁场,这个变化磁场会诱发花朵底部磁铁中的涡流。
涡流产生反向磁场与线圈磁场相互作用,从而产生抗磁力,使得花朵浮起来。
这个过程实际上符合法拉第电磁感应定律,即变化磁场产生感应电流的规律。
总结来说,悬浮玫瑰的原理主要包括磁悬浮、空气动力学和电磁感应三个方面。
通过利用磁场的力浮起物体、利用空气动力学的效应产生升力和利用电磁感应的
规律产生反向磁场,悬浮玫瑰得以实现漂浮在空中的效果。
需要注意的是,不同的悬浮玫瑰产品可能采用不同的原理和技术,但总体来说,以上所述的原理是比较普遍和常见的。
通过科学原理和技术手段的应用,悬浮玫瑰创造了一种华丽而神秘的效果,给人一种梦幻般的视觉体验。
涂料的浮色发花
陈素平;王阿芬;胡志滨;吴晓天
【期刊名称】《涂料工业》
【年(卷),期】2003(033)010
【摘要】阐述了罐内静态浮色和涂膜动态浮色的起因、影响因素及其解决方法.【总页数】4页(P13-16)
【作者】陈素平;王阿芬;胡志滨;吴晓天
【作者单位】深圳海川化工科技有限公司上海实验室,201209;深圳海川化工科技有限公司上海实验室,201209;深圳海川化工科技有限公司上海实验
室,201209;Cognis香港有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ630.7+2
【相关文献】
1.乳胶涂料浮色发花探讨 [J], 吕会勇;赵云鹏;牛娜;韩子远;宫晓明
2.润湿分散剂复配解决浮色发花问题的探讨 [J], 曾志超
3.涂料浮色发花的主要因素及解决方案 [J], 李玉桂
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5.共研磨涂料浮色发花问题探讨 [J], 许广元;张冠南;朱守津;代祥祥
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浮色发花问题(2009/04/01 13:42)目录:公司动态浏览字体:大中小复色漆在垂直方向的色分离形成浮色,表现为颜色呈层状分布。
在水平方向上的色分离,则形成发花。
表现为窝状色块分布。
形成原因是不同粒径的颜料(粒子团)由于受到表面张力的作用,做定向运动。
在漆膜干燥过程中,实际是发生在表干的初期,表面的溶剂迅速挥发,导致表面张力增大。
拉动了漆膜的垂直流动——工艺上的原因就是不同品种的颜料分散效果的差异造成。
比如,体系中有钛白粉和酞菁蓝等。
由于前者容易分散。
后者不容易分散,产生了絮凝。
絮凝态的颜料体积大。
在溶剂挥发过程中,小粒径的颜料被带到了表面,大粒径颜料团则留在下面。
此时不要认为颜料的比重很重要,想象比重大的颜料(无机颜料,如钛白粉)应该留在下面。
其实,在这个过程中,无机颜料吸附了树脂和溶剂,变得反而“轻”了呢。
一个技术试验可以说明浮色发花与颜料比重几乎没有关系。
那就是不要把涂漆样板平放,而是垂直甚至反过来放置。
效果没有两样。
了解了原因,根本上的解决办法是有效的使得颜料分散。
充分分散的颜料,具有相近的粒径,不会发生这种毛病。
使用高分子分散剂是有效办法。
例如莱银化学科技公司D-104等。
高分子分散剂对于颜料具有持久的稳定能力,保持油漆的状态。
轻度的发花浮色,使用硅油一类的流平剂,可以缓解表面的色分离感官效果。
其实是把发花变成了浮色。
是一种补救措施。
另外,合理的调整溶剂的配方,也可以在一定程度上缓解这种现象的发生。
主要措施是使用高沸点溶剂搭配中低沸点溶剂。
形成复合配方。
另外,表干迅速的漆膜不容易发生这种现象。
快速干燥的漆膜,迅速增加了漆膜的粘度,抑制了流动。
起到了固定漆膜状态的作用。
所以,可以适当添加溶剂释放快的树脂作为添加剂。
如纤维素类的CAB,NC等。
此类树脂还有防止层间串色,改善金属颜料排列的作用等。
有文献解释,综合起来,浮色发花的原因不下6种。
尚有配漆溶剂配方,施工环境等多种原因。
但是,仍然以分散因素最为重要。
包装印刷过程中墨膜浮色及发花问题解析三6)提高墨膜的物理性能。
实践证明,最佳的颜料分散可以提高紫外线的吸收和反射能力,增加颜料的鼎生和耐化学药品性,从而提高了墨膜的物化性能;7)改变包装印刷油墨的流变性。
实践已经证明,采用不同的润湿分用剂有时会得到近于牛顿流体的低粘度分散体系的包装印刷油墨,颜料粒子能分散到接近于原生粒子状态,得到一种稳定的理想分散体系。
例如在高颜料比油墨吸油量较高易于形成触变结构的油墨中,降低粘度,改善流动,确保有较高光泽的流平性,但有的润湿分散剂会使分散体系具有假塑性粘度和触变性粘度,油墨体系形成结构粘性后便使油墨体系处于稳定状态,这种防沉淀、防流挂、防浮色发花是由于分散剂颜、填料控制了絮凝作用而得到稳定;8)节省时间及能源。
添加润湿分散剂可以减少颜、填料的研磨时间,也节省了能源,大大提高了生产效率。
与上述提及的8种功效相反,如果应用不当,则会使树脂连结料渗入纸张内,将颜料单一留在表面而推动墨膜的光泽。
在分子中,阴离子和阳离子机集团大小上等的被称为电中性表面活性剂。
不仅与所有溶剂型印刷油墨体系具有良好的混生,更没有因润湿分散剂而产生副作用。
另外,还具有超分散能力的高分子分散剂。
虽然润湿分散剂能形成的吸附层,产生外力,使产分散体系处于稳定状态,但也有个别能使颜料粒子间产生共絮凝,防止单一颜料过度絮凝,从而达到防止浮色发花的作用。
笔者根据在杭州余杭迪邦精细化学制品厂和扬州市众利达油墨公司的经验,在印刷过程中去补救,其用量则要增加10倍甚至更多。
除了上述已谈的润湿分散剂以使颜料处于稳定的中分散状态下控制絮凝外,下面再着重谈谈流平剂对浮色发花的作用。
按照纳贝德的涡流学说,添加流平剂的目的在于降低油墨的表面张力,防止包装印刷油墨涡流而造成发花,使表面光滑平整,达到色彩均一。
在众多流平剂的助剂中,一般有硅油、有机硅树脂、丙烯酸共聚物等。
我们在实践中已经知道,硅油不能解决颜料的发花,它只能使发花变成池色,形成均一色相、均一色调的表面,解决不了颜料的分离和絮凝。
与清漆比较任何色漆的生产具有更多的不稳定因素,生产难度也相应加大。
色漆生产中出现的各种各样不稳定现象中:浮色发花是最常见也是最头疼的问题。
色漆的浮色有两种情况:亲水亲油或表面张力不平衡引起的罐内静态浮色以及涂膜干燥中由于颜料粒子运动差异引起的涂膜动态浮色。
本文阐述罐内静态浮色和涂膜动态浮色的起因影响因素及其解决方法。
一:罐内静态浮色色漆分散均匀后在贮罐内静置一段时间后,罐内出现的一种或多种颜料分离出来浮现在表面的现象,称为罐内静态浮色,例如灰色硝基醇酸底漆贮罐内浮现黑色,酞著蓝或炭黑调蓝色或灰色乳胶漆时浮现蓝色或黑色现象,当然在某些体系可能浮现白色。
产生静态浮色的原因是调色基础漆与色浆间的亲水亲油不平衡或者表面张力不平衡浮现在表面的现象。
二:涂膜动态浮色涂膜干燥过程中颜料粒子发生分离的现象称为动态浮色,动态浮色的颜料分离分两种情况:一种是涂膜发花表面颜色不均,另一种是涂膜浮色佳表面颜色均一,但是表层与底层颜色有差异,通常用指揉展色来鉴别浮色,首先将涂料倾倒或涂布在玻璃板或黑白卡纸上,流平状态时,将手指揉磨直到涂膜开始变得粘稠,颜料粒子不再迁移分离,如果涂料存在浮色,未揉磨的表面与揉磨后的表面在色相上存在差异,揉磨过程中颜料容易分离而出现丝状条纹,涂膜干燥后揉磨的表面会出现棱角涡流花纹,指揉变色程度随指研条件而变化,揉磨时间的长短或揉磨动作的轻重以及涂膜干燥速度等对颜色变化程度有很大的影响,涂料出现动态浮色发花,有着极端的复杂性,涂料组成有颜填料,展色剂、溶剂与助剂,分散在展色剂中的各种颜料,在粒度大小和表面的物理性质,以及分散程度方面都有所差别,在干燥过程中容易分离出来,同时涂膜的厚度,干燥速度大小也会使颜料粒子发生分离。
(1)涂膜发花起因与解决方法涂膜发花属颜料动态分离现象之一:颜料在水平方向发生分离障碍以致涂膜颜色不均而出现发花。
发花有两种表现形式,棱角涡流花纹和丝状条纹,涂膜出现棱角涡流花纹发花原因是:表面张力差过大,选用强力降低表面张力的表面活性剂,常用有机硅表面活性剂,使其在涂膜干燥过程中迁移到表面形成单一的分子膜,平衡表面张力而控制发花;涂膜出现丝状条纹发花原因是:涂料相容性欠佳,基础漆对色浆的展色性差,建议可以适当添加如IQIF公司的TUDAW、T2AOIDAW,进行改进。
(2)涂膜浮色起因与解决方法浮色是颜色在垂直方向上发生变化,涂料在成膜和干燥过程中一种或多种颜料发生分离任,一种颜料浮到表面,另一种颜料原位不动或是沉到底部。
涂料浮色有内因和外因:其中内因是颜料粒子粒径度差别太大,造成颜料絮凝,通常絮凝的同时存在:亲合性絮凝、桥架性絮凝。
颜料与展色剂絮凝会导致颜料粒子运动能力差,外因是涂料干燥过程中的贝纳尔多涡流,所有不同原因的絮凝或粒径差使得颜料粒子运动能力出现差异,涂料成膜干燥中有运动差异的颜料粒子在运动中有分离出来的趋势所造成。
三:颜料亲合絮凝浮色颜料分散分为可分为几步,第一步有颜料表面的空气和潮气被排出由润湿分散剂以及树脂溶液所取代;第二步随过机械能冲击和剪切力沿面料附聚体破裂。
径度变小;第三步是颜料分散体必须得到稳定似防止不受控制的絮凝形成“小粒径”,比表面积大的有机颜料大多数大粒径比表面积小的无机颜料更容易絮凝,如酞著蓝、甲苯胺红和炭黑就是容易絮凝的颜料,“小粒径”的颜料粒子移动较快,与相邻的粒子碰撞的频率高出更多的机会,在其所在的环境中降到能量最低,对颜料亲和力大的界面展色剂、润湿剂或其他材料都可能是这样的表面,颜料按亲和力的不同在体系中吸附或聚集在相界面上,分散良好的颜料处于解絮凝状态有良好的流动流平性。
抗流挂性和抗沉降性“颜料保护不够出现颜料亲合絮凝”,同一种颜料的絮凝导致颜料粒子的运动性变差住其粒径因絮凝而加大,小粒子的运动相对较慢,容易沉淀在底层而分离出来,颜料分散后颜料粒子表面吸附的薄层润湿分散剂或树脂咽吸附层过薄,原因如加入电解质会吸附或压缩吸附层使得附层脱落,导致颜料粒子相接触碱少,表面体积恢复低能状态,体系能量产生亲合絮凝,产生絮凝体会降低着色强度、光泽、触变、流变性。
触变性亲合絮凝浮色的预防与解决方法,絮凝体与附聚体从结构上看非常相似,同点是絮凝体中颜料之间是分散剂,在树脂溶液中,絮凝体颗粒间相互作用力,一般的机械转力可打开絮凝体,附聚体转为较小颗粒蠕动,增加界面及界面能,较体系能量达较高时,这个体系会力图摆脱高能态,复原先低能态蠕增强对颜料粒子的保护,分散剂或树脂、色浆使用前应检测其稳定性,稳定性差的色浆使用前增加润湿分散剂,如水性色浆添加TAOIDAM分散均匀,薄颜料保护层可以增加,保护层厚度提高抗絮凝性,防浮色。
四:桥架絮凝浮色增稠剂或分散剂等某些基团如疏水端基,颜料粒子有较强的亲和力,吸附颜料粒子形成桥架絮凝导致涂料浮色,强疏水缔合型增稠剂,如因疏水基团对色浆粒子的吸附,引起桥架絮凝着色性较差,碱溶胀型增稠剂因所带离子电荷数量不同,因成盐增稠后在涂膜干燥中导致成膜物带电荷数量不同,耐强极性颜料粒子亲和力不同,浮色严重程度,不同体系在展色方面亦五:颜料与展色剂聚合物絮凝浮色颜料粒子与展色剂之间的絮凝易导致涂料浮色,多与颜料、聚合物、溶剂间的结构性质相关,在涂料干燥过程中成膜物、聚合物等与色浆中一种或两种颜料结构相似。
不排除相容性导致,与其他颜料粒子因分子结构差别大,或小,就会产生轻微的碰撞力,在干燥过程中出现纳尔多涡流,体积小的颜料粒子容易从涂层底部通过成膜物网似及其他原材料物质组成的网中升输到涂层表面,聚合物与颜料粒子亲和力足够大时,这些颜料粒子难以被运送到表层,原地不动或下沉留在底层,由于颜料与聚合物之间的絮凝,纳尔多涡流不断的上升、下沉、翻滚作用下,颜料粒子出现分离而浮色。
在常规的乳胶漆调色基础漆中唯纯丙乳液最常见呈现浮蓝色、黑色、紫色等色浆粒子絮凝,苯丙氟碳乳液,调色基础漆中有机颜料和炭黑絮凝时,发白色现象极为普遍。
说明这种规律性浓弱极性聚合物中,炭黑和酞青蓝容易絮凝,在苯丙乳液中易发白,根据乳液疏水性不同时浮色也有规律,疏水的乳液用氧化铁系无机颜料调色性好,弱极性有机颜料易与聚合物絮凝而浮白色,亲水的乳液体系用无极性炭黑,弱极性有机颜料调色性好,囱化铁系极性颜料易与聚合物絮凝浮白色,但是在纯丙乳液体系里,易发白絮凝的有炭黑黑色或酞著蓝色、紫色、红色等,这些就是典型的颜料与聚合物絮凝浮色现象。
颜料品种不同、分子结构、晶体结构不同,结构也不同,同种类颜料如钛白,不同公司、不同牌号的产品,表面处理剂不同,处理剂用量也不同,表面处理不同,或电荷不同,水亲油性、耐候性等方面表现出差异!其中电荷分布、亲水亲油性影响颜填料粒子的运动性,从分子极性看,无机颜料强极性,有机颜料弱极性或无极性,钛白的原子与氧原子间电负性差距较大,酞分子中原子间电负性差距较小,炭黑为同种原子极性差,为零极性,从结构看,钛白表面为强极性,大多数有机颜料带有苯环氮结构,如酞著蓝、紫色、红色等含多个苯环,炭黑为六角环组成的层状颜料,由于炭黑的六角环层状结构,所以在炭黑颜料研磨制备色浆配方中,要控制苯类溶剂的用量,因结构相似它会优先于分散剂、树脂等吸附在颜料表面,影响分散稳定效果与色浆的黑度。
不同聚合物乳液粒子因使用不同的单体,先用不同种类和用量的乳化剂,最终乳液粒子表面性质不一样,结构不同,极性强弱不同,乳化剂分子在乳液粒子表面的分布状况不同,弱极性的聚合物乳化剂亲油端与聚合物相容性好,可以渗入聚合物内部,强极性聚合物乳化剂,亲油端与聚合物相排斥,乳化剂在聚合物表面,通常情况下颜料由于聚合物所带的梭基,以及阴离子型助剂的应用等,涂膜带负电荷,苯丙乳液因苯乙烯的加入,涂膜的极性减弱,无机的钛白吸引减弱,对具有环状结构的炭黑、酞著等颜料,吸附增强。
在涂膜干燥中出现指揉浮白色现象是颜料与聚合物絮凝的结果,通过对颜料、聚合物分子结构的分析,发现任苯丙氟碳体系比较容易出现,炭黑、酞著蓝絮凝、发白色现象,对纯丙体系单体极性的影响,钛白与聚合物絮凝,钛白容易原地不动或下沉,出现浮蓝色、红色、紫色黑色等现象。
存在差异。
六:颜料与展色剂絮凝浮色的解决方法絮凝浮色的影响因素有:聚合物、颜料、填料、溶剂、不同类型增稠剂,润湿分散剂。
使用润湿分散剂调整浮色最有效,用量少对涂料其他性能影响小,通过选择聚合物与颜料之间的相容性或匹配性来解决浮色,但是配方设计受到一定的限制,且不是从根本上解决浮色,选用适宜的润湿分散剂,调节粒子表面性质,调节其运动平衡性,才是控制浮色的最好方法,润湿分散剂吸附在颜料粒子表面有以下几种功能型分散剂,改善颜料粒子表面性质,改善展色性,改善或控制浮色现象,常用的润湿分散剂有离子型:阴离子、阳离子、非离子型、多官能团型。
润湿分散剂吸附在颜料粒子表面吸附,改变颜料表面的极性,分解改变颜料表面的结构,调节主成膜物质:聚合物与颜料粒子之间的亲和力。
不管何种原因引起有色颜料絮凝、浮白、颜料絮凝浮色,都可使用润湿分散剂来解絮凝,改善粒子表面性质预防或控制浮色,在控制浮色过程中几种浮色现象可以相互转变,控制浮色。
如水性涂料体系中涂膜出现色浆絮凝浮白色,基础漆制备添加亲油的低极性的助剂改性钛白粒子,或将润湿分散剂添加在色浆中,改性色浆颜料粒子,抗浮色助剂可以抗涂膜浮白色。
某些体系中可以抗涂膜浮色,在成品漆中添加阴离子型润湿分散剂,吸附在炭黑或有机紫颜料粒子表面,改善了颜料粒子表面性质,增强了极性,这些无极性弱极性粒子具有与白粒子一样的极性,与聚合物具有同样程度的吸附絮凝,因而在涂膜干燥中运动能力相当,控制了浮色。
七:粒径差异导致浮色了解颜料粒子粒径差对浮色的影响,通过有关球形粒子在液体中的沉降速度其中球形粒子在液体中的沉降速度、涂料介质粘度、粒子粒径、粒子的密度、介质密度等。
设定球形粒子在恒定的介质中沉降,而得到一个简化的沉降速度表达式。
粒子的沉降速度与粒径的平方呈正比,粒子与密度差呈正比,粒径对颜料的运动能力影响很大,据计算钛白的沉降速度大致是氧化铁红沉降速度的几口倍,氧化铁红密度大于钛白,将这两种颜料混合,氧化铁红将会集中在表面而浮色。
氧化铁红粒径差异带来的颜料粒子运动性差异,在涂料干燥过程中出现颜料分离现象就不难理解。
(1)粒径差异浮色的解决方法控制浮色的条件之一是颜料粒子粒径均匀,一致,实际应用中颜料粒子的粒径密度上存在差异,颜料粒子粒径差导致运动性差异,可选用适当的润湿分散剂,某些多吸附点的高分子分散剂,甚至可以选用超分散剂,细小粒径的颜料粒子进行可控絮凝,增大颜料的粒径,调节超细粒子的运动,减慢小粒子的运动性,大粒径颜料粒子可选用小分子如齐聚物湿分散剂解絮凝。
通过不同润湿分散剂的选择,调节大小不同粒子的运动平衡性,因此,颜料粒子的运动性取决于粒子本身的性质,与后处理情况,粒子的后处理影响粒子的表面性质,从而影响到与主成膜物挥发组分之间的独特吸附来干扰影响粒子的絮凝。