流平剂原理
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实验九漆膜流平性的测定一、实验目的:学习配漆和流平性测定方法、掌握流平剂含量对流平性的影响二、实验原理:涂料在力的作用下,按其流动的特性流成涂膜,但液态涂膜在无外力作用下会自动流平,这种促使涂膜流平的力就是表面张力,所以图例在成膜和成膜后流平时的力是不相同的。
剪切的外加力使涂料通过流动变成涂膜,表面张力是涂膜通过流平由不规则的表面变成光滑平整的涂膜。
流平时涂料的运动形式。
涂料要求达到光滑平整的表面,需要涂料具有良好的流动与流平性。
流平剂是能定向排列到液/气界面的表面活性物质。
它们在表面积聚的原理与传统的、亲水、亲油性的两亲结构表面活性剂不同。
它们可能是树枝状的产品,是靠它们与树脂基料的有限相容性,迁移至界面与空气生产一层新的低表面能的界面,控制表面的状态。
本实验参照GB 1750-79与JB/T3998-1999<<涂料流平性刮刷测定法>>,学习刷涂流平时间的测定与刮涂漆膜最小流平厚度的测定方法。
三、实验材料和仪器设备:马口铁板:50×120×0.2~0.3毫米;漆刷:宽25~35毫米;秒表:分度为0.2秒;天平:玻璃板;流平性测定仪(BGD226-1:100~1000μm;BGD226-2:250~4000μm)四、实验步骤:1. 刷涂流平时间的测定1)用漆刷在马口铁板上制备漆膜,刷涂时,应迅速地先纵向后横向地涂刷,涂刷时间不多于2~3分钟。
然后在样板中部纵向地由一边到另一边涂刷一道(有刷痕而不露底)。
2)测流平性:自刷子离开离开样板的同时,开动秒表,测定刷子划过的刷痕消失和形成完全平滑漆膜表面所需要的时间。
2. 漆膜最小流平厚度的测定1)水平放置玻璃板2)将玻璃板置于有导边的平板上后,将约20ml调到工作粘度的涂料倒入流平仪内沿,持流平仪沿着导向板由底板的顶端匀速涂至底板底端。
3)在25℃,将刮好的涂层放平干燥。
4)观察各队涂膜之间的距离,选择最小间距(即当两条条纹并拢时中间还有一条隐约可见的间隙时)的那对涂膜为此样品的最小流平厚度。
涂料流平机理及流平剂的使用刘文涛中南大学土木工程学院土木工程材料研究所,湖南长沙,410075摘要:湿漆膜的运动可用三个模型进行描述:(1)在底材上的展布流动-接触角模型;(3)由不平整表面向平整流动的正弦波模型;(2)在垂直方向的贝纳德漩涡。
它们正好可以对应湿膜流平的3个主要的阶段—展布,流平前期和后期,其间表面张力、剪切力、黏度变化、溶剂等因素均在各阶段起着重要作用。
它们之间不是相互隔绝,而是相互影响,起着综合作用。
流平剂就是为了影响上述不同阶段里错综复杂的平衡使漆膜获得最佳流平效果而添加的助剂,而为能够介入界面处作用其一般为低表面张力表面活性物质。
关键词:涂料;湿膜;流平;流平剂;接触角;界面张力涂料,我国传统称为“油漆”,是指出于保护、装饰或功能性目的可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面,形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜的材料错误!未指定书签。
涂料不管用何种涂装方法,经施工后,都有一个流平及干燥成膜过程,然后逐渐形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。
涂膜能否达到平整光滑的特性称为流平性。
涂刷时出现刷痕,喷涂时出现橘皮,滚涂是产生滚痕,还有在干燥过程中相伴出现流挂、缩孔、针孔等现象,都称之为流平性不良。
涂料的流平性是评价涂料优劣的重要技术指标,流平性不好会:降低涂料的遮盖效率使成本上升;降低漆膜的平滑度影响外观;造成漆膜缺陷,降低漆膜对基体的保护作用;表面的不平整不利于涂料干燥成膜。
因此,理解涂料流平的机理,在此基础上采取相应措施控制涂料流平性不良发生的几率,对于涂料的配制和使用是非常重要的。
a、刷痕b、流挂图1由流平性不良导致的漆膜缺陷涂料流平机理分析涂料的流平包含两个阶段。
第一阶段,涂料在基材表面展布至完全覆盖基材表面。
第二阶段,在表面张力的推动下,湿漆膜表面由起伏不平逐渐流平至光滑表面形成。
1.1.展布阶段涂料展布的过程实质为液体湿润固体的过程。
如图2所示,液相在固体表面上形成的接触角是由三种界面张力平衡决定的,Yong方程表述了这一平衡关系错误!未指定书签。
涂层浆料的流平剂概述说明以及解释1. 引言1.1 概述涂层浆料是一种常见的表面处理材料,通常用于保护、装饰或改善物体的外观和性能。
在涂层浆料的制备过程中,为了实现理想的施工效果,流平剂被广泛应用。
流平剂可以改善涂层浆料在施工时的流动性和表面光洁度,从而获得均匀、平滑且无缺陷的最终涂层。
本文旨在对涂层浆料中使用的流平剂进行概述、说明和解释。
首先介绍流平剂的定义、分类以及作用原理,然后探讨其在涂层浆料中的应用情况,并介绍可评估浆料性能改善效果的方法。
接着介绍常见的有机流平剂和无机流平剂种类及特点,并提供选型要点和注意事项。
最后总结主要观点和结果,并对未来涂层浆料流平剂研究方向进行展望或提出建议。
1.2 文章结构本文共分为五个部分:引言、流平剂概述、涂层浆料中的流平剂应用、常见涂层浆料流平剂种类与选型要点、结论。
在引言部分,我们将概述本文研究的背景和目的,并介绍文章的整体结构。
随后,我们将逐一详细阐述每个部分的内容。
1.3 目的本文的目的是系统地介绍和解释涂层浆料中流平剂的作用原理及其应用情况。
通过对流平剂定义、分类和作用原理的探索,读者可以全面了解该领域的基础知识。
此外,通过对涂层浆料中不同流平剂种类和选型要点的介绍,读者可以更好地选择合适类型的流平剂,以提升涂层质量和施工效果。
最后,在总结部分,我们将提供对未来研究方向进行展望或给出相关建议,以推动涂层浆料流平剂领域的发展。
2. 流平剂概述2.1 流平剂定义流平剂是一种在涂料、油漆等浆料中加入的化学物质,用于改善其表面润湿性和流动性能。
它可以减小浆料表面的张力,使浆料均匀地分布在被涂覆物体的表面上并形成光滑的薄层。
流平剂通常由有机或无机化合物组成。
2.2 流平剂分类根据组成和性质的不同,流平剂可分为有机流平剂和无机流平剂两大类。
有机流平剂主要由有机化合物构成,例如聚硅氧烷、聚酯、聚醚等。
这些有机流平剂具有良好的亲水性和润湿性能,可以降低液体之间以及浆料与被涂覆物体之间的表面张力。
流平剂作用原理(一)流平剂作用简介什么是流平剂?流平剂是一种在涂料、墨水、胶水等溶液中广泛使用的添加剂,旨在改善涂料表面的平整性和光滑性。
流平剂的原理流平剂的作用机制主要包括以下几个方面:1.表面张力调节:涂料中的流平剂能够降低溶液的表面张力,使其更容易在表面形成均匀的薄膜。
表面张力的减小使涂料能够更好地展开,减少涂料表面的凹凸不平。
2.挥发速度调节:流平剂能够调节溶液的挥发速度,使其在涂布后适当延缓挥发。
这可以使溶液有足够的时间进行流动和自平衡,从而得到更平整、光滑的表面。
3.润湿性增强:流平剂具有良好的润湿性,能够使涂料更好地覆盖在表面上,并降低涂料与基材之间的表面张力差异。
这有助于形成均匀的涂膜,并减少涂料的流下现象。
4.粘度调节:流平剂还可以调节涂料的粘度,使其具有更好的流动性。
适当的粘度能够提供均匀的涂布,并减少涂料在表面上的残留痕迹。
流平剂的分类根据流平剂的成分和作用方式,可以将其分为以下几类:•有机硅流平剂:通过有机硅化合物的引入,增强涂料的润湿性和流动性。
•偶联剂:通过与涂料中的颜填料发生化学反应,改善涂料的流平性。
•表面活性剂:通过调节液体表面张力,提高涂料的润湿性和流动性。
•溶解剂:通过溶解涂料中的固体颗粒,减少颗粒的聚集,改善涂料表面的平整度。
流平剂的应用领域流平剂广泛应用于以下领域:1.建筑装饰:在室内墙面、天花板等表面装饰中,流平剂能够改善涂料的外观质感,使其更加平整光滑。
2.汽车涂装:流平剂在汽车漆中的应用能够提升涂料的覆盖性和外观效果,保证车身涂层的质量。
3.印刷工艺:流平剂在墨水中的加入能够改善印刷品表面的光滑度和印刷质量。
4.木器涂装:流平剂能够使木器涂层更加平整,减少涂刷痕迹和气泡等缺陷。
流平剂的使用注意事项在使用流平剂时需要注意以下几点:•需要根据不同的涂料配方和工艺要求选择合适的流平剂;•流平剂的加入量需在一定范围内,过量使用可能导致涂料干燥时间延长或涂层出现起泡现象;•部分流平剂可能对环境产生一定污染,需要符合环保要求和安全操作规范。
流平剂原理流平剂是一种在涂料、油墨、胶黏剂等领域广泛应用的添加剂。
它能够使这些物质在表面形成均匀的薄膜,并且具有良好的光泽和平滑度。
本文将从流平剂的定义、分类、作用机理、应用领域等方面进行详细介绍。
一、流平剂的定义流平剂,又称为表面活性剂,是一种能够降低液体表面张力并改善表面性质的化学物质。
它们通常由疏水基团和亲水基团组成,可以吸附在液体表面形成一个分子层,从而降低液体表面张力。
二、流平剂的分类根据其化学结构和功能特点,流平剂可以分为以下几类:1. 硅油型流平剂硅油型流平剂是指以硅氧烷为主要成分的化合物。
它们具有优异的耐高温性能和良好的耐候性能,可以使液体表面形成均匀而光滑的薄膜。
2. 聚醚型流平剂聚醚型流平剂是指以聚氧乙烯或聚氧丙烯为主要成分的化合物。
它们具有优异的表面张力降低能力和良好的润湿性能,可以使液体在表面上均匀分布并形成光滑的薄膜。
3. 聚酯型流平剂聚酯型流平剂是指以聚酯为主要成分的化合物。
它们具有良好的耐高温性能和优异的流平效果,可以使液体表面形成均匀、光滑、无缝隙的薄膜。
4. 烷基苯磺酸盐型流平剂烷基苯磺酸盐型流平剂是指以烷基苯磺酸盐为主要成分的化合物。
它们具有良好的表面张力降低能力和润湿性能,可以使液体在表面上均匀分布并形成光滑的薄膜。
三、流平剂的作用机理1. 降低表面张力流平剂能够吸附在液体表面形成一个分子层,从而降低液体表面张力。
这种作用可以使液体在表面上均匀分布,从而避免出现气泡、裂纹等缺陷。
2. 改善润湿性流平剂能够改善液体的润湿性,使其在表面上均匀分布并形成光滑的薄膜。
这种作用可以使液体在表面上形成一个连续、无缝隙的薄膜,从而提高产品的质量。
3. 调节流变性能流平剂还能够调节液体的流变性能,改善其粘度和流动性。
这种作用可以使液体在表面上均匀分布,并且易于加工和处理。
四、流平剂的应用领域1. 涂料行业流平剂是涂料行业中不可或缺的添加剂之一。
它们可以改善涂料的表面光泽和平滑度,并且减少出现气泡、裂纹等缺陷。
环氧自流平的作用-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分应该是对环氧自流平的基本概念进行说明,以下是一种可能的内容:概述环氧自流平是一种流动性较高的环氧地坪涂料,其最大特点是能够在施工过程中自动流平并形成平整、无孔隙的地面表面。
它通常由环氧树脂、溶剂、填料和固化剂等组成,并通过自流平性质,在施工完成后能够形成高强度、耐磨、美观的地面层。
环氧自流平涂料因其优异的物理性能和施工效率而广泛应用于各个领域。
它不仅具备耐候性、耐磨性、耐化学腐蚀性等优异性能,而且在外观上可根据使用需求进行多样化的装饰效果设计。
无论是在医疗卫生、电子工业、食品加工厂还是生产车间等场所,环氧自流平涂料都是一种被广泛选择的地面保护材料。
本文将重点探讨环氧自流平的定义、原理以及其主要应用领域。
首先,我们将解释环氧自流平是如何通过其流动性实现自动流平的。
然后,我们将介绍环氧自流平涂料在建筑、工业以及商业等领域的常见应用,并展示其在这些领域中的作用和效果。
最后,我们将对环氧自流平的作用进行总结,并展望未来环氧自流平技术的发展方向。
通过本文的阅读,读者将能够全面了解环氧自流平的基本概念、原理和具体应用领域。
无论是在工程施工中还是日常生活中,对环氧自流平的了解都将为我们提供更多的选择和保障。
同时,也将有助于读者进一步认识到环境保护、可持续发展方面的重要性,并为未来环氧自流平技术的发展提供一定的参考和借鉴。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容:文章采用三个主要部分,即引言、正文和结论。
每个部分都有特定的目的和内容。
引言部分主要是对文章的主题进行概述,并介绍文章的结构和目的。
通过概述,读者可以对环氧自流平有一个初步的了解。
文章结构的介绍有助于读者明确文章的组织框架,从而更好地理解文章的内容。
引言部分还可以指出本文的研究目的,即探讨环氧自流平的作用。
正文部分是文章的核心部分,主要分为两个小节。
第一个小节是关于环氧自流平的定义和原理。
流平剂简介流平剂是一种常用的涂料助剂,它能促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。
流平剂种类很多,不同涂料所用的流平剂种类也不尽相同。
流平剂概述涂料施工后,有一个流动及干燥成膜过程,然后逐步形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。
涂膜能否达到平整光滑的特性,称为流平性。
缩孔是涂料在流平与成膜过程中产生的特性缺陷之一。
在实际施工过程中,由于流平性不好,刷涂时出现刷痕,滚涂时产生滚痕、喷涂时出现桔皮,在干燥过程中相伴出现缩孔、针孔、流挂等现象、都称之为流平性不良,这些现象的产生降低了涂料的装饰和保护功能。
影响涂料流平性的因素很多,溶剂的挥发梯度和溶解性能、涂料的表面张力、湿膜厚度和表面张力梯度、涂料的流变性、施工工艺和环境等,其中最重要的因素是涂料的表面张力、成膜过程中湿膜产生的表面张力梯度和湿膜表层的表面张力均匀化能力。
改善涂料的流平性需要考虑调整配方和加入合适的助剂,使涂料具有合适的表面张力和降低表面张力梯度的能力。
流平剂机理涂料干燥成膜过常见的缺陷有缩孔、桔皮、刷痕、滚痕、流挂等。
缩孔是指涂膜上形成的不规则的,有如碗状的小凹陷,使涂膜失去平整性,常以一滴或一小块杂质为中心,周围形成一个环形的棱。
从流平性的角度而言,它是一种特殊的“点式”的流不平,产生于涂膜表面,其形状从表现可分为平面式,火山口式,点式,露底式,气泡式等。
常用的防缩孔流平剂溶剂类流平剂主要是高沸点溶剂混合物。
溶剂型涂料仅借助增加溶剂以降低粘度来改善流平性,将使涂料固体分下降并导致流挂等弊病;或者保持溶剂含量,只加入高沸点溶剂以图调整挥发速度来改善流平,干燥时间也相应延长。
故此两方案均不理想。
只有加入高沸点溶剂混合物,显示各种递增特性(挥发指数、蒸馏曲线、溶解能力)较为理想。
溶剂类流平剂主要成分是各种高沸点的混合溶剂,具有良好的溶解性,也是颜料良好的润湿剂。
常温固化涂料由于溶剂挥发太快,涂料粘度提高过快妨碍流动而造成刷痕,溶剂挥发导致基料的溶解性变差而产生的缩孔,或在烘烤型涂料中产生沸痕、起泡等弊病采用这类助剂是很有效的。
涂料流平机理及流平剂的使用刘文涛中南大学土木工程学院土木工程材料研究所,湖南长沙,410075摘要:湿漆膜的运动可用三个模型进行描述:(1) 在底材上的展布流动-接触角模型;(3) 由不平整表面向平整流动的正弦波模型;(2) 在垂直方向的贝纳德漩涡。
它们正好可以对应湿膜流平的3个主要的阶段—展布,流平前期和后期,其间表面张力、剪切力、黏度变化、溶剂等因素均在各阶段起着重要作用。
它们之间不是相互隔绝,而是相互影响,起着综合作用。
流平剂就是为了影响上述不同阶段里错综复杂的平衡使漆膜获得最佳流平效果而添加的助剂,而为能够介入界面处作用其一般为低表面张力表面活性物质。
关键词:涂料;湿膜;流平;流平剂;接触角;界面张力涂料,我国传统称为“油漆”,是指出于保护、装饰或功能性目的可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面,形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜的材料[1]。
涂料不管用何种涂装方法,经施工后,都有一个流平及干燥成膜过程,然后逐渐形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。
涂膜能否达到平整光滑的特性称为流平性。
涂刷时出现刷痕,喷涂时出现橘皮,滚涂是产生滚痕,还有在干燥过程中相伴出现流挂、缩孔、针孔等现象,都称之为流平性不良。
涂料的流平性是评价涂料优劣的重要技术指标,流平性不好会:○1降低涂料的遮盖效率使成本上升;○2降低漆膜的平滑度影响外观;○3造成漆膜缺陷,降低漆膜对基体的保护作用;○4表面的不平整不利于涂料干燥成膜。
因此,理解涂料流平的机理,在此基础上采取相应措施控制涂料流平性不良发生的几率,对于涂料的配制和使用是非常重要的。
a、刷痕b、流挂图1 由流平性不良导致的漆膜缺陷1.涂料流平机理分析涂料的流平包含两个阶段。
第一阶段,涂料在基材表面展布至完全覆盖基材表面。
第二阶段,在表面张力的推动下,湿漆膜表面由起伏不平逐渐流平至光滑表面形成。
1.1.展布阶段涂料展布的过程实质为液体湿润固体的过程。
如图2所示,液相在固体表面上形成的接触角是由三种界面张力平衡决定的,Yong方程表述了这一平衡关系[4]:1-1=固体的固有表面张力,是液滴流动的主要动力;=液体的表面张力,由于液体表面总有减小的趋势,是展布流动的阻力和液滴收缩的动力;=液固界面的表面张力,总是液体运动的阻力,不论液体是趋于展布,还是趋于收缩,它总是一个必须克服的能垒;即便在γS>γL时,液滴的接触角<90°,液体能够润湿固体表面但是不一定能充分自行展布;只有在γS>γsl+γL时,液体才能充分展布。
英文专业名称:Leveling agent. 流平剂是一种常用的涂料助剂,它能促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。
流平剂种类很多,不同涂料所用的流平剂种类也不尽相同。
树脂,在漆膜的干燥过程中,随着溶剂的挥发,溶解性较差的树脂就可能形成不溶性胶粒。
另外,在含有表面活性剂的配方中,如果表面活性剂与体系不相容,或在干燥过程中随着溶剂的挥发,其浓度发生变化导致溶解性发生变化,形成不相容的液滴,也会形成表面张力差。
这些都可能会导致缩孔的产生。
涂料在施工和成膜过程中,如果存在外界的污染物,也可能会导致缩孔、鱼眼等流平缺陷。
这些污染物通常是来自空气、施工工具和底材的油污、尘埃、漆雾、水汽等。
涂料本身的性质,如施工粘度、干燥时间等,也会对漆膜的最终流平产生显著影响。
过高的施工粘度和过短的干燥时间,通常会产生流平不良的表面。
因此,必须通过添加流平剂,通过对涂料在施工和成膜过程中发生一些变化及涂料性质进行调整,帮助涂料获得一个良好的流平。
相共存时的表面张力关系。
最常见的模型就是接触角,如图2所示。
γL=液体的表面张力θ=接触角γS=固体底材的表面张力γL在水平方向的分量=γL×cosθγI=液固界面的表面张力图2 接触角模型在这个模型中,水平方向是我们关心的。
抛开复杂的平剂活性流平剂/表面活性剂波长λ振幅α波谷部分受液体表面张力驱动而趋向于收缩界面成为流平动力。
表面张力越高,驱动能力越大。
图4 正弦波流动模型水平面上的常见漩涡发花 垂直面上的发花成为竖条纹图5 贝纳德漩涡模型贝纳德漩涡不是一个理想的数学模型,而是湿膜的实式(3)聚有机硅氧烷可用作各种材料,但最主要是用作助式(4)这个反应与含氢硅油、不饱和聚醚、不饱和烷烃、聚酯、不饱和氟单体等一起,使得各种有机改性的嵌段、接枝聚合物能够被顺利工业化,真正意义上的改性有机硅助面世了。
对SiH 与双键的加成反应至今没有Goldschmidt 在2007年还在报告继续对著名的Krastedt铂催化剂进行改良。
3.2.1 线型聚醚改性有机硅和梳状聚醚改性有机硅梳状的聚醚改性有机硅:+=线型聚醚改性的聚二甲基硅氧烷有许多可以变化组合的地方:(1)中间的聚二甲基硅氧烷的长度;(2)端基里的聚醚组成,—EO—代表聚乙二醇醚重复代表聚丙二醇醚重复链节)O—,a/b 的不同带来不同的组合而且单独EO,或者单独PO的聚醚,三嵌段—PO—EO—PO—、—EO—PO—EO—的类型也有实际应用;(3)上述聚醚部分的相对分子质量;(4)端基R,可以是羟基、丁氧基、乙酰基、酯基、更而梳状的聚醚改性有机硅则还要考虑:①是否同时带有两端的改性;②侧链的密度。
基于上面的变化,得到庞大的市售产品体系。
这几个主要的方面,决定了性能。
有机硅部分对相容性和滑度有重要的影响。
文献表明只要二甲基硅氧烷链节占整个聚合物总量的40%,其表面的自身分子间作用力,和非常高的链柔顺性,这个结构即便在有机硅工业中也成为比其他有机硅硅氧烷更为常用的核心。
助剂调整和改进涂料和涂层的综合性能常见助剂如下1、润湿分散剂*颜料是一种原始颗粒的聚集体,研磨分散的结果就是将这种聚集体解聚成原始颗粒状态分散到漆料之中,分散效果不佳将导致解聚不完全或者重新絮凝,造成浮色发花、沉底、光泽下降等等弊病。
*颜料在分散时必须经历润湿、粉碎、稳定三个步骤*润湿助剂增进颜料附聚体的润湿,分散助剂稳定颜料分散体防止絮凝,一种产品常常兼具润湿和分散功能2、流平剂*流平助剂通过降低涂膜表面张力改善流动方式获得良好的涂膜外观,部分特殊的助剂同时能提供滑爽、增硬、抗划伤、防粘连的效果. *主要品种有:有机硅系流平剂丙烯酸酯流平剂其它类型流平剂(氟改性流平剂、高沸点溶剂)3、消泡剂*分为抑泡剂和破泡剂。
抑泡剂主要是控制泡沫的产生并将产生了的泡沫消除,大多在涂料生产和使用过程中发挥作用;破泡剂主要是将产生的小气泡由小变大,使气泡膜逐渐变薄而自行破泡,此类助剂在涂料的整个过程中发挥作用.*主要产品:有机硅系消泡剂非硅系消泡剂氟改性消泡剂4、附着力促进剂*改善漆膜对底材的密着*附着力促进剂的产品类型①树脂类附着力促进剂含有多种官能团的树脂,能与底材形成一定的化学结合,同时又能与基料互溶结合,提高附着力.PP、PE等高结晶度塑料的表面处理剂也属此类.此类产品不同程度的存在相容性问题.②硅烷偶联剂无机底材亲水的极性表面容易吸附上一层水膜,使涂料中的疏水基料难以润湿.硅烷偶联剂中的可水解基团遇到无机表面的水分后水解生成硅醇,而与无机物质结合,形成硅氧烷,另一部分反应基团与有机物质反应而结合,在无机物质与有机物质界面之间搭起“分子桥”把两种性质悬殊的材料连接在一起.产品价格昂贵,作用显著.③钛酸酯偶联剂与硅烷偶联剂类似,只是反应基团不同.④有机高分子化合物此类促进剂相容性好,对底材润湿性好.5、消光剂*消光就是削弱反射角方向的光线强度。
*主要品种有:①二氧化硅(消光粉)主要是利用溶剂挥发后漆膜收缩引起涂膜表面不平整,造成光的多角度乱反射以降低光度.②硅酸盐类提高体系的颜料体积浓度来降低光度.③高分子蜡消光效果相对较弱,只使用在特殊场合.6、触变、增稠、防流挂助剂*原理简单来说就是助剂提供聚合物内部的网状结构的交联吸附,粘度升高。
流平剂作用原理流平剂作用什么是流平剂?流平剂,又称为润湿剂,是一种常见的化学物质,它可以改善涂料、油墨、胶水等液体在表面的分布和附着性能,使其更加均匀流平。
流平剂广泛应用于涂料、油墨、胶水等领域,提高产品的质量和外观。
流平剂的原理流平剂通过改变液体在固体表面的表面张力与液体本身的黏性之间的平衡态,实现液体在表面均匀流动的效果。
具体来说,流平剂通过以下几个方面的作用来改善液体的流平性:1.降低表面张力:流平剂可以降低液体与固体表面之间的表面张力,使液体更容易在表面蔓延。
这样一来,液体在表面的分布就更加均匀,不会形成明显的凸起或凹陷。
2.提高润湿性:流平剂可以提高液体对固体表面的润湿性,使液体更容易附着在表面上。
这有助于液体快速均匀地覆盖整个表面,减少涂料等液体产生的气泡、鱼眼等缺陷。
3.调节液体黏性:流平剂可以改变液体的黏性,使其更易于流动。
这有助于液体在涂布过程中均匀地流动和扩展,避免了表面出现坑洼不平的现象。
4.减少液体的表面蒸发速度:流平剂能够在液体表面形成一层薄膜,减缓液体的表面蒸发速度。
这样可以给涂布提供更充足的时间,使液体更好地流动和分布。
流平剂的应用流平剂广泛应用于各个领域,其中涂料、油墨、胶水行业是最常见的应用领域。
下面是一些流平剂的常见应用:•涂料:在涂料中加入适量的流平剂,可以使涂料在涂布过程中更加均匀流平,减少涂膜的缺陷,如鱼眼、气泡等。
•油墨:流平剂可以提高油墨在印刷过程中的流动性,使印刷品的色彩更加均匀饱满,提高印刷质量。
•胶水:加入流平剂可以提高胶水在固体表面的附着性,减少胶水在涂布过程中产生的凸起或凹陷,使胶水在粘接时更加平整均匀。
•其他领域:流平剂还可以应用于塑料制品、润滑剂、化妆品等领域,改善产品的表面光泽度和质感。
总结流平剂作为一种改善液体流平性的化学物质,通过调节液体的表面张力、润湿性、黏性和蒸发速度等方面的作用,实现液体在固体表面的均匀流动。
它在涂料、油墨、胶水等领域有着广泛的应用,提高产品的质量和外观。
一直以来,从事涂料配方研发的技术人员在选用助剂方面过于简单,多数会听从供应商的推荐,但这并不是最好的。
希望通过这个话题,使得我们在选助剂上不会盲目,会选得更快更好。
当然,首先条件是要懂得这些助剂起作用的机理。
就从这里开个头吧:技术人员差不多都接触过丙烯酸树脂,但是有多少人清楚,为什么有的适合作涂料的基料,而有些则适合作助剂,到底在分子量、分子量分布、聚合物结构、官能团等等方面有什么不同?类似结构的助剂有一个系列,这些不同的品种有多大区别,从结构上如何理解?这个问题对于我们应用助剂的人来说有些难度,如果生产开发助剂的人来讲讲那肯定非常好的。
对于一提起助剂,厂家对它的结构,分子量等都是比较保密确实如此,但也正因为如此,才增加了助剂的神秘感。
这里先从丙烯酸酯类化合物谈起,看看做树脂基料和不同种类助剂的丙烯酸酯化合物在结构上面有什么区别。
我们知道,丙烯酸类树脂既可以用作涂料的树脂,也可以做流平剂或消泡剂。
在丙烯酸酯树脂里面加入丙烯酸酯流平剂,丙烯酸酯消泡剂都可以有很好的效果,可见同样是丙烯酸类树脂,区别是很大的。
从原理角度来讲,决定一个化合物在给定体系里面到底能否用作助剂,是流平剂还是消泡剂,决定的因素还是与体系的相容性和表面张力两个因素。
在表面张力低于所用体系的情况下,如果是有限不相容的,适合做流平剂,如果相容性更差一些,就只能用作消泡剂。
同样是丙烯酸酯化合物,到底适合做树脂还是助剂,适合做哪种助剂归根到底看参与聚合的单体和分子量的选择以及相应的结构对其表面张力和相容性的影响。
下面我们从分子结构的角度来看这个问题。
涂料中所用的丙烯酸树脂一般可以写成如下结构式如下(在这里为了写结构式讨论方便,不区分丙烯酸酯与甲基丙烯酸酯的区别,实际体系中,这两类单体是共存的):—(CH2CHCOORm)x—(CH2CHCOORf)y—,其中Rm 一般是C1-C4 的基团混合物,其中短碳链部分含量相对高一些,Rf 一般是官能基,在一般的羟基丙烯酸树脂当中,Rf 是羟乙基或者羟丙基。
分子量一般是一万到几万不等。
常见的丙烯酸酯流平剂结构式如下:—(CH2CHCOORl)x—,在这里Rl 主要是C4-C8 的基团的混合物,分子量一般小于一万。
常见的丙烯酸酯消泡剂结构式如下:—(CH2CHCOORd)x—,在这里Rd 主要是C10-C18 的基团混合物,分子量一般是一万到几万不等。
从上面的结构式可以看出来,聚丙烯酸酯化合物用作树脂,还是用作流平剂或消泡剂,它所使用的单体的种类大不一样。
从树脂到流平剂再到消泡剂,所使用单体的碳链是增长的趋势。
从分子结构角度来讲,聚丙烯酸酯化合物的侧碳链越长,其表面张力就越低,相应的极性和溶度参数也就变得越小。
当用作流平剂的聚丙烯酸酯化合物与用作树脂的比较,流平剂的侧碳链(C4-C8)更长,表面张力低于树脂的聚丙烯酸酯,且由于极性的明显差别,两者是不相容的,正是满足了这两点,当流平剂用的聚丙烯酸酯化合物在丙烯酸树脂里面可以起到流平的作用。
另外,流平剂需要有一个比较快速地迁移到表面而起作用的过程,所以不能把分子量做得太大,一般小于一万。
如果加入更长的侧碳链如C10-C18 的聚丙烯酸酯化合物,那么可以预测,它的表面张力比树脂用C1-C4 的聚丙烯酸酯更低,相容性更差,这样C10-C18的丙烯酸酯化合物在丙烯酸酯树脂体系里面可以当消泡剂使用。
从消泡能力的角度,因为分子量越大与体系的相容性越不好,消泡能力也就越强,所以聚丙烯酸酯消泡剂的分子量一般都不小。
当然,由于侧碳链对于表面张力和相容性的影响是渐变的过程,所以某些结构的聚丙烯酸酯化合物可以同时扮演流平剂和消泡剂的角色,比如8 个碳的聚丙烯酸酯化合物,它介于流平剂和消泡剂的边界位置,同时具备两者的性能。
以上就是不同的聚丙烯酸酯化合物有不同用途的一些基本原理。
因为从树脂到流平剂到消泡剂是一个系列,所以我们把它们放在一起讨论。
另外,作为聚丙烯酸酯分散剂的结构与他们又有区别。
丙烯酸树脂合成做过几年,但是还不知道丙烯酸酯助剂也是通过丙烯酸合成过来的,看了上面的内容觉得区别是不是就是Rm 的碳链长度,一般丙烯酸树脂的酯长度最多的也就是4 个碳,也就是丙丁酯类,是不是助剂用的单体确实有区别?上面为了描述聚丙烯酸酯在不同用途最基本的变化趋势,结构简式都是最基本的结构,实际的结构相对会更多一些,当然丙烯酸树脂的碳链的长度是影响丙烯酸树脂用途的一个重要因素,其它因素如功能基团的种类也是很重要的,可以用来改进润湿性,相容性等等其他性能。
一般来说,助剂里面特别是流平剂会用一些特殊结构的单体。
至于说应用,聚丙烯酸酯化合物用作涂料的树脂和助剂所需要考虑的问题通常有很大差别。
单从用途的角度来看(消泡与流平),聚氨酯和有机硅看来也类同了,只不过分子结构中换成特征性的氨酯基或硅氧结构。
不知是否可以这样推测?可以这样理解,总的原则就是在一个基准结构的基础上通过调整分子结构来改变表面张力和极性,就可以得到相应的助剂。
看完上面的回答,眼界有开阔了许多,至少消泡剂与流平剂的本质不像以前那么神秘了。
现在的认识就是,消泡与流平的本质或者作用原理就是低的表面张力与相容性的控制,在这个基础上可以自由发挥,不知对否?那么再往前一步,怎样判断自己选的消泡剂和流平剂是最合适的或者是更合理的?除了价格因素,当然还有一些效果评判外,换句话说,许多人说他的东西很好,但是否为性价比最高的东西呢?从原理上讲,消泡剂与流平剂的本质就是对表面张力和相容性的控制程度不同,在这个基础上,肯定可以自由发挥。
但是我们刚才讨论的基准是以涂料用丙烯酸酯树脂为标杆的,表面张力比它低一些,相容性差一些就是流平剂,再低,再差就是消泡剂。
如果换成其他树脂,又会有不同,比如说原来在丙烯酸树脂体系里面可以做流平剂的物质,如果放到极性比丙烯酸树脂大得多的树脂体系如环氧体系,那么可能流平剂的表面张力就会比环氧体系要低得多,相容性也差得多,于是在环氧体系,这个物质就成了一个消泡剂了。
很多时候助剂的使用是灵活的,并不是说明书说它是流平剂,它就只能做流平剂来用。
流平与消泡的转变是相对你所使用的树脂体系的极性来看的。
要是对这个助剂的极性范围有一个清楚的了解,这样助剂用起来就灵活了,也就是我们说的自由发挥了。
遗憾的是绝大多数情况下,助剂商对所提供的助剂产品的化学成分上面的信息是严格保密的,这样以来工程师就无法利用理论对助剂的使用进行预测了,只能全凭供应商的介绍和推荐,如果碰上供应商对情况也不太了解的话,就会做很多无用功了。
要想要最合适的性价比最高的助剂,可能要相对费点精力多做试验了,选出适用的可以解决问题的最便宜的一种就行了。
这样试验的助剂品种可能较多,但是由于仔细区分各种情况与应用体系,选出的东西最不浪费。
润湿和分散剂对涂料综合性能的影响发布时间:2011/5/24 19:35:41大中小来源:作者:杨向宏,阿克苏诺贝尔管理(上海)有限公司前言选择合适的润湿和分散剂把被要求分散的颜填料(品种众多,表面结构各异)分散到性能各异的树脂体系如环氧、醇酸、丙烯酸和聚氨酯等体系中,形成稳定分散体系绝对不是一件客易的事,粉体颜填料只有在涂料体系中稳定分散和分布才能发挥其最佳效果。
若选择不当,分散体稳定性差导致分散粒子产生絮凝和沉降。
这对漆膜光泽、着色力、遮盖力、耐候性会产生极大的影响;同时还会导致涂料浮色发花,出现浮油、分层、沉淀等不良现象……。
没有人会选择同一种分散剂来同时分散性质截然不同的重质碳酸钙和炭黑;有机颜料表面没有像无机颜料那样的活性中心,组成有机颜料分子的C、H、O、N等原子不能被电荷化,因此,传统型的低分子量润湿分散剂不能稳定分散有机颜料,但他们对具有金属氧化物或含有金属阳离子及氧阴离子的化合物、且表面酸性、碱性或两性兼具的活性中心的无机颜料有很强的亲和力;由于溶剂与水的介电常数较大的差异,对颜填料所要求的分散机理也大不相同。
分散在涂料中的颜填料粒子越接近原始粒径越能显示出其特性。
本文将从应用的角度分析润湿分散剂是怎样影响涂料的综合性能。
润湿分散剂选择基本原则实际上,颜填料的润湿分散和稳定是三个不可分离的过程:润湿主要目的是降低物质的界面张力,很多的粉体颜填料如果不经润湿降低其表面张力会导致它们的分散时间长甚至分散不佳;分散是粉体颜填料多聚体在外力作用下分离的过程;而稳定是粉体颜填料经分散后不再发生絮凝(返粗)的过程。
颜填料团块的机械分散可通过高速分散机、砂磨机及三辊研磨机来实现:紧密粘连的粒子将被压碎从而得到一定细度的颜填料,其中决定性的一步是通过加入分散剂将分散开的粒子稳定下来。
为了使颜填料在涂料体系中充分分散并形成稳定的体系,需满足三个基本条件:首先颜填料能被介质很好地润湿;其次是由于初级颜填料粒子粘连而产生的多聚体必须被分散开;最后得到的良好分散体系必须是稳定的,即二次结块必须被抑制。
要使颜填料分散体达到稳定状态的前提条件是润湿分散剂必须牢牢吸附在颜填料颗粒表面上构成电荷作用或空间位阻效应,使分散体处于稳定状态。
润湿实际上是一个表面置换过程,润湿剂分子将颜填料表面的空气置换移去,从而降低液/固之间的界面张力,增强颜填料亲液性,以达到提高分散效率和分散稳定性目的。
对润湿剂选择有两个关键指标:润湿剂的浊点和润湿剂降低表面张力的能力。
目前多使用阴离子型和非离子型润湿剂。
对颜填料分散性能好,防止颜填料粒子之间相互聚集;与树脂、颜填料有适当的兼容性;不影响涂料主体的性能;无毒、价廉是作为涂料用分散剂应具备的基本条件。
现代助剂尤其是高分子分散剂,同时兼具润湿和分散作用,因此,人们常称其为润湿分散剂。
考虑其与涂料主体树脂及其它助剂的兼容性对选择润湿分散剂至关重要,兼容性不好会给涂料性能造成极大影响:轻者会影响涂料的透明性,重者会使涂料许多性能受到破坏。
特别是高分子型分散剂,如果与树脂基料兼容不好,它的长链伸展基在分散剂中卷缩成线团状,伸展不开,即使吸附基吸附在颜料的表面上也构不成空间位阻效应,甚至会导致涂料黏度高,展色力差,返粗增稠,涂膜光泽下降。
润湿分散剂的加入在它起到其应有作用的同时,有时也会对体系产生某些副作用,如聚醚改性的聚二甲基硅氧烷,有控制涂膜表面状态,降低界面张力,提高基材的润湿性,增强附着力和展布性的能力。
但它还有稳泡,不利于涂料流动,影响层间附着力,过温烘烤容易分解变成长链硅氧烷等造成表面缺陷等负面影响。
传统型的低分子量分散剂,对颜料润湿分散有帮助,但却有起泡的负面作用。
润湿分散是怎样影响涂料的性能在溶剂型涂料中,添加颜填料会在涂膜表面产生程度不一的粗糙度,从而在一定程度上影响漆膜的光泽及流平性。
因而选择加入适合的润湿分散剂可使得颜填料分散颗粒比较细小均匀,从而颜料的着色力和遮盖力得以保证,进而漆膜的光泽及流平性也得到改善。