隨著我國(guó)涂料工業(yè)的發(fā)展和涂裝技術(shù)的進(jìn)步涂料助劑的研究、開(kāi)發(fā)

1、PAGE PAGE 57第十一章 涂料助劑第一節(jié) 概述隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)工業(yè)界的無(wú)名英雄涂料也提出了更高要求，涂料助劑在其中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，其理論研究、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用日益為人們所重視。涂料助劑可以改進(jìn)生產(chǎn)工藝，提高生產(chǎn)效率，改善貯存穩(wěn)定性，改善施工條件，防止涂料病態(tài)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，賦予涂膜特殊功能，雖然用量很低（一般不超過(guò)總量的1%），但已成為涂料不可或缺的重要組成部分。涂料的發(fā)展對(duì)涂料助劑的研究和應(yīng)用提出了更高的要求，也提供了巨大的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，涂料助劑的研究和應(yīng)用亦極大地推動(dòng)了涂料的發(fā)展，擴(kuò)大了其應(yīng)用領(lǐng)域，二者相得益彰。涂料助劑品品種繁多多，應(yīng)用用廣泛，無(wú)無(wú)論是建建筑涂

2、料料、工業(yè)業(yè)涂料還還是功能能性涂料料，無(wú)論論是溶劑劑型涂料料、水性性涂料、高高固體份份涂料還還是粉末末涂料都都必須使使用助劑劑才能得得到預(yù)期期的性能能和滿足足最終的的性能要要求，在在涂料生生產(chǎn)和應(yīng)應(yīng)用的各各個(gè)階段段：樹(shù)脂脂合成、顏顏填料分分散研磨磨、涂料料貯存、施施工都需需要使用用助劑。它可以控制樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)、調(diào)整樹(shù)脂的分子量大小和分布、提高顏料分散效率、改善涂料施工性能、賦予涂膜特殊功能。涂料助劑以涂料樹(shù)脂化學(xué)和物理為基礎(chǔ)和核心內(nèi)容，同時(shí)又與高分子科學(xué)前沿、流變學(xué)、色彩學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)、生物學(xué)以及仿生學(xué)等緊密聯(lián)系，是一門正蓬勃發(fā)展的交叉學(xué)科和邊緣技術(shù)。涂料助劑按按照其使用和和功能可分為以以

3、下幾類類：（1）涂料料生產(chǎn)用用助劑，如如潤(rùn)濕劑劑，分散劑劑，消泡泡劑；（2）涂料料貯存用用助劑，如如防沉劑劑，防結(jié)結(jié)皮劑，防防霉劑，防防腐劑，凍凍融穩(wěn)定定劑；（3）涂料料施工用用助劑，如如觸變劑劑，防流流掛劑，電電阻調(diào)節(jié)節(jié)劑；（4）涂料料成膜用助劑，如如催干劑劑，流平平劑，光光引發(fā)劑劑，固化化促進(jìn)劑劑，成膜膜助劑；（5）改善善涂膜性性能用助助劑，如如附著力力促進(jìn)劑劑，增光光劑，防防滑劑，抗抗劃傷助助劑，光光穩(wěn)定劑劑；（6）功能能性助劑劑，如抗菌菌劑，阻燃燃劑，防防污劑，抗抗靜電劑劑，導(dǎo)電電劑。第二節(jié) 潤(rùn)潤(rùn)濕分散散劑一、概述涂料制備過(guò)過(guò)程的中中心環(huán)節(jié)節(jié)是顏料料分散，亦亦即顏料料在外力力的作用用下

4、，成成為細(xì)小小的顆粒粒，均勻勻地分布布到連續(xù)續(xù)相中，以以期得到到一個(gè)穩(wěn)穩(wěn)定的懸懸浮體，不不僅需要要樹(shù)脂、顏顏料、溶溶劑的相相互配合合，還需需使用潤(rùn)潤(rùn)濕分散散劑才能能提高分分散效率率并改善善貯存穩(wěn)定定性，防防止顏料料在貯存存期間沉沉降、結(jié)結(jié)塊，影影響施工工，此外外顏料的的良好分分散還能能夠改善善涂料的的光澤、遮遮蓋力、流流變性等等。干粉顏料呈呈現(xiàn)三種種結(jié)構(gòu)形形態(tài)：原始粒粒子，由由單個(gè)顏顏料晶體體或一組組晶體組組成，粒粒徑相當(dāng)當(dāng)??；凝聚體體，由以以面相接接的原始始粒子團(tuán)團(tuán)組成，其其表面積積比其單單個(gè)粒子子表面積積之和小小 ，再再分散困困難;附聚體體，由以點(diǎn)、角角相接的的原始粒子子團(tuán)組成成，其總總表

5、面積積比凝聚聚體大，但但小于單單個(gè)粒子子表面積積之和，再再分散較較凝聚體體容易。顏料分散一一般經(jīng)過(guò)過(guò)潤(rùn)濕、粉粉碎、穩(wěn)穩(wěn)定三個(gè)個(gè)階段。潤(rùn)潤(rùn)濕是固固體和液液體接觸觸時(shí)，固固/液界界面取代固固/氣界界面，粉粉碎是借借助機(jī)械械作用把把顏料凝凝聚體和和附聚體解解聚成接接近原始始粒子的的細(xì)小粒粒子，并并均勻分分散在連連續(xù)相中中，成為為懸浮分分散體，穩(wěn)定是是指制備備的懸浮浮體在無(wú)無(wú)外力作作用下，仍仍能處于于穩(wěn)定的的分散懸懸浮狀態(tài)態(tài)。二、顏料分分散和穩(wěn)穩(wěn)定機(jī)理理 液體和和固體接接觸時(shí)，會(huì)會(huì)形成界界面夾角角，稱為接觸觸角，它它是衡量量液體對(duì)對(duì)固體潤(rùn)潤(rùn)濕程度度的一個(gè)個(gè)標(biāo)志。（a）潤(rùn)濕濕式 （bb）不潤(rùn)潤(rùn)濕圖11-

6、11 接觸觸角示意意圖各種界面張張力的作作用關(guān)系系可以用用楊氏方方程表示示： 液-氣氣coss = 固-氣氣 固-液液 (111-11)式中 液液-氣：液體、氣氣體之間間的界面面張力固-氣：固體、氣氣體之間間的界面面張力固-液：固體、液液體之間間的界面面張力： 固體體、液體體之間的的接觸角角Dr.A.Cappellle 等等指出潤(rùn)潤(rùn)濕效率率BS=固-氣氣固-液液 , 即：BS = 液-氣氣coss由此得出接接觸角越越小，潤(rùn)潤(rùn)濕效率率越高。Washbborrre 用下式式表示了了潤(rùn)濕初初始階段段的潤(rùn)濕濕效率： (111-22)式中，K為為常數(shù)；F1為為基料的的表面張張力；為接觸觸角（基基料/顏顏

7、料界面面）；rr為顏料料粒子的的間隙半半徑；為為顏料粒粒子間隙隙長(zhǎng)度； 為基料的粘度度。式（11-1）和和（111-2）表表明，配配方固定定后，降降低基料料粘度和使用用潤(rùn)濕劑劑來(lái)降低低顏料和和基料之之間的界界面張力力以縮小小接觸角角可以提提高潤(rùn)濕濕效率，但基料粘度的降低有一定限度，所以使用潤(rùn)濕劑是常用的手段。顏料充分分分散后，由由于受到到重力和和熱力學(xué)學(xué)因素的的影響往往往會(huì)發(fā)發(fā)生沉降降、團(tuán)聚聚，需要要使用分分散劑穩(wěn)穩(wěn)定分散散體系。關(guān)關(guān)于顏料料分散體體系穩(wěn)定定機(jī)理基基本上有有3個(gè)，即即DLVVO擴(kuò)散散雙電層層機(jī)理、空空間位阻阻穩(wěn)定機(jī)機(jī)理、靜靜電空間間穩(wěn)定機(jī)機(jī)理。DLVO擴(kuò)擴(kuò)散雙電電層機(jī)理理又稱靜

8、電電穩(wěn)定機(jī)機(jī)理，分散體體系中顏顏料粒子子表面帶帶有電荷荷或者吸吸附離子子，產(chǎn)生生擴(kuò)散雙雙電層，顏顏料粒子子接近時(shí)時(shí)，雙電電層發(fā)生生重疊產(chǎn)產(chǎn)生靜電電斥力實(shí)實(shí)現(xiàn)顆粒粒的穩(wěn)定定分散，調(diào)節(jié)PH值或加入電解質(zhì)可以使顆粒表面產(chǎn)生一定量的表面電荷，增大雙電層厚度和顆粒表面的Zeta電位值，使顆粒間產(chǎn)生較大的排斥力?？臻g位阻穩(wěn)穩(wěn)定機(jī)理理是指不帶電電的高分分子化合合物吸附附在顏料料粒子表表面形成成較厚的的空間位位阻層，使使顆粒間間產(chǎn)生空空間排斥斥力，從從而達(dá)到到分散穩(wěn)定定的目的的。靜電空間穩(wěn)穩(wěn)定機(jī)制制是指在顏料粒粒子的分分散體系系中加入入一定的的高分子子聚電解解質(zhì)，使使其吸附附在粒子子表面，聚聚電解質(zhì)質(zhì)既可通通

9、過(guò)所帶帶電荷排排斥周圍圍粒子，又又通過(guò)空空間位阻阻效應(yīng)阻止止顏料粒粒子的團(tuán)聚，從而使使顏料粒粒子穩(wěn)定定分散。三、常用潤(rùn)潤(rùn)濕分散散劑潤(rùn)濕分散劑劑按分子子量劃分分，可分分成低分分子量的的和高分分子量的的。低分分子量的的潤(rùn)濕分分散劑一一般指分分子量在在數(shù)百以以下的低低分子量量化合物物，高分分子量的的潤(rùn)濕分分散劑是是指分子子量在數(shù)數(shù)千乃至至幾萬(wàn)、并具有有表面活活性的高高分子量量化合物物。低分子量的的潤(rùn)濕分分散劑通通常為表表面活性性劑，可可分為離離子型的的和非離離子型的的。離子子型的又又可分為為陽(yáng)離子子型，陰陰離子型型和兩性性的表面面活性劑劑，另外外還有一一種電中中性的表表面活性性劑。高分子量潤(rùn)潤(rùn)濕分散

10、散劑是指指分子量量在數(shù)千千乃至幾幾萬(wàn)的具具有表面面活性的的高分子子化合物物。分子子中必須須含有在在溶劑或或樹(shù)脂溶溶液中能能夠溶解解伸展開(kāi)開(kāi)的鏈段段，發(fā)揮揮空間穩(wěn)穩(wěn)定化作作用。分分子中還還必須含含有能夠夠牢固地地吸附在在顏料粒粒子表面面上的吸吸附基團(tuán)團(tuán)。常用潤(rùn)濕分分散劑見(jiàn)見(jiàn)下表：商品名稱組成制造商主要用途Tego Dissperrs 6610高分子量聚聚羧酸胺胺溶液德國(guó)Deggusssa公司司無(wú)機(jī)顏料分分散Tego Dissperrs 6610SS含改性聚硅硅氧烷的的高分子子量聚羧羧酸胺溶液無(wú)機(jī)、有機(jī)機(jī)顏料分分散Tego Dissperrs 6630高分子量聚聚羧酸胺胺的衍生生物溶液液無(wú)機(jī)顏料分

11、分散，解解絮凝Tego Dissperrs 7700堿性表面活活性劑與與脂肪酸酸的衍生生物有機(jī)膨潤(rùn)土土漿分散散EFKA440100新一代聚氨氨酯聚合合物荷蘭EFKKA公司司有機(jī)、無(wú)機(jī)機(jī)顏料分分散，防防浮色發(fā)發(fā)花EFKA440500炭黑、有機(jī)機(jī)、無(wú)機(jī)機(jī)顏料分分散，防防浮色發(fā)發(fā)花EFKA443000改性聚丙烯烯酸酯有機(jī)、無(wú)機(jī)機(jī)顏料和和炭黑的分分散Dispeer BBYK1101長(zhǎng)鏈多元胺胺聚酰胺胺鹽和極極性帶酸酸性基團(tuán)團(tuán)的共聚聚物德國(guó)BYKK公司潤(rùn)濕、分散散、防浮浮色、防防發(fā)花Dispeer BBYK1130不飽和多元元酸的多多元胺聚聚酰胺溶溶液無(wú)機(jī)、有機(jī)機(jī)顏料和和炭黑用用分散劑劑Dispeer

12、BBYK1160含親顏料基基團(tuán)的高高分子無(wú)機(jī)、有機(jī)機(jī)、炭黑黑的分散散928 陰離子子型高分分子表面面活性劑劑臺(tái)灣德謙公公司炭黑專用潤(rùn)潤(rùn)濕分散散劑923、9923SS聚羧酸銨鹽鹽無(wú)機(jī)、有機(jī)機(jī)顏料潤(rùn)潤(rùn)濕分散散劑DP-9881、9982高分子聚合合物無(wú)機(jī)、有機(jī)機(jī)顏料潤(rùn)潤(rùn)濕分散散劑四、潤(rùn)濕分分散劑在在涂料中中應(yīng)用潤(rùn)濕分散劑劑主要是是在界面面處發(fā)揮揮作用，以以吸附層層形式覆覆蓋在固固體粒子子的表面面上，可可以改變變顏料的的表面性性質(zhì)，用用于顏料料改性方方法。在在生產(chǎn)過(guò)過(guò)程中節(jié)節(jié)省時(shí)間間及能源源，提高高效率，由由于顏料料分散穩(wěn)穩(wěn)定，提提高了涂涂料貯存存的穩(wěn)定定性并且且顏料的的著色力力和遮蓋蓋力得以以提高，

13、還還利于增增加涂膜膜的光澤澤、降低低色漿的的粘度從從而改善善了涂料料的流平平性，取取得防止止浮色、流流掛、沉沉降效果果，提高高涂膜的的物化性性能。涂料是一個(gè)個(gè)多相的的分散體體，在顏顏料表面面上會(huì)發(fā)發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)吸附。如如何選擇擇潤(rùn)濕分分散劑及及其使用用方法是是十分重重要的。分散劑和穩(wěn)穩(wěn)定鏈必必須溶在在樹(shù)脂溶溶液中才才能自由由伸展，構(gòu)構(gòu)成一定定厚度的的吸附層層，如果果與 樹(shù)樹(shù)脂溶液液不相容容，在這這種貧溶溶劑中分分散劑雖雖然能吸吸附在顏顏料的表表面上，但但其穩(wěn)定定鏈?zhǔn)球轵榭s的，不不能自由由伸展，形形成的吸吸附層會(huì)會(huì)很薄，這這樣就不不能充分分發(fā)揮高高分了分分散劑的的作用，試試驗(yàn)證實(shí)實(shí)，相容容性不好好，

14、會(huì)影影響顏料料的分散散效率及及涂料性性能。每種顏料一一個(gè)特定定的分散散體系中中都存在在一個(gè)最最佳的濃濃度值，這這個(gè)最佳佳值跟顏顏料的比比表面積積，吸油油量，最最終要求求的細(xì)度度，研磨磨時(shí)間和和色漿中中所用樹(shù)樹(shù)脂聚合合物的特特性有關(guān)關(guān)。要根根據(jù)這些些條件經(jīng)經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)而而確定。另外還需要要考慮與與其它助助劑的配配伍性 ，對(duì)體體系穩(wěn)定定性的影影響，反反應(yīng)活性性等。五、潤(rùn)濕分分散劑的的性能評(píng)評(píng)價(jià)潤(rùn)濕分散劑劑的性能能可以通通過(guò)顏料料的分散質(zhì)質(zhì)量進(jìn)行行評(píng)價(jià)，通通常采用用以下方方法測(cè)定定顏料分分散程度度：刮板細(xì)度計(jì)計(jì)是測(cè)量量顏料分分散情況況的一種種簡(jiǎn)單的的方法，但但它只表表示大的的顏料凝凝聚體，反映不出顏料分

15、散質(zhì)量的真實(shí)情況以及粒徑的分布和粒子的狀態(tài)，由于此速度快，在生產(chǎn)中被廣泛采納。電子顯微鏡鏡可以直直觀地看看到粒徑徑的分布布、粒子子的狀狀狀態(tài)以及及潤(rùn)濕分分散劑在在粒子表表面上的的吸附形形態(tài)，覆覆蓋程度度等，但但是效率率低、成成本高，現(xiàn)現(xiàn)在主要要應(yīng)用于于理論研研究。光譜分析可可以分析析出顏料料粒子表表面發(fā)生生的變化化，活性性劑在顏顏料表面面吸附的的情況，但但和電子子顯微鏡鏡一樣主主要應(yīng)用用于理論論研究。顏料分散得得好，涂涂膜表面面的粗糙糙度低，比比較平整整、光的的漫反射射低、光光澤高。否否則涂膜膜表面光光的漫反反射程度度高、光光澤低。所所以測(cè)量量涂膜的的光澤高高低可以以用來(lái)判判斷顏料料分散的的好

16、壞。此此外還可可以利用用著色力力和色相相以及涂涂料的貯貯存穩(wěn)定定性來(lái)測(cè)測(cè)定分散散的情況況。第三節(jié) 流平劑劑一、概述涂料施工后后，有一一個(gè)流動(dòng)動(dòng)及干燥燥成膜過(guò)過(guò)程，然然后逐步步形成一一個(gè)平整整、光滑滑、均勻勻的涂膜膜。涂膜膜能否達(dá)達(dá)到平整整光滑的的特性，稱稱為流平平性。縮縮孔是涂涂料在流流平與成成膜過(guò)程程中產(chǎn)生生的特性性缺陷之之一。在在實(shí)際施施工過(guò)程程中，由由于流平平性不好好，刷涂涂時(shí)出現(xiàn)現(xiàn)刷痕，滾滾涂時(shí)產(chǎn)產(chǎn)生滾痕痕、噴涂涂時(shí)出現(xiàn)現(xiàn)桔皮，在在干燥過(guò)過(guò)程中相相伴出現(xiàn)現(xiàn)縮孔、針針孔、流流掛等現(xiàn)現(xiàn)象、都都稱之為為流平性性不良，這這些現(xiàn)象象的產(chǎn)生生降低了了涂料的的裝飾和和保護(hù)功功能。影響涂料流流平性的的

17、因素很很多，溶溶劑的揮揮發(fā)梯度度和溶解解性能、涂涂料的表表面張力力、濕膜膜厚度和和表面張張力梯度度、涂料料的流變變性、施施工工藝藝和環(huán)境境等，其其中最重重要的因因素是涂涂料的表表面張力力、成膜膜過(guò)程中中濕膜產(chǎn)產(chǎn)生的表表面張力力梯度和和濕膜表表層的表表面張力力均勻化化能力。改改善涂料料的流平平性需要要考慮調(diào)調(diào)整配方方和加入入合適的的助劑，使使涂料具具有合適適的表面面張力和和降低表表面張力力梯度的的能力。二、流平機(jī)機(jī)理涂料干燥成成膜過(guò)常常見(jiàn)的缺缺陷有縮縮孔、桔桔皮、刷刷痕、滾滾痕、流流掛等?？s孔是指涂涂膜上形形成的不不規(guī)則的的，有如如碗狀的的小凹陷陷，使涂涂膜失去去平整性性，常以以一滴或或一小塊塊

18、雜質(zhì)為為中心，周周圍形成成一個(gè)環(huán)環(huán)形的棱棱。從流流平性的的角度而而言，它它是一種種特殊的的“點(diǎn)式”的流不不平，產(chǎn)產(chǎn)生于涂涂膜表面面，其形形狀從表表現(xiàn)可分分為平面面式，火火山口式式，點(diǎn)式式，露底底式，氣氣泡式等等。導(dǎo)致縮孔的的原因是是多方面面的，既既有涂料料配方的的內(nèi)在因因素，如如涂料組組分中不不溶性膠膠粒的產(chǎn)產(chǎn)生，又又有施工工環(huán)境等等外界因因素，如如施工過(guò)過(guò)程中空空氣的污污染。涂料貯存過(guò)過(guò)程中，少少量樹(shù)脂脂從溶劑劑中沉淀淀形成顆顆粒，固固化過(guò)程程中，隨隨著溶劑劑的揮發(fā)發(fā)部分溶溶解性差差的樹(shù)脂脂變成不不溶于溶溶劑的顆顆粒等均均會(huì)導(dǎo)致致縮孔，主主要是點(diǎn)點(diǎn)式。涂涂料組分分中表面面活性物物質(zhì)與涂涂料不

19、相相容，或或者干燥燥過(guò)程中中濃度升升高超過(guò)過(guò)其溶解解度，生生成少量量不相容容的液滴滴，易導(dǎo)導(dǎo)致縮孔孔，表現(xiàn)現(xiàn)為露底底。施工過(guò)程中中空氣的的污染，如如空氣表表面有活活性粒子子、漆霧霧、塵埃埃、水汽汽等?；蚧蚴┕み^(guò)過(guò)程帶來(lái)來(lái)的油污污、塵埃埃、水汽汽等，均均可導(dǎo)致致縮孔。油油污、水水分主要要造成火火山口式式縮孔。底底材處理理不凈，有有油污、水水分、塵塵埃等污污染物，由由于不能能被涂料料所潤(rùn)濕濕，導(dǎo)致致露底時(shí)時(shí)縮孔。濕濕涂膜中中氣泡破破裂，隨隨后未經(jīng)經(jīng)涂膜流流平就固固化成膜膜，易導(dǎo)導(dǎo)致氣泡泡式縮孔孔。縮孔形成的的關(guān)鍵是是涂膜表表面產(chǎn)生生表面張張力梯度度，一方方面由于于涂料干干燥過(guò)程程溶劑的的蒸發(fā)產(chǎn)產(chǎn)生

20、表面面張力梯梯度；另另一方面面是涂膜膜中顆粒粒，液滴滴等低表表面的張張力物質(zhì)質(zhì)的存在在導(dǎo)致表表面張力力梯度。如如果涂膜膜周圍及及內(nèi)部有有粒子或或液滴等等污染物物存在，當(dāng)當(dāng)它們流流動(dòng)到涂涂膜表層層時(shí)，污污染物的的表面張張力低，就就會(huì)造成成表面張張力梯度度，涂料料中各組組成物質(zhì)質(zhì)分散不不均勻也也會(huì)造成成表面張張力梯度度。由于于表面張張力梯度度的形成成，粒子子或液滴滴的表面面張力比比濕涂膜膜低，所所以涂料料在表面面上徑向向地向外外流動(dòng)。由于濕濕涂膜粘粘度高，被污污染物首首先要克克服粘度的阻阻滯作用用，拖動(dòng)動(dòng)表層以以下的涂涂料。若若濕膜較較厚，里里層的涂涂料會(huì)移移動(dòng)到表表面補(bǔ)充充而消除除縮孔，若若濕膜

21、較較薄，里里層的涂涂料量不不足以補(bǔ)補(bǔ)充，就形成成了縮孔孔?？s孔孔的形成成還取決決于涂料料本身的的流動(dòng)性性，當(dāng)涂膜膜上形成成表面張張力梯度度時(shí)，流流體由一一點(diǎn)到另另一點(diǎn)流流動(dòng)，若若流動(dòng)量量大，就就會(huì)形成成露底縮孔孔。要減少少縮孔，就就應(yīng)使涂涂料流動(dòng)動(dòng)性減小小，要求求涂膜薄薄、粘度高以及透透當(dāng)?shù)臋M橫面截而而后表面面張力的的梯度，盡盡量使表表面張力力均勻。涂料在干燥燥過(guò)程中中，隨著著溶劑的的蒸發(fā)，在在涂膜表表面形成成較高的的表面張張力，并并且粘度度增大，同同時(shí)，溶溶劑的蒸蒸發(fā)吸收收熱量導(dǎo)導(dǎo)致溫度度下降，造成內(nèi)外外表面之之間的溫溫差及表表面張力力、粘度度不同。當(dāng)表面張力不同時(shí)，將產(chǎn)生一種推動(dòng)力，使涂料

22、從底層上層運(yùn)動(dòng)。當(dāng)上層溶劑含量降低時(shí)，較多溶劑的底層就往表面散開(kāi)。隨著溶劑蒸發(fā)，粘度增大，流動(dòng)速度緩慢。流動(dòng)的涂料在重力作用下向下沉。同時(shí)，又由于里、表層之間表面張力的不同，再一次使流動(dòng)的涂料向上。當(dāng)表面再一次散開(kāi)時(shí)，物質(zhì)將再一次受到重力的影響并下沉。這種下沉、向上、散開(kāi)的流動(dòng)運(yùn)動(dòng)將反復(fù)進(jìn)行，直到其粘度增長(zhǎng)到足以阻止其流動(dòng)時(shí)為止，此時(shí)里、表層的表面張力差也趨于消失。這種流動(dòng)運(yùn)動(dòng)的反復(fù)進(jìn)行，造成局部渦流。按照Helmholtz流動(dòng)分配理論，這種流動(dòng)，形成邊與邊相接觸的不規(guī)則六角形的網(wǎng)絡(luò)，稱之貝納爾旋流窩(Benard Cells), 旋渦狀小格中心稍稍隆起. 如果涂料的流動(dòng)性差，干燥后就留下不均

23、勻的網(wǎng)紋或條紋,稱為桔皮現(xiàn)象。涂膜流平過(guò)過(guò)程中常常出現(xiàn)的的弊病還還有刷痕痕與滾痕痕，這是是由于施施工過(guò)程程中涂料料的粘度度發(fā)生了了變化，表表面涂料料不能及及時(shí)流平平所致。涂料施工后后，不可可避免地地產(chǎn)生條條痕，如如果流平平得很快快，條痕痕就能夠夠消失，如如在涂膜膜干燥前前不能充充分流平平，則條條痕不能能完全消消失，就就得不到到光滑的的表面。流平過(guò)過(guò)程的推推動(dòng)力是是涂料的的表面張張力，它它使涂層層表面有有收縮成成最低表表面積的的形狀，從從而使涂涂層從凹凹槽、刷刷痕或皺皺紋變成成平滑表表面。關(guān)關(guān)于涂料料流平性性的討論論，主要要是基于于條痕模模型理論論。下圖圖為條痕痕模型示示意圖。 涂層平平均厚度度

24、為h，刷刷痕幅度度為a，控控制刷痕痕的線性性尺寸為為波長(zhǎng)yy，刷痕痕剖面的的周邊曲曲線按正正弦波剖剖面處理理。按RRhoddes和和Orcchaeed關(guān)系系式表示示如下： （111-22）式中a0初始振振幅，ccm；at經(jīng)過(guò)過(guò)時(shí)間tt后的振振幅，ccm；t 時(shí)時(shí)間，ss；h涂層層平均厚厚度，ccm； 波長(zhǎng)長(zhǎng)，cmm；涂料的的表面張張力，ddyn（10-5N/m）涂料的的粘度，PP（0.11Pas）假定、在流運(yùn)運(yùn)過(guò)程中中不變（隨隨時(shí)間變變化不大大），且且時(shí)間間間隔很小小，可按按每一份份時(shí)間間間隔數(shù)縮縮減，進(jìn)進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)處理，上上式轉(zhuǎn)變變?nèi)缦拢?（111-33） （111-44）該式的物理理意義是是

25、，流平平時(shí)間與與流平次次數(shù)成正正比。式式中， 就是振振幅每發(fā)發(fā)生一次次減小的的變化值值，如果果、 差值值越大，流流得越平平， 值也越越大，相相當(dāng)于流流平次數(shù)數(shù)越多。涂料表面張張力一般般在（22.55.55）10-22N/mm，改變變表面張張力對(duì)流平無(wú)明顯效效果，而而且會(huì)帶帶來(lái)不利利影響。涂涂層厚度度和波長(zhǎng)長(zhǎng)對(duì)流平平效果有有顯著影影響，而而涂層厚厚度和波波長(zhǎng)受涂涂裝工藝藝所控制制。另外外，在施施工后的的干燥過(guò)過(guò)程中，隨隨著溶劑劑的揮發(fā)發(fā)，涂料料粘度升升高，涂涂層由液液態(tài)逐漸漸轉(zhuǎn)變?yōu)闉楣虘B(tài)，可可在涂料料配方中中添加少少量高沸沸點(diǎn)溶劑劑，延長(zhǎng)長(zhǎng)涂料表表面開(kāi)放放時(shí)間，從從而提高高涂膜的的流平性性。涂料

26、在垂直直面上施施工時(shí)，由由于重力力作用導(dǎo)導(dǎo)致流掛掛，涂料粘度低，涂涂層厚，表面張力高則流平性能佳但容易導(dǎo)致流掛。如涂料具有觸變性。就可以適當(dāng)緩和二者的矛盾，在涂刷時(shí)受剪切力作用涂料粘度降低，呈現(xiàn)較好的流動(dòng)性及流平性，便于施工，涂刷停止后，剪切力逐漸降低，涂料粘度隨之增高，可防止流掛及顏料沉降。因此，常在涂料中添加觸變助劑，使涂料具有適當(dāng)?shù)挠|變性。根據(jù)上述分分析，為為改善涂涂料的流流平性，應(yīng)應(yīng)考慮：降低涂涂料與基基材之間間的表面面張力，使使涂料與與基材具有有良好的的潤(rùn)濕性性，并且不不致與引起起縮孔的的物質(zhì)之之間形成成表面張張力梯度度；調(diào)整整溶劑蒸蒸發(fā)速度度，降低低粘度，改改善涂料料的流動(dòng)動(dòng)性，延

27、延長(zhǎng)流平平時(shí)間；在涂膜膜表面形形成極薄薄的單分分子層，以以提供均均勻的表表面張力力，使表表面張力力趨于平平衡，避避免因表表面張力力梯度造造成表面面缺陷。借助流平劑劑的加入入，就能能全部或或部分滿滿足以上上3個(gè)條條件，從從而得到到更佳的的流平效效果，使使涂膜表表面平整整光滑。三、常用流流平劑常用類型的的防縮孔孔、流平平劑有溶溶劑類、相容性受限制的長(zhǎng)鏈樹(shù)脂、相容性受限制的長(zhǎng)鏈硅樹(shù)脂等。溶劑類流平平劑主要要是高沸沸點(diǎn)溶劑劑混合物物。溶劑劑型涂料料僅借助助增加溶溶劑以降降低粘度度來(lái)改善善流平性性，將使使涂料固固體分下下降并導(dǎo)導(dǎo)致流掛掛等弊病病；或者者保持溶溶劑含量量，只加加入高沸沸點(diǎn)溶劑劑以圖調(diào)調(diào)整揮

28、發(fā)發(fā)速度來(lái)來(lái)改善流流平，干干燥時(shí)間間也相應(yīng)應(yīng)延長(zhǎng)。故故此兩方方案均不不理想。只只有加入高高沸點(diǎn)溶溶劑混合合物，顯顯示各種種遞增特特性（揮揮發(fā)指數(shù)數(shù)、蒸餾餾曲線、溶溶解能力力）較為為理想。溶溶劑類流流平劑主主要成分分是各種種高沸點(diǎn)點(diǎn)的混合合溶劑，具具有良好好的溶解解性，也也是顏料料良好的的潤(rùn)濕劑劑。常溫溫固化涂涂料由于于溶劑揮揮發(fā)太快快，涂料料粘度提提高過(guò)快快妨礙流流動(dòng)而造造成刷痕痕，溶劑劑揮發(fā)導(dǎo)導(dǎo)致基料料的溶解解性變差差而產(chǎn)生生的縮孔孔，或在在烘烤型型涂料中中產(chǎn)生沸沸痕、起起泡等弊弊病采用用這類助助劑是很很有效的的。另外外采用高高沸點(diǎn)流流平劑調(diào)調(diào)整揮發(fā)發(fā)速度，還可克服泛白弊病。相容性受限限制的

29、長(zhǎng)長(zhǎng)鏈樹(shù)脂脂常用的的有聚丙丙烯酸類類、醋丁丁纖維素素等。它它們的表表面張力力較低，可可以降低低涂料與與基材之間間的表面面張力而而提高提提高涂料料對(duì)基材材的潤(rùn)濕濕性，排排除被涂涂固體表表面所吸吸附的氣氣體分子子，防止止被吸附附的氣體體分子排排除過(guò)遲遲而在固固化涂膜膜表面形形成凹穴穴、縮孔孔、桔皮皮等缺陷陷；此外它它們與樹(shù)樹(shù)脂不完完全相混混容，可可以迅速速遷移到到表面形形成單分分子層，以以保證在在表面的的表面張張力均勻勻化，增增加抗縮縮孔效應(yīng)應(yīng)，從而而改善涂涂膜表面面的光滑滑平整性性。聚丙丙烯酸酯酯類流平平劑又可可分為純純聚丙烯烯酸酯、改改性聚丙丙烯酸酯酯（或與與硅酮拼拼合）、丙丙烯酸堿堿容樹(shù)脂脂

30、等，純聚丙丙烯酸酯酯流平劑劑與普通通環(huán)氧樹(shù)樹(shù)脂、聚聚酯樹(shù)脂脂或聚氨氨酯等涂涂料用樹(shù)樹(shù)脂相容容性很差差，應(yīng)用用時(shí)會(huì)形形成有霧霧狀的涂涂膜。為為了提高高其相容容性，通通常用有有較好混混容性的的共聚物物。相容性受限限制的長(zhǎng)長(zhǎng)鏈硅樹(shù)樹(shù)脂常用用的有聚二甲基硅氧氧烷，聚聚甲基苯苯基硅氧氧烷， 有機(jī)基基改性聚硅氧烷烷等。這這類物質(zhì)質(zhì)可以提提高對(duì)基基材的潤(rùn)潤(rùn)濕性而而且控制制表面流流動(dòng)，起到改改善流平平效果的的作用，當(dāng)溶劑劑揮發(fā)后后，硅樹(shù)樹(shù)脂在涂涂膜表面面形成單單分子層層，改善善涂膜的的光澤。改性聚硅氧烷又可分為聚醚改性有機(jī)硅，聚酯改性有機(jī)硅，反應(yīng)性有機(jī)硅，引入有機(jī)基團(tuán)有助于改善聚硅氧烷和涂料樹(shù)脂的相容性，即使

31、濃度提高也不會(huì)產(chǎn)生不相容和副作用，改性聚硅氧烷能夠降低涂料與基材的界面張力，提高對(duì)基材的潤(rùn)濕性，改善附著力，防止發(fā)花，桔皮，減少縮孔，針眼等涂膜表面病態(tài)。氟系表面活活性劑，其其主要成成分為多多氟化多多烯烴，對(duì)對(duì)很多樹(shù)樹(shù)脂和溶溶劑也有有很好的的相容性性和表面面活性，有有助于改改善潤(rùn)濕濕性、分分散性和和流平性性，、還還可以在在溶劑型型漆中調(diào)調(diào)整溶劑劑揮發(fā)速速度。常用流平劑劑見(jiàn)下表表：商品名稱組成應(yīng)用生產(chǎn)商BYK-3300聚醚改性有有機(jī)硅中等程度降降低表面面張力，溶溶劑型涂涂料中防防止縮孔孔，改善善流平，增增光，增增滑，抗抗劃傷，抗抗粘連德國(guó)BYKK公司BYK-3306聚醚改性有有機(jī)硅強(qiáng)烈降低表表面

32、張力力，溶劑劑型涂料料中增進(jìn)進(jìn)底材潤(rùn)潤(rùn)濕，防防止縮孔孔，改善善流平，增增光，增增滑；增增進(jìn)消光光粉定向向效果，改改善抗流流掛性德國(guó)BYKK公司BYK-3330聚醚改性有有機(jī)硅強(qiáng)烈降低表表面張力力，溶劑劑型涂料料中防止止縮孔，浮浮色，發(fā)發(fā)花，改改善流動(dòng)動(dòng)和流平平，增光光，增滑滑，抗劃劃傷；增增進(jìn)消光光粉定向向效果，改改善抗流流掛性德國(guó)BYKK公司Tego Gliide4406聚醚改性有有機(jī)硅溶劑型涂料料中防止止縮孔，改改善流動(dòng)動(dòng)流平，增增滑；重重涂性好好德國(guó)de-gusssa公公司Tego Gliide4410聚醚改性有有機(jī)硅溶劑，無(wú)溶溶劑型和和水性涂涂料中強(qiáng)強(qiáng)烈地增增進(jìn)表面面滑爽，抗抗劃傷，抗

33、抗粘連，防防縮孔，增增進(jìn)消光光粉定向向效果德國(guó)de-gusssa公公司EFKA-30333聚醚改性有有機(jī)硅強(qiáng)烈降低表表面張力力，溶劑劑型涂料料中增進(jìn)進(jìn)底材潤(rùn)潤(rùn)濕，防防止縮孔孔，浮色色，改善善流平，增增光，增增滑，抗抗劃傷，抗抗粘喧嘩嘩德國(guó)de-gusssa公公司EFKA-32332聚醚改性有有機(jī)硅強(qiáng)烈降低表表面張力力，溶劑劑型和無(wú)無(wú)溶劑型型涂料中中增進(jìn)底底材潤(rùn)濕濕，防止止縮孔，浮浮色，改改善流平平，增光光，增滑滑， 抗抗劃傷，抗抗粘連荷蘭EF-KA公公司DC-4331聚醚改性有有機(jī)硅溶劑型涂料料中改善善流平，增增光，增增滑，抗抗劃傷，抗抗粘，連連，增進(jìn)進(jìn)鋁粉定定向效果果德謙（上海海）化學(xué)學(xué)有限

34、公公司DC-4333聚醚改性有有機(jī)硅強(qiáng)烈降低表表面張力力，溶劑劑型涂料料中增進(jìn)進(jìn)底材潤(rùn)潤(rùn)濕，防防止縮孔孔，減少少發(fā)花，改改善流平平和流平平，增光光，增滑滑，抗劃劃傷，抗抗粘連德謙（上海海）化學(xué)學(xué)有限公公司DC-8336聚醚改性有有機(jī)硅溶劑型涂料料中改善善流平，增增光，增增滑，抗抗劃傷，抗抗粘連，得得含沙射射影性好好，改善善鋁粉，消消光粉的的定向效效果德謙（上海海）化學(xué)學(xué)有限公公司BYK-3310聚醚改性有有機(jī)硅強(qiáng)烈降低表表面張力力，在溶溶劑型自自干漆和和烘烤漆漆中增進(jìn)進(jìn)底材潤(rùn)潤(rùn)濕，防防止縮孔孔，改善善流平，增增光，增增滑，耐耐熱達(dá)2230CC，烘烤烤漆重涂涂時(shí)不影影響層間間附著力力，不產(chǎn)產(chǎn)生表

35、面面缺陷德國(guó)BYKK公司BYK-3323聚酯改性含含羥基有有機(jī)硅在溶劑型及及無(wú)溶劑劑型自干干漆和烘烘烤漆中中改善流流動(dòng)和流流平，增增進(jìn)表面面滑爽，淋淋涂時(shí)可可穩(wěn)定簾簾幕，具具有消泡泡作用德國(guó)BYKK公司EFKA-86異氰酸酯改改性有機(jī)機(jī)硅與含羥基本本羧基官官能團(tuán)的的溶劑型型涂料進(jìn)進(jìn)行交聯(lián)聯(lián)反應(yīng)，提提供持久久的滑爽爽性和抗抗劃傷性性，改善善流平，防防止縮孔孔，浮色色。荷蘭EF-KA公公司EFKA-LA888355異氰酸酯改改性有機(jī)機(jī)硅與含羥基可可羧基官官能團(tuán)的的溶劑涂涂料進(jìn)行行交聯(lián)反反應(yīng)，改改善流平平，提供供持久的的滑爽性性和抗粘粘連性荷蘭EF-KA公公司EFKA-36000氟改性丙烯烯酸酯共共

36、聚物顯著地降低低各類溶溶劑型和和無(wú)溶劑劑型自干干漆及烘烘烤漆的的表面張張力，增增進(jìn)底材材材有效效地防止止縮孔，改改善流動(dòng)動(dòng)和流平平，不影影響重涂涂性和層層間附著著力荷蘭EF-KA公公司BYK-3352聚丙烯酸酯酯溶劑型自干干漆及烘烘烤漆中中防止縮縮孔，改改善流平平，提高高光澤，不不影響重重涂性和和層間附附著力，耐耐熱性好好德國(guó)BYKK公司BYK-3357丙烯酸酯共共聚物溶劑型自干干漆及烘烘烤漆中中防止縮縮孔，改改善流平平和光澤澤，不影影響重涂涂性和層層間附著著力；耐耐熱性好好，有消消泡作用用德國(guó)BYKK公司BYK-3390聚甲基丙烯烯酸酯溶劑型自干干漆及烘烘烤漆中中防止縮縮孔，改改善流平平和光

37、澤澤，不影影響重涂涂性和層層間附著著力；耐耐熱性好好，烘烤烤漆中的的供優(yōu)良良的防爆爆泡性及及消泡作作用德國(guó)BYKK公司流平劑是改改進(jìn)涂裝裝效果的的一類重重要助劑劑，品種種較多、應(yīng)應(yīng)用廣泛泛，尤其其用于高高性能涂涂料。使使用時(shí)需需要注意意其應(yīng)用用范圍、用用量以及及和其它它助劑的的配伍性性，使用用前，應(yīng)應(yīng)對(duì)不同同的品種種、用量量進(jìn)行篩篩選試驗(yàn)驗(yàn)，以求求得最佳佳品種及及最宜用用量。另另外，對(duì)對(duì)添加方方式，也也應(yīng)該通通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)選擇最最佳工藝藝。流平劑加入入后，對(duì)對(duì)于涂料料流平性性能的提提高一般般采用目目測(cè)判斷斷，也可可以采用用間接法法取得定定量的數(shù)數(shù)據(jù)如測(cè)測(cè)試涂膜膜光澤度度。四、發(fā)展趨趨勢(shì)隨著高性能能

38、涂料的的開(kāi)發(fā)應(yīng)應(yīng)用，流流平劑在在國(guó)內(nèi)已已得到應(yīng)應(yīng)有的重重視，一一方面借借鑒國(guó)外外品種開(kāi)開(kāi)發(fā)應(yīng)用用的經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)發(fā)了部分分新產(chǎn)品品，另一一方面從從結(jié)構(gòu)-性能關(guān)關(guān)系角度度，進(jìn)行行必要的的理論研研究，同同時(shí)結(jié)合合涂料組組成和實(shí)實(shí)際應(yīng)用用開(kāi)發(fā)新新產(chǎn)品，進(jìn)進(jìn)入分子子結(jié)構(gòu)與與功能效效應(yīng)的設(shè)設(shè)計(jì)階段段，開(kāi)發(fā)發(fā)新結(jié)構(gòu)構(gòu)、多功功能的流流平劑已已成為趨趨勢(shì)。反應(yīng)活性流流平劑發(fā)發(fā)既能起起到流平平作用，又又能與固固化劑、樹(shù)樹(shù)脂起交交聯(lián)作用用形成三三維網(wǎng)狀狀結(jié)構(gòu)的的大分子子，它不不僅起流流平作用用，而且且可提高高涂膜的的光澤及及物理機(jī)機(jī)械性能能，如環(huán)氧氧粉末涂涂料用的的丙烯酸酸酯聚合物物引進(jìn)少少量環(huán)氧氧基的丙丙烯酸共共

39、聚物，既既能對(duì)環(huán)環(huán)氧粉末末起到流流平作用用，又能能與固化化劑、環(huán)環(huán)氧樹(shù)脂脂起交聯(lián)聯(lián)作用形形成三維維網(wǎng)狀結(jié)結(jié)構(gòu)的大大分子，它它不僅起起流平作作用，而而且可提提高涂膜膜的光澤澤及物理理機(jī)械性性能。超支化聚合合物具有有端基數(shù)數(shù)目多、粘粘度低的的特點(diǎn)，在在流平劑劑中有潛潛在的應(yīng)應(yīng)用前景景?？煽乜鼐酆嫌杏欣诳乜刂品肿幼渔湹慕Y(jié)結(jié)構(gòu)和分分子量，近近年來(lái)已已經(jīng)應(yīng)用用于流平平劑制備備，以此此制備的的流平劑劑展現(xiàn)出出良好的的性能。第四節(jié) 消泡劑劑一、概述現(xiàn)代涂料配配方中大大量采用用各種助助劑，這這些助劑劑品種大大多屬于于表面活活性劑，都都能改變變涂料的的表面張張力，致致使涂料料本身就就存在著著易起泡泡或使泡泡沫

40、穩(wěn)定定的因素素，涂料料制造過(guò)過(guò)程中需需要使用用的各種種高速混混合分散散機(jī)械以以及涂料料涂裝時(shí)時(shí)所用的的各種施施工方法法都會(huì)程程度不同同地增加加涂料體體系的自自由能，幫幫助產(chǎn)生生泡沫，泡泡沫的產(chǎn)產(chǎn)生，不不僅降低低生產(chǎn)效效率，影影響涂膜膜外觀，而而且降低低涂膜的的裝飾和和保護(hù)功功能。二、泡沫的的產(chǎn)生及及穩(wěn)定泡沫是不溶溶性氣體體在外力力作用下下進(jìn)入液液體之中中，形成成的大量量氣泡被被液體相相互隔離離的非均均相分散散體系。泡沫產(chǎn)生時(shí)時(shí)，由于于液體與與氣體的的接觸表表面積迅迅速增加加，體系系的自由由能也迅迅速增加加，泡沫沫體系自自由能的的增加，是是表面張張力的和和增加表表面積的的乘積。泡泡沫產(chǎn)生生難易程

41、程度與液液體體系系的表面面張力直直接有關(guān)關(guān)，表面面張力越越低，體體系形成成泡沫所所需的自自由能越越小，越越容易生生成泡沫沫。純凈的液體體由于表表面和內(nèi)內(nèi)部的均均勻性，不不可能形形成彈性性體，它它們的泡泡沫總是是不穩(wěn)定定，涂料料中存在在分散劑劑，增稠稠劑等多多種表面面活性物物質(zhì)，降降低了體體系的表表面張力力，這不不僅增加加了乳液液的起泡泡性，而而且表面面活性物物質(zhì)造成成的Maaranngonni效應(yīng)應(yīng)、Giibbss 彈性性、靜電電斥力、表表面粘度度等有助助于泡沫沫的穩(wěn)定定。（1）可溶溶性表面面活性劑劑的的存存在導(dǎo)致致Marranggonii效應(yīng)產(chǎn)產(chǎn)生，當(dāng)泡沫沫剛形成成時(shí)，泡泡沫膜的的液體由由于

42、重力力的作用用向下回回流，從從而帶動(dòng)動(dòng)表面活活性劑分分子也向向下流動(dòng)動(dòng)，造成成底部表表面張力力低于上上部表面面張力。MMaraangooni效效應(yīng)認(rèn)為為：“在底部部低表面面張力的的液體流流向上部部高表面面張力的的液體時(shí)時(shí)，在泡泡膜中通過(guò)過(guò)與純液液體生成成的泡沫沫不斷逆逆向流動(dòng)動(dòng)的表面面活性劑劑液體，增增加了泡泡膜的厚度度，使氣泡穩(wěn)穩(wěn)定?！保?）表面面活性劑劑分子中中的親水水基和憎憎水基被被氣泡壁壁吸附，有有規(guī)則地地排列在在氣液界界面上，形形成了彈彈性膜，當(dāng)當(dāng)彈性膜膜某一部部位被拉拉抻時(shí)，在在表面張張力作用用下泡沫沫膜開(kāi)始始回縮，達(dá)達(dá)到平衡衡的穩(wěn)定定狀態(tài)，同同時(shí)帶動(dòng)動(dòng)液體移移動(dòng)，阻阻止了泡泡沫的

43、破破裂，稱稱之為GGibbbs彈性性。（3）表面面粘度是是由液體體表面中中相鄰表表面性劑劑分子間間相互作作用引起起的，一一方面提提高了液液膜的強(qiáng)強(qiáng)度，另另一方面面防止或或減緩泡泡壁液膜膜的排水水速率，使使泡沫穩(wěn)穩(wěn)定。（4）離子子型乳化化劑的使使用，能能使氣泡泡膜壁帶帶有電荷荷，由于于靜電斥斥力，液液膜的兩兩個(gè)表面面互相排排斥，防防止液膜膜且又利利于泡沫沫的穩(wěn)定定。三、消泡機(jī)機(jī)理泡沫是熱力力學(xué)不穩(wěn)穩(wěn)定體系系，有表表面積自自行縮小小的趨勢(shì)勢(shì)，氣泡泡壁液膜膜由 于于表面張張力差異異和重力力的原因因會(huì)自行行排水，液液膜變薄薄，達(dá)到到臨界厚厚度時(shí)自自行破裂裂。它的的破除要要經(jīng)過(guò)33個(gè)過(guò)程程，即氣氣泡的再

44、再分布、膜膜厚的減減薄和膜膜的破裂裂。對(duì)于于穩(wěn)定的的泡沫體體系，要要經(jīng)過(guò)這這三個(gè)過(guò)過(guò)程而達(dá)達(dá)到自然然消泡需需要很長(zhǎng)長(zhǎng)時(shí)間，需需要使用用消泡劑劑實(shí)現(xiàn)快快速消泡泡滿足工工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)。消泡包括抑抑泡和破破泡兩個(gè)個(gè)方面，當(dāng)當(dāng)體系加加入消泡泡劑后，消消泡劑在在泡沫體體系中造造成表面面張力不不平衡，破壞泡沫體系表面粘度和表面彈性。其分子抑制形成彈性膜，阻止泡沫的生產(chǎn)，稱為抑泡。對(duì)于已經(jīng)存在的泡沫，消泡劑分子迅速散布于泡沫表面，快速鋪展，進(jìn)一步擴(kuò)散、滲透，取代原泡膜薄壁。由于其表面張力低，便流向產(chǎn)生泡沫的高表面張力的液體，氣泡膜壁迅速變薄，導(dǎo)致破泡。消泡是一種種界面現(xiàn)現(xiàn)象或擴(kuò)擴(kuò)散現(xiàn)象象。消泡泡劑要發(fā)發(fā)揮作用用

45、，必須須滲入到到泡沫之之間的液液膜上并并且很快快擴(kuò)散到到起泡介介質(zhì)中，按按照Rooss提提出的公公式：滲入系數(shù) E = F + DF - D 0擴(kuò)散系數(shù) S =F-DF-D 0式中：FF泡沫沫介質(zhì)的的表面張張力；DF泡沫介介質(zhì)與消消泡劑之之間的界界面張力力；D消消泡劑的的表面張張力。為了產(chǎn)生滲滲入，EE必須大大于0，為為了產(chǎn)生生擴(kuò)散，SS必須大大于0，只只有E和和S都為為正值的的物質(zhì)才才具有消消泡作用用。要使使E足夠夠大，消消泡劑的的表面張張力要低低；要使使S足夠夠大，不不僅消泡泡劑的表表面張力力要低，而且泡沫介質(zhì)與消泡劑之間的界面張力也要低，這就要消泡劑本身應(yīng)具有一定的親水性，使其既不溶于發(fā)

46、泡介質(zhì)中，又具有很好的擴(kuò)散能力。有效的消泡泡劑應(yīng)滿滿足下述述條件：表面張張力低泡泡沫介質(zhì)質(zhì)的表面面張力；不溶解解于泡沫沫介質(zhì)之之中或溶溶解度極極小，但但又具有有能與泡泡沫表面面接觸的的親和力力；易于在在泡沫體體系中擴(kuò)擴(kuò)散；并并能夠進(jìn)進(jìn)入泡沫沫和取代代泡沫膜膜壁；具有一一定的化化學(xué)穩(wěn)定定性； 具有在在泡沫介介質(zhì)中分分散的適適宜顆粒粒度作為為消泡核核心。四、常用消消泡劑消泡劑多為為液體復(fù)復(fù)配產(chǎn)品品，主要要分為三三類：礦礦物油類類、有機(jī)機(jī)硅類、聚聚合物類類。（1）礦物物油類消消泡劑礦物油類消消泡劑通通常由載載體、活活性劑、展展開(kāi)劑等等組成。載載體是低低表面張張力的物物質(zhì)，其其作用是是承載和和稀釋，常

47、常用載體體為水、烴烴油、脂脂肪醇等等；活性性劑的作作用是抑抑制和消消除泡沫沫，活性性劑的選選擇取決決于介質(zhì)質(zhì)的性質(zhì)質(zhì)，常用用的有蠟蠟、硅油油、脂族肪酰胺胺、高分子子量聚乙乙二醇、脂肪酸酸酯、金屬皂皂、疏水性性二氧化化硅等。（2）有機(jī)機(jī)硅類消消泡劑有機(jī)硅類消消泡劑一一般包括括兩類：聚二甲甲基硅氧氧烷和改改性聚二二甲基硅硅氧烷。聚二甲基硅硅氧烷為為高沸點(diǎn)點(diǎn)液體，溶溶解性很很差，具具有很低低的表面面張力，熱熱穩(wěn)定性性好，是是一類廣廣泛應(yīng)用用的消泡泡劑。隨隨著其結(jié)結(jié)構(gòu)和聚聚合度的的不同，聚聚二甲基基硅氧烷烷體現(xiàn)不不同的性性能，可可以作為為穩(wěn)泡劑劑、消泡泡劑、流流平劑、錘錘紋劑，只只有具有有適宜的的溶解

48、度度和相容容性的聚聚二甲基基硅氧烷烷才具有有消泡功功能，有有些情況況下，甲甲基也可可以為乙乙基、苯苯基等取取代。聚聚二甲基基硅氧烷烷消泡劑劑一般有有本體、溶溶液、乳乳化型和和復(fù)合型型幾種形形式，復(fù)復(fù)合型是是涂料中中應(yīng)用最最廣的形形式。向聚二甲基基硅氧烷烷主鏈引引入聚醚醚和有機(jī)機(jī)基團(tuán)進(jìn)進(jìn)行改性性可以滿滿足不同同樹(shù)脂體體系和配配方的要要求，調(diào)節(jié)親親水和親親油性的的平衡，提高消泡能力又能同時(shí)改善涂膜外觀，引入氟原子可以大幅度降低表面張力和提高消泡能力。常用消泡劑劑見(jiàn)下表表：品名性能與應(yīng)用用Foamaasteer 3306不含硅，適適合高光光乳膠漆漆和膠粘粘劑Foamaasteer 330633不含硅

49、，適適合聚氨氨酯乳液液和醇酸酸乳液Foamaasteer VVL易分散在水水中，對(duì)對(duì)單體抽抽提非常常有效Nopcoo 80034LL通用型消泡泡劑Nopcoo NDDW通用型消泡泡劑，知知于用中中等PVVC和高高PVCC體系Nopcoo N XZ通用消泡劑劑，適用用于中等等PVCC體系SN-Deefoaamerr 1554消泡力持久久，對(duì)光光澤無(wú)影影響，不不產(chǎn)生魚魚眼SN-Deefoaamerr 3113消泡力塹久久，不影影響涂膜膜的耐候候性，不不產(chǎn)生魚魚眼低粘粘度涂料料作Foamaasteer PPL尤其適用于于含合成成流變性性劑的涂涂料體系系，經(jīng)濟(jì)濟(jì)型五、消泡劑劑的應(yīng)用用消泡劑的用用量不大

50、大，但它它專用性性強(qiáng)，選選擇消泡泡劑，一一方面要要達(dá)到消消泡的目目并保持持消泡能能力的持持久性，另一方方面要注注意避免免顏料凝凝聚、縮縮孔、針針孔、失失光等副副作用。應(yīng)用時(shí)須注意以下幾點(diǎn)：（1）抑泡泡和消泡泡性能要要保持平平衡以保保持消泡泡能力的的持久性性，注意意和其它它助劑的的配伍性性；（2）一般般用量為為體系的的0.11-0.5%，最終用量要通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定，用量過(guò)多易引起縮孔、縮邊、再涂性差等弊病，。用量少，則無(wú)法消除泡沫；（3）使用用前充分分?jǐn)嚢璨⒉⒃跀嚢璋枨闆r下下加入到到涂料中中；（4）分批批加入消消泡劑，即即顏料分分散研磨磨工序和和調(diào)漆工工序分別別加入部部分消泡泡劑。在在研磨分分散工序

51、序需要抑抑泡效果果強(qiáng)的消泡泡劑，在在調(diào)漆工工序需要要破泡效效果強(qiáng)的消泡泡劑。選擇消泡劑劑時(shí)，一一般采用用量筒法法、高速速攪拌法法、鼓泡泡法、振振動(dòng)法、循循環(huán)法對(duì)對(duì)其進(jìn)行行性能測(cè)測(cè)試，高高速攪拌拌法應(yīng)用用面較廣廣，結(jié)果果比較準(zhǔn)準(zhǔn)確。此此外還需需要進(jìn)行行涂裝實(shí)實(shí)驗(yàn)和貯貯存穩(wěn)定定性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)并對(duì)涂涂膜性能能進(jìn)行測(cè)測(cè)試。第五節(jié) 光澤助助劑一、概述不同的被涂涂物體、使用目的和環(huán)境，除了對(duì)涂料提出裝飾和防護(hù)作用要求外，對(duì)涂層的表面光澤性能也有不同的要求。光澤是涂膜把投射光線向同一方向反射的能力，光澤越高，反射的光量越多。涂膜的光澤用光澤儀測(cè)量，以光澤度表示，從規(guī)定入射角照射涂膜表面的光束，其正反射光量與在相同

52、條件下從標(biāo)準(zhǔn)板面上正反射光量之比，稱為光澤度。高光澤度可可以體現(xiàn)現(xiàn)被涂物物體的的的豪華和和高貴氣氣質(zhì)，如如轎車和和飛機(jī)；柔和的的光澤符合合人體的的生理需需要，如如家具和和地板；電子廠廠房、醫(yī)醫(yī)院多采采用亞光光涂料以以提供安安靜、舒舒適和優(yōu)優(yōu)雅的環(huán)環(huán)境；軍軍事裝備備和設(shè)施施為隱蔽蔽、保密密和安全全的目的的，需要要使用消消光涂料料；某些些儀器部部件對(duì)光光學(xué)性能能的特殊殊要求，其其表面涂涂層是半半光，建建筑外墻墻涂料為為了消除除光污染染和掩蓋蓋本身缺缺陷，需需要低光光澤。使用消光劑劑和增光光劑是調(diào)調(diào)節(jié)涂料料表面光光澤的重重要手段段。增光光劑主要要是能提提高顏料料在涂料料中分散散、改進(jìn)進(jìn)漆膜流流平和降

53、降低漆膜膜表面張張力的表表面活性性劑，主主要通過(guò)過(guò)改善顏顏料的分分散和涂涂膜外觀觀增大光光澤度。消消光劑品品種繁多多，包括括金屬皂皂、改性性油、蠟蠟、功能能性填料料等，通通過(guò)提高高涂膜表表面的粗粗糙度發(fā)發(fā)揮作用用。在涂涂料中應(yīng)應(yīng)用的光光澤助劑劑主要是是消光劑劑。二、涂料光光澤的影響因因素光線投射到到涂膜表表面，一一部分被被涂膜反反射和散散射，表表面越是是平整則則反射部部分越大大，光澤澤值就越越大，如如果表面面非常粗粗糙，則則散射部部分相應(yīng)應(yīng)增加，光光澤度就就很低。因因此，涂涂膜的光光澤是其其表面粗粗糙度的的表現(xiàn)，主主要影響響因素有有顏料的的顆粒大大小和分分布、顏顏料的分分散、顏顏料體積積濃度、

54、成成膜過(guò)程程等。研究表明，顏料的顆粒大小和分布是影響涂膜光澤的重要因素，減小顏料的顆粒大小可以降低涂膜的粗糙程度從而提高光澤度，顏料顆粒平均直徑小于0.3微米時(shí)才能夠獲得高光澤表面，顆粒大小在3-5微米是消光效應(yīng)最明顯。調(diào)整顏料，特特別是體體質(zhì)顏料料的用量量是控制制色漆漆漆膜表面面光澤常常用的方方法，在在一般油油基漆中中，無(wú)光光澤的PPVC為為52.5-771.55%，半半光漆的的PVCC為333-522.5%，磁漆漆PVCC為200-300%，這這是由于于樹(shù)脂能能夠充分分包覆顏顏料和填填料，能能夠形成成平整的的涂膜。顏料類型和和用量確確定后，它它們?cè)谕客苛现蟹址稚⒊潭榷葘Q定定漆膜的的光反射

55、射特性。當(dāng)當(dāng)有效地地增加顏顏料分散散性時(shí)，顏顏料的絮絮凝體尺尺寸減小小，面吸吸附基料料的量增增加了，產(chǎn)產(chǎn)生光滑滑的表面面，光澤澤隨顏料料分散程程度而提提高。但但是，過(guò)過(guò)高的分分散會(huì)使使顏料顆顆粒吸附附更多的的基料，則則可能導(dǎo)導(dǎo)致漆膜膜低光澤澤。涂料的成膜膜過(guò)程影影響涂膜表面面的粗糙糙程度。一一般情況況下，涂涂料施工工后，隨著溶劑劑蒸發(fā)，漆漆膜厚度度降低并并收縮，懸懸浮顆粒粒重新排排列在表表面上，產(chǎn)產(chǎn)生不同同程度的的凹凸面面。不同同的基料料，因分分子結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)自由由體積不不同，成成膜后的的收縮率率也不同同，光澤澤也有差差異。對(duì)對(duì)于溶劑劑型涂料料，良溶溶劑能夠夠保證樹(shù)樹(shù)脂分子子充分流流平，由由于溶劑

56、劑各組分分揮發(fā)速速度不同同，殘留留組分的的溶解性性能不佳佳時(shí)，樹(shù)樹(shù)脂分子子易于變變成顆粒粒析出，導(dǎo)導(dǎo)致涂膜膜平整性性下降。能使漆膜表表面產(chǎn)生生粗糙度度，明顯顯地降低低其表面面光澤的的物質(zhì)稱稱為消光光劑。涂涂料中使使用的消消光劑應(yīng)應(yīng)能滿足足下列基基本要求求：（1）消光光劑的折折光指數(shù)數(shù)應(yīng)盡量量接近樹(shù)樹(shù)脂的折折光指數(shù)數(shù)，不至至于影響響清漆透透明度和和色漆的的顏色；（2）化學(xué)學(xué)穩(wěn)定性性好，不不影響涂涂料貯存存和固化化；（3）分散散性好且且貯存穩(wěn)穩(wěn)定；（4）用量量少，加加入少量量即能夠夠產(chǎn)生強(qiáng)強(qiáng)消光性性能。三、常用消消光劑及及其使用用涂料中大量量使用的的消光劑劑包括金金屬皂、蠟蠟、改性性油消光光劑和功

57、功能性填填料等幾幾類。1. 金屬屬皂金屬皂是研研究和應(yīng)應(yīng)用較早早的消光光劑，由由于它與與漆料組組分不相相容，以以非常細(xì)細(xì)微的懸懸浮物分分散在涂涂料里，成膜時(shí)分布在漆膜表面，降低漆膜表面的光反射性而達(dá)到消光目的。常用的金屬屬皂消光光劑有硬脂酸酸鋁、鋅、鈣鈣，鉛和鎂鎂的皂用用得較少少。金屬屬皂消光光劑的用用量一般般為涂料料的基料料的5-20%，使用用時(shí)須避避免過(guò)度度加熱和和研磨影影響消光光效果，此此外還具具有增稠稠、防沉沉、防流流掛等作作用。2. 蠟蠟作為涂料料的消光光劑使用用簡(jiǎn)單。應(yīng)應(yīng)用較早早，涂料料施工后后，因溶溶劑揮發(fā)發(fā)，蠟從從漆中析析出，形形成微細(xì)細(xì)結(jié)晶，浮浮在漆膜膜表面，形形成一層層散射

58、光光線的粗粗糙面而而起到消消光作用用。天然然蠟已很很少用做做消光劑劑，起而而代之的的是半合合成蠟和和合成蠟蠟，半合合成蠟由由天然蠟蠟改性而而得，如如微粉脂脂肪酸酰酰胺蠟、微微粉聚乙乙烯棕櫚櫚蠟等，合合成蠟多多為低聚聚物,如如低分子子聚乙烯烯蠟、聚丙丙烯蠟、聚四四氟乙烯烯以及它它們的改改性衍生生物,它它們不僅僅消光能能力強(qiáng),還能夠夠提高涂涂膜的硬硬度、耐耐水性、耐耐插傷性性、耐濕濕熱性等等。3. 改性性油消光光劑有些干性油油，如桐油油能形成成無(wú)光漆漆膜，這這是由于桐桐油中共共軛雙鍵鍵反應(yīng)活活性高，漆膜膜底面不不同的氧氧化交聯(lián)聯(lián)速度使使漆膜表表面產(chǎn)生生凹凸不不平而達(dá)達(dá)到消光光效果。為為了克服服生桐

59、油油的缺點(diǎn)點(diǎn)，可使使其進(jìn)行行部分聚聚合，在在油料中中加入天天然橡膠膠稀溶液液或其它它消光劑劑。4. 功能能型填料料功能型填料料包括微微粉級(jí)合合成二氧氧化硅、硅硅藻土、硅硅酸鎂、硅硅酸鋁等等。微粉級(jí)合成成二氧化化硅主要要有微粉粉級(jí)合成成二氧化化硅氣凝凝膠、微微粉級(jí)沉沉淀二氧氧化硅、氣氣相二氧氧化硅。微粉級(jí)合成成二氧化化硅氣凝凝膠具有有強(qiáng)度高高、分散散中耐研研磨、孔孔容積大大的特點(diǎn)點(diǎn)，此外外對(duì)涂膜膜的透明明性和干干燥性影影響很小小。目前前此類產(chǎn)產(chǎn)品多以以國(guó)外公公司為主主。微粉級(jí)沉淀淀二氧化化硅國(guó)內(nèi)內(nèi)產(chǎn)量較較大，但但是質(zhì)量量檔次低低，多用用于底端端涂料。氣氣相二氧氧化硅目目前僅有有德固賽賽公司生生產(chǎn)

60、，涂涂膜透明明性好，多多用于高高檔涂料料。消光劑使用用時(shí)一方方面注意意顆粒大大小和膜膜厚度的的匹配，以以平衡消消光效果果和涂膜膜外觀，另另一方面面要注意意避免過(guò)過(guò)度研磨磨。5. 增光光劑增光劑能夠夠促進(jìn)涂涂料流平平、降低低涂膜表表面粗糙糙度從而而提高涂涂膜光澤澤度。常常用的潤(rùn)潤(rùn)濕分散散劑可以以促進(jìn)顏顏料分散散、避免免容易凝凝聚的顏顏料如炭炭黑等凝凝聚提高高涂膜光光澤度，高高沸點(diǎn)真真溶劑或或丙烯酸酸酯齊聚聚物、丁丁基纖維維素可改改善涂料料流平提提高涂膜膜光澤度度，硅油油或改性性聚二甲甲基硅氧氧烷可以以降低涂涂料的表表面張力力，提高高涂料對(duì)對(duì)基材的的潤(rùn)濕，避避免桔皮皮等表面面缺陷得得到高光光澤的涂