b) 水性木(mu)器漆廠(chang)商的幹(gàn)燥條件(jian)要求與(yǔ)用戶現(xiàn)有幹燥(zào)工藝不(bu)匹配;
c) 原(yuan)材料市(shì)場不豐(fēng)富,特别(bie)是特效(xiao)助劑種(zhǒng)類偏少(shao)。
一、水性(xing)木器漆(qi)的基本(běn)構成
與(yǔ)油性木(mù)器漆類(lèi)似,下列(liè)因素有(yǒu)助于水(shui)性木器(qì)漆💃🏻的定(dìng)向:
1、體系(xi)快幹性(xing)
3、流平(ping)性
目前(qián)随着各(ge)大原材(cai)料供應(yīng)商都推(tuī)出了水(shui)性木器(qi)漆原材(cái)料産品(pǐn),因此研(yán)發人員(yuán)能拿到(dao)大量的(de)水性木(mù)器漆推(tui)薦配方(fāng)。值得注(zhu)意的是(shi),國外的(de)水性木(mu)器💃漆在(zài)施工時(shi)對施工(gōng)工藝和(he)條件要(yao)求及其(qí)嚴格,因(yin)此可能(néng)國外供(gong)應商提(tí)供的配(pèi)方在他(ta)們的施(shī)工工👨❤️👨藝(yi)和條件(jiàn)下能獲(huo)得非常(chang)優異的(de)表面效(xiao)果,但目(mu)前🌈國内(nèi)客戶通(tong)常要求(qiú)适用油(you)性的施(shi)工标準(zhun),因此通(tōng)常情況(kuang)下,很難(nán)獲得滿(man)意的性(xìng)能或者(zhe)表面效(xiao)果,因此(ci)客戶在(zai)參考這(zhe)些配方(fāng)時,需要(yào)明白♈這(zhè)一點。
二(er)、成膜助(zhu)劑的選(xuǎn)擇
類似(sì)于溶劑(ji)型塗料(liao)中真溶(róng)劑和助(zhù)溶劑,水(shui)性體系(xi)中💃成膜(mo)助劑也(ye)扮演了(le)類似的(de)角色,也(yě)可以據(ju)此進行(háng)分類。針(zhen)對水性(xing)塗料幹(gan)燥,有一(yī)句經典(dian)的評價(jia):溶劑型(xíng)塗料幹(gan)燥是溫(wēn)度⛷️主導(dao),濕♈度幹(gàn)擾;水性(xìng)塗料是(shì)濕度主(zhǔ)導,溫度(dù)幹擾。
成(chéng)膜助劑(jì)的選擇(ze)和搭配(pèi)對塗料(liao)表現至(zhi)關重要(yao),如果配(pèi)方表現(xiàn)好,是因(yin)爲成膜(mó)助劑;反(fǎn)之亦然(rán)。但是成(cheng)📱膜助劑(ji)從體系(xi)⛷️中揮發(fā)的過程(cheng)又極其(qí)複雜,特(tè)别是混(hun)合溶劑(ji),至今✏️也(ye)無法給(gěi)出準确(què)的描述(shù)。
快(kuài)幹性:這(zhè)點對填(tián)料定向(xiang),早期性(xing)能的重(zhòng)要性不(bu)言而喻(yù)♉;
适當的(de)揮發梯(ti)度:适量(liàng)的慢揮(huī)發成膜(mo)助劑對(dui)成膜緻(zhi)✨密性以(yi)📞及防止(zhi)縮邊等(děng)方面具(ju)有很大(da)的幫助(zhu)。
爲(wèi)了追求(qiu)更快的(de)幹燥速(su)度,甚至(zhì)會選擇(ze)乙醇、丙(bing)酮、苯甲(jiǎ)醇🈲等快(kuài)揮發溶(rong)劑,幾乎(hū)是無所(suo)不用其(qi)極。
在這(zhè)些醇醚(mi)類溶劑(jì)中,PM的選(xuan)擇主要(yào)因爲其(qi)快速揮(huī)發的能(néng)力,隻🧑🏽🤝🧑🏻能(néng)作爲助(zhu)溶劑,而(ér)BCS、DEE和DEB主要(yao)是爲了(le)建立一(yi)個㊙️适宜(yí)的揮發(fā)梯度,同(tóng)時乙二(er)醇醚類(lei)溶劑還(hai)具有在(zai)不同濃(nóng)度🌈下表(biao)面張力(lì)可以保(bǎo)持基本(ben)不變的(de)🚶能力,因(yin)此有助(zhu)于得✌️到(dào)更好的(de)操作性(xìng),并具有(yǒu)一定的(de)耦合性(xing),便于填(tián)料潤濕(shī)🌈分散。此(ci)外也有(you)文獻表(biǎo)明,在一(yi)個比較(jiào)💛長的幹(gàn)燥時間(jiān)内,相同(tóng)的揮發(fa)速度下(xià),親水性(xing)成膜助(zhù)劑在體(ti)系中殘(cán)留更低(dī)。
對于此(cǐ)類成膜(mo)助劑選(xuǎn)擇,有一(yī)定的局(jú)限性。主(zhu)要問題(tí)在于爲(wei)了保證(zhèng)成膜性(xing),中、慢揮(hui)發速度(du)的成膜(mó)助劑使(shi)用量偏(piān)大,導緻(zhi)塗膜最(zuì)終性能(neng)體現較(jiao)慢,這也(ye)是目前(qián)許多客(ke)戶面臨(lín)的問題(ti)。有鑒于(yu)此開始(shǐ)尋找新(xīn)的成膜(mo)助劑,可(kě)以很快(kuài)的從💃🏻體(tǐ)系中揮(huī)🌈發,并具(ju)有良好(hao)的助成(chéng)膜性,于(yú)是很🌈快(kuai)鎖定了(le)EEP、n-pentyl Propionate、二⁉️丙二(èr)醇二甲(jiǎ)✉️醚,并對(dui)EEP做了初(chū)步的測(ce)試。
三、流(liu)變助劑(ji)的選擇(ze)
2、後(hou)期流動(dòng)性,或者(zhě)從一個(gè)更高的(de)角度看(kàn)體系的(de)流💛平:
在(zài)噴到闆(pǎn)材後,塗(tu)料需要(yào)一定的(de)觸變性(xing)來防止(zhǐ)流挂,并(bìng)保持粒(li)子的排(pai)列狀态(tài)。在過了(le)這個窗(chuang)口後,塗(tu)膜的收(shōu)縮導緻(zhi)乳液粒(li)子進一(yī)步進行(háng)排列,此(cǐ)時盡💋可(ke)能低的(de)粘度有(yǒu)助于🍉進(jìn)一步排(pái)列,以及(jí)塗膜的(de)流平(爲(wèi)什麽在(zai)水性體(ti)系中,流(liú)變助劑(jì)對流平(ping)的影響(xiang)至關重(zhong)要,流平(ping)劑的選(xuan)擇一節(jiē)中将繼(ji)💃續闡述(shù))。
這裏對(duì)水性體(ti)系流變(bian)助劑做(zuò)一個簡(jiǎn)單的介(jiè)紹,水🏃🏻♂️性(xing)工業塗(tú)料體系(xi)常用的(de)流變助(zhu)劑主要(yao)有以下(xià)三📧類:
選擇(ze)堿溶脹(zhàng)流變助(zhu)劑主要(yao)是基于(yú)幾點:
1、強(qiang)觸變,有(yǒu)利于防(fang)沉,防流(liú)挂;
這一點(diǎn)可以用(yòng)來設計(ji)體系的(de)流變曲(qu)線,與上(shàng)節希望(wàng)⚽成膜助(zhu)‼️劑“适應(yīng)締合型(xing)增稠劑(jì)締合需(xu)要”中叙(xù)述的一(yī)緻,我們(men)期待在(zai)體系pH值(zhí)處于堿(jian)性時,堿(jian)溶脹流(liú)☀️變助劑(jì)具有強(qiáng)觸變,在(zài)噴到闆(pǎn)💋上後,由(yóu)🥰于中和(he)劑的揮(hui)發,體系(xi)轉變成(cheng)酸🤩性,從(cóng)而導緻(zhì)增稠效(xiào)果大減(jiǎn),體系粘(zhan)度盡可(ke)能低,以(yi)增加流(liú)平和填(tián)料定向(xiang)。
五(wu)、流平劑(ji)的選擇(ze)
溶劑型(xing)體系可(ke)以通過(guo)表面張(zhāng)力差、低(dī)粘度來(lai)促進流(liú)平。通過(guò)選擇合(he)适的溶(róng)劑,使得(dé)溶劑的(de)揮發會(hui)導😄緻表(biǎo)🌏面張力(lì)的變化(huà)🏃🏻♂️,因此波(bō)峰和波(bō)谷的溶(róng)劑揮發(fā)🌈差異會(huì)♍導緻表(biao)面張力(li)的差異(yì),促使體(tǐ)系流平(ping)。
但令人(rén)遺憾的(de)是,我們(men)發現水(shuǐ)性塗料(liao)中水分(fèn)的揮發(fā),體系表(biǎo)面張力(li)變化很(hen)不明顯(xian),依然會(hui)比較均(jun1)勻☀️的維(wéi)持在較(jiao)低的表(biǎo)面張力(li)水平,這(zhe)就導緻(zhì)水性塗(tu)💋料喪失(shī)了一個(ge)重要的(de)流平動(dong)力。因此(ci)水性塗(tú)料流平(ping)會更加(jia)依賴粘(zhan)度。
同樣(yang)水性塗(tu)料在幹(gan)燥的過(guo)程中,高(gao)剪切力(li)消失後(hòu),随着水(shui)分🈲的揮(huī)發,粘度(dù)急劇上(shang)升,特别(bie)是對于(yú)噴塗🐅體(tǐ)系,低粘(zhan)度狀态(tai)的流平(píng)時間較(jiào)短,不利(lì)于流平(ping)。
1、靜态(tài)表面張(zhāng)力(也有(yǒu)稱之爲(wèi)平衡态(tai)表面張(zhang)力);
2、動态(tai)表面張(zhāng)力。
一般(bān)而言碳(tan)氫類表(biao)面活性(xing)劑具有(you)很好的(de)降低動(dòng)态表面(mian)🏃🏻張力🧑🏽🤝🧑🏻的(de)能力,而(er)矽類或(huò)者氟碳(tan)類表面(miàn)活性劑(ji)具有很(hen)好的降(jiang)低✂️靜态(tai)表面張(zhang)力的能(néng)力。爲了(le)有效避(bì)免💁表面(mian)張力問(wèn)題帶來(lái)的麻煩(fan),有必要(yào)對此進(jin)行混拼(pīn)使用。
還(hái)需要專(zhuan)門指出(chu)的是水(shui)性流平(píng)助劑并(bìng)非不可(kě)或🍓缺,有(yǒu)聲稱從(cong)來不在(zai)水性木(mù)器漆中(zhong)使用任(ren)何專門(mén)的流🙇♀️平(píng)劑,同樣(yàng)可以獲(huò)得卓越(yuè)的表面(miàn)效果,這(zhè)種做法(fa)也是有(yǒu)道理的(de),從一🔞定(dìng)程度上(shàng)說碳氫(qīng)類也好(hǎo),氟碳類(lei)也好,這(zhè)些流平(píng)劑作用(yong)應該體(tǐ)現在以(yi)下幾個(gè)方面:降(jiàng)低表面(mian)張力;提(tí)高潤濕(shi)性;消除(chu)幹燥過(guò)程中,表(biao)面張力(li)差異導(dao)緻的桔(jú)皮或者(zhe)貝納德(dé)漩流渦(wō)。
由于表(biǎo)面活性(xing)劑的關(guān)系,水性(xing)體系的(de)表面張(zhang)力一直(zhí)🐉會保持(chí)在比較(jiào)低的水(shuǐ)平,這時(shí)體系的(de)表面張(zhāng)力已經(jing)可以滿(mǎn)足基本(běn)的潤濕(shī)需要,而(ér)且水分(fen)的揮發(fa)不會導(dao)🤩緻體系(xì)♋的表面(miàn)張力大(da)幅度上(shàng)升,此外(wài)水性木(mu)器漆水(shuǐ)揮發快(kuài),粘⛹🏻♀️度上(shang)升快,流(liu)平時間(jiān)短(所以(yi)有可能(néng)刷塗自(zi)幹采用(yòng)流平劑(jì)效果會(hui)更好些(xiē))。當然也(yě)㊙️有稱動(dòng)态表面(miàn)♊張力對(duì)水性流(liú)平非常(chang)重要,可(ke)惜沒有(yǒu)看到具(ju)體論述(shù),無論如(ru)何不使(shǐ)用流平(ping)助劑隻(zhi)是一♌種(zhǒng)境界,大(dà)家還需(xū)要對比(bi)實驗,進(jìn)行合理(li)的選擇(zé)☂️。
但如何(hé)做到一(yi)個理想(xiang)的木器(qi)漆配方(fāng)?
a)、體(ti)系的粘(zhan)度盡可(ke)能由流(liú)變助劑(ji)提供,具(jù)有一定(dìng)的觸變(biàn)性,而且(qie)在抗流(liu)挂需要(yao)後,增稠(chóu)效果消(xiāo)失,此外(wài)塗料的(de)粘度還(hai)💃🏻不要太(tài)高,以免(miǎn)影響過(guo)濾;
b)、成膜(mó)助劑除(chú)了第二(er)節所述(shù)之外,還(hai)需要在(zài)體系進(jìn)入高固(gù)含階⭐段(duan)盡可能(néng)降低體(ti)系粘度(dù)(類似預(yu)聚物法(fǎ)合成PU 時(shí)NMP 的作用(yòng)),中、慢揮(huī)發成膜(mo)助劑必(bì)須是親(qin)水㊙️性,以(yǐ)保🛀證塗(tú)膜🔞收縮(suō)過✨程中(zhōng)乳液顆(kē)粒表面(mian)盡可能(neng)保持光(guāng)滑、堅硬(ying),從而更(geng)好地移(yi)動,以方(fāng)便漆膜(mo)更加🤟平(ping)整;
此外(wài)對于填(tian)料選擇(ze),還可以(yi)大膽的(de)設想,細(xì)粒徑的(de)填料🛀能(néng)獲得更(geng)佳的定(ding)向效果(guo)。如果有(yǒu)兩片上(shang)下排列(liè)的填料(liao),他們之(zhi)間一定(ding)存在大(dà)量的乳(ru)液顆粒(lì),這些乳(ru)液顆粒(lì)肯定不(bu)會非常(cháng)均🛀勻的(de)分布,在(zai)塗膜收(shōu)縮過程(cheng)中,乳液(yè)顆粒會(huì)盡可能(neng)的趨向(xiàng)均勻分(fèn)布,這👄就(jiù)存在一(yī)個乳液(yè)顆粒移(yi)動的問(wen)題。
在水(shui)性體系(xì)流平時(shí)間短的(de)情況下(xià),移動距(ju)離盡可(kě)能短就(jiù)會顯得(de)比較重(zhong)要,以8μ和(hé)12μ的填料(liao)爲例,中(zhōng)心的🐕乳(rǔ)液顆粒(lì)🈚如果要(yào)移動出(chū)填料表(biǎo)面之外(wài),移動距(jù)離要增(zeng)加50%,實際(ji)體系乳(ru)液💛顆粒(li)移🌂動要(yao)比這複(fú)雜的多(duo),所以實(shi)際🛀效果(guo)差距❓并(bìng)不會象(xiang)前面數(shu)據那樣(yang)大。
六、其(qí)他助劑(jì)
功能性(xing)填料可(ke)以做如(rú)下分類(lèi):
蠟類耐(nai)磨性,硬(ying)度,手感(gǎn)等性能(néng)提升不(bu)是很顯(xiǎn)著;
白炭(tàn)黑耐磨(mó)性,硬度(dù),耐化性(xing)等性能(néng)提升顯(xian)著分散(san)🏃🏻是🔴個問(wen)題;
七、結語(yǔ)
從水性(xìng)木器漆(qī)性能改(gai)進方面(miàn)來說,幾(jǐ)年前人(ren)們對水(shuǐ)性木器(qì)漆🛀🏻的性(xing)能,例如(rú)附着力(li)、硬度、耐(nai)醇、耐摩(mo)擦等,還(hai)有非常(chang)大的懷(huái)疑。但現(xiàn)在大多(duō)數工程(cheng)師不再(zài)有這樣(yang)的顧慮(lǜ),從理論(lùn)⛹🏻♀️上說水(shuǐ)性乳液(yè)由于更(gèng)高的分(fèn)子量(通(tōng)常幾十(shi)萬到百(bǎi)萬),因此(cǐ)可以獲(huo)得比油(you)性體系(xì)更好的(de)物化性(xìng)能。但溶(róng)劑型原(yuán)材料已(yǐ)經非常(chang)發達,技(ji)術研發(fā)人員可(kě)以通過(guò)🈲特殊原(yuán)材料選(xuan)擇,或者(zhě)助劑來(lai)✊獲得超(chāo)🧑🏽🤝🧑🏻高性能(neng)的塗層(céng),水性産(chan)品還不(bu)是很豐(fēng)富,也沒(méi)有性能(neng)超級出(chū)衆的乳(rǔ)液可🔴以(yi)選擇,正(zhèng)确的使(shi)用成膜(mo)助劑,搭(da)配适合(he)體系的(de)助劑來(lái)㊙️改善是(shi)具備可(kě)行性的(de)。
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