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1、水性涂料涂膜表面缺陷——縮孔的防治發(fā)布時間：2008-03-13 1.引言 隨著社會的發(fā)展，涂料的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，在城市建設(shè)和美化中，涂料成為裝扮城市的三大要素之一，即花草、燈光、色彩涂料。但在涂料的應(yīng)用中會碰到各式各樣的問題，漆膜產(chǎn)生針孔、縮孔是最常見的問題之一，它會導(dǎo)致建筑物的表面出現(xiàn)缺陷、影響光澤和耐沾污性，降低涂層屏蔽性，使建筑物的整體效果大打折扣，嚴重影響涂料的使用壽命。本文要介紹了乳膠漆縮孔的形成和預(yù)防，以及縮孔問題的處理?！ ?.縮孔的形成 涂膜的表面缺陷主要是凹陷、針孔、以及邊角的縮邊或厚邊等
2、現(xiàn)象。涂膜表面凹陷有兩種情況，一種是圓形凹陷、一種六角多邊型凹陷。涂膜表面出現(xiàn)的凹陷是由表面張力梯度造成的，由于涂料組成的變化和溫度變化導(dǎo)致表面張力不均，流體由低表面張力處流向高表面張力處，結(jié)果在流體表面形成凹陷，也稱為Maragoni效應(yīng)，最終出現(xiàn)邊緣隆起、中心下陷成圓形的縮孔，或邊緣隆起、中心下陷為六邊形槽的貝納爾多旋渦?？s孔中心有低表面張力的物質(zhì)存在，其與周圍的涂料存在表面張力差，這個差值就是縮孔形成的動力，促使周圍的液體流體向四周背離它(縮孔污源)而流開成凹陷-縮孔。 涂料在施工干燥過程中形成縮孔，有涂料本身
3、的問題和基材清潔問題，由于涂料本身有低表面張力液滴的存在、或被涂飾表面因污染存在有低表面張力區(qū)，造成表面張力的不均勻，涂料在表面張力差的作用下，由低表面張力處流向高表面張力處，結(jié)果形成一個個中心凹陷的孔洞-縮孔。我們將表面張力的不均勻歸為縮孔形成的內(nèi)因。其實涂料本身的一些性質(zhì)，如涂料粘度、觸變性、涂料干燥速度以及涂膜厚度等，能加劇或減弱涂料流體的流動能力，從而會加劇或減弱縮孔的程度，我們將這些因素歸為縮孔的外因。內(nèi)因是縮孔的必然條件，外因可以適當(dāng)控制或加劇縮孔的程度?！ ⊥苛鲜┕ず?，干燥成膜過程中，表面溶劑揮發(fā)，表面聚
4、合物的濃度增高，涂料粘度增高，都會導(dǎo)致表面張力和表面密度超過本體，形成凹陷?？偟膩碚f，較厚涂膜(>4mm)的液體涂層，主要是密度梯度驅(qū)使流動(圖1a)，較薄的液體涂層是表面張力梯度控制流動(圖1b)，形成一個個縮孔?！ ?a)?密度梯度引起??(b)表面張力梯度引起 圖1貝納爾多渦流示意圖 3.涂漠縮孔的危害 涂漠是一張半透膜，可以透過液體水和蒸汽水，溶解在水中的各種氣體(CO2、SO2、O2等)、可溶性鹽類物質(zhì)等可以進出這張半透膜。水蒸汽只有10-7?mm，液體水為幾十微米到幾個毫米。水和水汽進出涂膜的通道是涂
5、膜的上的結(jié)構(gòu)氣孔和針孔、縮孔，以及涂膜表面因各種原因形成的裂縫。涂膜的結(jié)構(gòu)氣孔與成膜物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)和所處的狀態(tài)有關(guān)，結(jié)構(gòu)氣孔大小尺寸通常在10-6?~10-4?mm，結(jié)構(gòu)氣孔透過水蒸氣是很容易的，透過液體水分子聚集體，就比較困難。高交聯(lián)密度涂膜結(jié)構(gòu)氣孔小，成膜物質(zhì)所處環(huán)境溫度在其玻璃化溫度Tg以下，成膜物中的主成膜物質(zhì)分子鏈節(jié)運動很小，結(jié)構(gòu)氣孔小，而環(huán)境溫度高于成膜聚合物Tg后，分子鏈節(jié)運動變得容易，鏈節(jié)間距離加寬，結(jié)構(gòu)氣孔變大，通透性加強。由于涂料本身存在表面張力不均勻的小分相，或基材被污染等問題，導(dǎo)致涂料施工過程中
6、涂料對基材潤濕不良，結(jié)果涂膜表面出現(xiàn)針孔和縮孔。針孔的尺寸在10-3?~10-1?mm，縮孔尺寸大小能達幾毫米甚至幾十毫米?？s孔很容易透過液體水，在毛細作用下針孔成為水流通的通道。 針孔和縮孔的存在不僅影響涂膜的外觀，涂裝驗收難以通過，更嚴重的是影響涂漠的防水滲透功能，縮孔的存在，降低涂膜的封密性，水進出涂膜變得更容易。涂膜通透性加強，水分的滲透最終會導(dǎo)致墻體濕度增加、室內(nèi)潮濕、滋生霉菌，涂膜變色，起泡、脫落、泛堿，涂膜加速老化等?！ ?.涂膜縮孔的影響因素 4.1.消泡劑的影響乳膠漆中使用了乳液、潤濕劑、分散劑、
7、消泡劑、增稠劑等，原料中含有表面活性物質(zhì)或表面活性劑，容易生成氣泡。泡沫阻礙顏填料分散、降低設(shè)備利用率、延長生產(chǎn)周期，嚴重的帶來涂膜缺陷、針孔和縮孔。涂料生產(chǎn)好后第二次使用，施工工具帶進空氣，涂料潤濕基材置換出基材空隙中的空氣，這些空氣在表面活性物質(zhì)的作用下成為氣泡，因此要使用消泡劑消除這些氣泡。消泡劑的表面張力應(yīng)小于消泡液體的表面張力，在消泡體系中溶解度盡量小，有良好的分散性。不能與體系中其它物質(zhì)反應(yīng)，不影響顏填料及乳液的穩(wěn)定性，有很強的擴散能力，不能影響涂料的性能。消泡劑選擇最重要的是干膜的性能選擇?！ 楸Ｗo涂料
8、生產(chǎn)和施工的正常，使用消泡劑，從涂料成分與性能關(guān)系分析，雖然消泡劑對涂料及涂膜性能的影響很小，但它是一種表面活性劑，表面張力低于涂料體系，通常其HLB值在3左右，它不溶解于涂料體系，但可以微小液滴形式分散在涂料體系中，其最佳液滴的直徑大小就是氣泡壁的壁厚。消泡劑液滴過大或過小都會影響到涂料的性能，消泡劑液滴過小(消泡劑過度分散)消
