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    造成乳膠漆浮色發花的主要因素
     
    在生產彩色乳膠漆過程中常常碰見浮色發花問題,乳膠漆出現浮色發花時,調色變得很困難,即浪費顏料又調色不準,涂料的開罐效果很差,且涂膜顏色生成偏離并難以涂層均勻一致。涂料的浮色發花因素很多,顏填料粒徑差、體系中各物質的表面張力差、以及各物質的親水親油平衡值(HLB)、乳液與色漿的兼容性等對乳膠漆的浮色發花生成較大影響。
     
    顏填料粒子的粒徑對涂料浮色發花的影響
    涂料在干燥過程中,隨著涂料中揮發份的揮發,這些揮發份還會夾帶一部分顏、填料把它們帶到涂膜上來,而這些顏、填料粒子在被輸送到表面時,有較高表面積的較細粒子易于輸送,而比表面積相對低的粗粒子則有礙于運動,另外,在干燥過程中乙二醇提供了一個膨脹的連續的親水網狀組織,蒸發的物質通過此網狀組織擴散到漆膜表面,在涂膜干燥時,更為親水的物質趨向于快蒸發,因為它們優先進入親水網狀組織,從那里它們易于擴散和逃逸。而在生產乳膠漆的過程中,如果白漿相對色漿來說親水性強一些,即白色的顏填料粒子的親水性比色漿中顏料粒子更親水一些,它們就更易被強極性的揮發物質帶到表面上來。加上顏填料粒子粒徑差太大,使得顏、填料之間的混容性變得很差,尤其是涂料中超細粒子過多,假如某一品牌的立德粉或鈦白粉的粒徑分布很廣,超細粒子過多,由于以上原因,用這種顏料制得的色漆不好施工,施工過程中涂料浮白現象嚴重,而涂膜則發生浮色。浮白色很難調深色漆,且會造成顏料的浪費。解決方案是仔細選擇顏、填料,使所選用的顏填料的粒徑要匹配;從而避免浮色發花現象。
    表面張力差對涂料浮色發花的影響
    在平常調色漆時,時常發現有些色漿在白色基礎漆中很難分散均勻,分散好的色漆在靜止一短段時間后,很快就有分色或浮色現象發生,盡管涂料在此種情況下的浮色、或者分色并不一定會引起涂膜的浮色、發花,但涂料的開罐效果不好。發生這種情況時可以使用潤濕分散劑來調整白漿或者色漿的表面張力,縮小它們與涂料體系之間的表面張力差來消除涂料的浮色、發花。
    在制漆過程中,白漿的制作與色漿的制作工藝配方不同,制作白漿常采用陰離子型分散劑或離子型聚電解質分散劑,而色漿則多采用非離子分散劑,或與部分陰離子分散劑并用,因而白色顏料與彩色顏料粒子因吸附了一層不同的潤濕分散劑而具有不同的表面性質,其親水親油值不一樣,其表面張力也不一樣。一般離子型表面活性劑比非離子型表面活性劑的表面張力大。都是非離子類表面活性劑,因其疏水端分子結構不一樣,其表面張力也不一樣,而且分子疏水端結構中最外面的鏈節對表面張力貢獻最大。
    表面能低的分子意味著分子之間的力小,表面張力也較低。從熱力學方面來考慮,表面張力低的物質容易吸附轉移到界面,而使體系穩定,因表面張力降低削弱了液體收縮表面和液滴聚并的趨勢、降低彎曲液面的附加壓力差,因而有利于液面及分散體系穩定。所以,如果白漿或色漿之間的表面張力與體系的表面張力差,相差大時,用這種漿配置的涂料比較容易出現浮色。
    乳液與色漿的兼容性對涂料浮色發花的影響
    乳液與色漿兼容性好則涂料和涂膜的浮色發花情況會好很多,乳液對色漿潤濕好則色漆展色性也很好。
    在水系涂料中經常使用陰離子和非離子型表面活性劑作潤濕分散劑,在水系中具有極性和離子型表面的無機顏料,能夠與添加的離子型表面活性劑的極性基或離子發生作用,形成二層吸附層。
    在水系顏料漿中顏料粒子表面吸附了表面活性劑,形成一保護層,但保護層之間的作用力有分子間力、靜電力之分,所以其間的作用力強弱不一樣,當以上色漿與各類乳液或乳膠漆混合時,色漿的分散穩定性表現就不一樣,當顏料粒子表面的表面活性劑與乳液粒子表面吸附的表面活性劑即乳化劑或者水之間的親和力大時,顏料粒子所吸附的表面活性劑被剝離,使得顏料粒子表面的保護層變薄,造成顏料的絮凝,從而引起涂料涂膜的浮色發花。當然當乳液顆粒外的乳化劑與色漿中顏、填料粒子外的表面活性劑兼容性好時,則乳液對這些顏、填粒子的潤濕就好,整個色漆的展色性就好,色彩鮮艷,且不浮色。
    這種由絮凝引起的浮色、發花可以通過改變或添加一種合適的潤濕分散劑,表面張力很低的表面活性劑,使其解絮凝,則可緩解發花或浮色;還可以添加一些可生成觸變結構的添加劑,如高嶺土、或二氧化硅,在漆膜中形成一種網絡的結構,阻止顏料分離,從而阻止浮色或發花;或者提高色漿中顏料粒子表面吸附的高分子化合物吸附層厚度,也是提高涂料產質量量,提高涂料抗絮凝、防浮色的重要因素。
    親水親油平衡值對浮色發花的影響
    親水親油平衡值(HLB)是個很敏感的問題,在生產乳膠漆時常使用多種材料:乳液、顏、填料、溶劑、助溶劑及各類助劑。這些材料它們都有自己的親水親油平衡值(HLB值),各材料的親水親油平衡值匹配則涂料整個體系的性能就很優,浮色、發花、分水等現象就會克服。當然我們使用的乳液、顏填料選定以后,親水親油平衡值即HLB值就沒法改變,但可以通過仔細選擇助劑,即潤濕分散劑、增稠劑等來調整整個體系的HLB值,使整個體系的HLB值平衡。我們知道,親油的物質其親油端的表面張力小,涂料貯存在容器貯罐中,這些親油的物質容易浮到表面上來,從熱力學角度來講,整個體系能量降低,體系穩定。當生產的乳膠漆在靜態即在容器中就浮色,不僅開罐效果不好,施工性能也不好,涂膜狀態也不好。如果涂料浮白色,說明白漿HLB值比較小,白漿比較親油,所以,生產白漿時就要把白漿作得親水一點;如果涂料浮的是色漿的顏色,說明白漿HLB值比較大,比較親水,則在生產白漿時就要把白漿作得親油一些,來阻止涂料浮色。
    親水親油平衡值(HLB值)的匹配,可以通過仔細選擇潤濕、分散劑來完成。陰離子分散劑中帶疏水基團的銨鹽分散劑比羧酸鈉鹽類分散劑要親油,HLB值小,且帶疏水基團的銨鹽分散劑(如科達PE40A和漢高SN-Dispersant 5027)對乳膠漆涂膜的浮色也有很大改善。因為當顏填料粒子包裹了這種類型的分散劑時,顏填料粒子周圍不僅有靜電阻力,還存在空間位阻,而且涂膜在干燥過程中,隨著水份的蒸發,銨鹽中氨也揮發,使得此類分散劑更疏水一些,從而包裹了此類分散劑的顏填料粒子與成膜物兼容性更好,加上空間位阻使得結構變得很膨松,從而使涂膜在干燥過程中涂膜浮色,即動態過程中浮色也得到抑制。
     
    增稠劑對乳膠漆浮色發花的影響
    通過增稠劑提高體系粘度一方面可控制顏料絮凝、沉降和貝納德旋窩流動,減輕浮色發
    花現象,但在某些條件下會加劇乳膠漆的浮色發花。一些假塑性強的締合增稠劑與HLB值較大的表面活性劑有很大的親和性,使其在顏料表面上脫附,造成顏料的聚集和絮凝,進而使體系著色力下降并生成浮色發花。在有機和無機顏料混用的體系中,尤其是鈦白與鈦青藍、鈦青綠和碳黑色漿共用時,采用假塑性弱的締合增稠劑(如漢高2000、羅門哈斯2020、科達PU40A和科達AB708等)可獲得色澤較為滿意的乳膠漆并有良好的流平性。
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