淺談水性涂料涂膜表面缺陷——縮孔的防治

董俊霞，曹建偉

河南愚公建設(shè)有限公司（459000）

淺談水性涂料涂膜表面缺陷
——縮孔的防治

董俊霞，曹建偉

河南愚公建設(shè)有限公司（459000）

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，并闡述了引起水性涂料漆膜縮孔的影響因素與縮孔的防治措施。

縮孔；表面張力；消泡劑

1 縮孔的形成

凹陷、針孔以及邊角縮邊和厚邊是涂膜的表面缺陷的表現(xiàn)特征，一般分為兩種情況，圓形凹陷和六角邊型凹陷，表面張力梯度是造成涂膜表面出現(xiàn)的主要因素,表面張力不均是由于涂料組成的變化和溫度變化導(dǎo)致的流體自低表面張力處向高表面張力處流。最后在流體表面形成凹陷,出現(xiàn)邊緣隆起，中心下陷形成圓形縮孔,中心下陷為六邊形槽的貝納爾多旋渦。低表面張力的物質(zhì)存在于縮孔中心，這與周圍涂料有張力差的存在，差值則是縮孔形成的動(dòng)力，并促使周圍液體流向四周散開?？s孔是涂料施工過程中形成的，受涂料本身低表面張力液滴的影響，方向自低向高流走，最后形成中心凹陷的孔洞縮孔,表面張力的不均勻也可歸為形成縮孔的主要原因。

2 涂漠縮孔的危害

由于涂膜是一張半透膜,能夠透過液體水和蒸汽水在各種空氣中溶解掉的可溶性鹽類等。水和水汽進(jìn)入涂膜通道是靠涂抹上部結(jié)構(gòu)氣孔和針孔進(jìn)入的,涂膜表面因各種原因形成的裂縫也可以起到一定的作用，另外，涂抹結(jié)構(gòu)氣孔與成膜物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)與其所處的狀態(tài)有很大的關(guān)聯(lián)，結(jié)構(gòu)氣孔的尺寸也有一定的范圍，通常是在10.4～10.6 mm之間，因此水蒸氣會(huì)很容易的透過結(jié)構(gòu)氣孔,而透過液體水分子聚集體,就比較困難。液體水很容易進(jìn)入到縮孔中去，在毛細(xì)作用下針孔被稱為水流通的通道。對(duì)涂膜造成影響的不僅僅是針孔和縮孔的存在，對(duì)驗(yàn)收也造成阻礙，甚至?xí)绊懙椒浪疂B透的功能，降低涂膜的密封性，從而使水更容易進(jìn)入到涂膜當(dāng)中，造成涂膜透性加強(qiáng)，最后導(dǎo)致墻體濕度增加，室內(nèi)潮濕容易滋生細(xì)菌，引起涂抹顏色的變化、起泡、脫落、泛堿以及涂膜加速老化等。

3 涂膜縮孔的影響因素

3.1 消泡劑的影響

乳膠漆中含有乳液、潤(rùn)濕劑、分散劑、消泡劑以及增稠劑等原料，表面活性物質(zhì)與表面活性劑存在于原材料當(dāng)中，易產(chǎn)生氣泡和泡沫，導(dǎo)致原填料的分散。從而使設(shè)備利用率降低，生產(chǎn)周期延長(zhǎng)，甚至帶來涂膜缺陷、針孔和縮孔。在第二次使用涂料時(shí)施工工具上帶有空氣,涂料潤(rùn)濕基材置換出基材空隙中的空氣,起泡也是在表面活性物質(zhì)的作用下形成的,因此采用消泡劑能夠很好并有效的來阻礙這些起泡的產(chǎn)生，因?yàn)橄輨┍砻鎻埩π∮谙菀后w的表面張力，盡量減小消泡體系中的溶解度，并要求有較好的分散性，不能與體系中其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。防止對(duì)填料及乳液的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，避免影響到涂料的性能。在選擇消泡劑的時(shí)候，要選擇干膜性的消泡劑。從保護(hù)涂料生產(chǎn)和施工的正常角度來考慮，涂料成分和性能分析上來看，盡管消泡劑對(duì)涂膜性能的影響不大，但由于它是一種表面活性劑，不溶解于涂料體系中，但其中含有的微小液滴可以分散到涂料體系中，消泡劑液滴如過于大或過于小都會(huì)對(duì)涂料的性能造成影響。液滴過小對(duì)消泡的性能會(huì)減弱,過大時(shí)涂料體系中表面的張力低于本體涂料的液滴存在，導(dǎo)致涂膜縮孔現(xiàn)象。消泡劑所引起的縮孔主要是其本身存在的相容性的欠佳和分散性欠佳。普通消泡劑不具備光澤潛力,容易產(chǎn)生縮孔,分子級(jí)的消泡劑相容性最好,可有效減少漆膜縮孔。

3.2 沾污的影響

涂料體系中微小分相的存在也是導(dǎo)致縮孔產(chǎn)生的原因，同時(shí)也是涂料生產(chǎn)中常見的問題。使用污染的粉體生產(chǎn)涂料，某些礦物油類消泡劑，由于相互吸附聚集在一起，使縮孔的程序大大加劇,污染嚴(yán)重者在研磨漆漿時(shí)形成大大小小的絮狀油污浮現(xiàn)在涂料表面。涂料質(zhì)量受到損害，較輕微的細(xì)小的油點(diǎn)看似小氣泡浮在漆漿表面。涂膜表面縮孔,20倍放大鏡下是粉、油混合物;輕微者涂膜表面開裂,因?yàn)橛兴缮⒌姆勰﹫F(tuán)體存在,與周圍本體涂膜膨脹系數(shù)不一樣。

在施工的過程中引起的涂膜縮孔，常常被涂基材料所污染，由于在涂漆前基材的沒被徹底清洗，其在表面有油漬的存在和污漬的存在等，引起表面張力被污染。

4 縮孔的預(yù)防與解決

設(shè)計(jì)合理的涂料生產(chǎn)配方和涂料制造工藝的控制以及原材檢測(cè)的控制能有效的減少涂膜縮孔的存在,并減少縮孔發(fā)生的幾率?？s孔出現(xiàn)之后很難徹底的清除掉，需要內(nèi)外因結(jié)合才能控制縮孔的程度。

對(duì)于涂膜縮孔的預(yù)防，我們可以通過相容性較好的消泡劑來進(jìn)行控制，由于其分散良好，且消泡劑液滴顆粒大小也剛好合適,可有效的減少不同涂料本體的低表面張力液滴的存在,同時(shí)也可用疏水帶表面活性的分散劑和分子級(jí)或礦油類消泡劑，能確保有油污的粉體乳化分散，在體系中對(duì)原材料有較強(qiáng)的受忍耐能力,對(duì)減少縮孔的產(chǎn)生有很好的預(yù)防能力。

選擇相容性好的消泡劑減少縮孔出現(xiàn)幾率對(duì)涂料原材料的控制重點(diǎn)在于涂料縮孔問題的預(yù)防以及采用的解決的方法，涂料生產(chǎn)是由生產(chǎn)配方和生產(chǎn)工藝來決定的，涂料的正常生產(chǎn)和正常的施工作業(yè),使用消泡劑可在涂料生產(chǎn)中脫出氣泡。施工過程抑制氣泡的產(chǎn)生并破裂已產(chǎn)生氣泡,放出氣泡內(nèi)部空氣。這是消泡劑正面積極作用,其負(fù)面影響就是降低涂膜光澤,消泡劑分散不良形成縮孔等象。

5 結(jié)語

綜上所述，縮孔產(chǎn)生的原因是多方面的，當(dāng)然相應(yīng)的解決方法也是多種多樣的，對(duì)于縮孔問題重點(diǎn)在于預(yù)防，從上文對(duì)助劑的選擇我們了解到，在對(duì)原材料質(zhì)量控制的同時(shí)，應(yīng)選擇相容性較好的消泡劑,同時(shí)確保有其良好的分散性來減少縮孔產(chǎn)生。因此，在今后的工作當(dāng)中，對(duì)水性涂料涂膜表面缺陷-縮孔的防治問題加大研究力度。

[1]林宣益.水性涂料用助劑[J].涂料工業(yè),2006,(10).

[2]潘文亮.聚氨酯木器漆脫殼的原因分析及防治方法[J].現(xiàn)代涂料與涂裝,2010,(05).