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涂料知识—谈谈涂料缩孔的原因、危害及预防


       涂料缩孔是常见的问题之一,造成涂料表面缩孔的原因是多种多样的,常见的原因有:涂料表面张力与底材表面张力相差过大;涂料流动性或流平性差;底材表面有油污或水;涂料中消泡剂添加量过高等原因。以下我们来具体谈谈涂料的缩孔问题。

一、涂料缩孔的形成。

      涂料的表面缺陷主要有凹陷、针孔以及边角的缩边或厚边等现象。涂膜表面凹陷有两种情况,一种是圆形凹陷,一种是六角多边形凹陷。涂膜表面出现的凹陷是由表面张力梯度构成的,由于涂料组成的变化和温度变化导致表面张力不均,流体由底表面张力处流向高表面张力处,结果在流体表面形成凹陷,也称Maragoni效应,最后形成边缘隆起、中心下陷成圆形的缩孔,或边缘隆起、中心下陷为六边形槽的贝纳尔多漩涡。缩孔中心有低表面张力的物质存在,其与周围的涂料存在表面张力差,这个差值就是缩孔形成的动力,促使周围的液体流体向四周背离而形成缩孔。

      涂料在施工干燥过程中形成缩孔,有涂料本身的问题和基材的问题。由于涂料本身有低表面张力液滴的存在、或被涂饰面表面因污染存在有低表面张力区,造成表面张力不均匀。涂料施工后,在表面张力差的作用下,会由低表面张力处流向高表面张力处,结果形成一个个中心凹陷的孔洞,产生缩孔。表面张力的不均匀是缩孔形成的内因;涂料本身的其他一些性质,如黏度、触变性、干燥速度以及涂膜厚度等,能加剧或减弱涂料流体的流动能力,从而加剧或减弱缩孔的程度,我们将这些因素归为缩孔形成的外因。内因是缩孔的必然条件,外因可以适当控制或加剧缩孔的程度。

      涂料在干燥成膜过程中,表面溶剂挥发,表面聚合物的浓度增高,涂料黏度增高,都会导致表面张力和表面密度超过本体,形成凹陷。总的来看,较厚的涂膜(>4mm)的液体涂层,主要是密度梯度驱使流动,较薄的液体涂层是表面张力梯度控制流动,形成缩孔。

二、涂膜缩孔的危害

       针孔和缩孔不仅影响涂膜的外观,更严重的是影响涂膜的防水渗透功能。缩孔的存在,降低了涂膜的密封性,水份进出涂膜变得更容易。以地坪涂料为例,涂膜的通透性加强,水分的渗透最终会导致地面湿度增加、室内潮湿、滋生霉菌、涂膜变色、起泡、脱落、泛碱、涂膜加速老化等。

三、缩孔的预防与解决。

      减少涂膜缩孔重点在预防。设计合理、适应性强的涂料生产配方,控制涂料制造工艺,严格控制涂料原料检测,可以减少缩孔发生的几率。缩孔弊病已经形成,要彻底解决通常比较困难,需要内外因结合控制缩孔的程度。可以通过选用较好的消泡剂来预防缩孔,在涂料中分散良好,分散的消泡剂颗粒大小合适,减少不同于涂料本体的低表面张力大粒径液滴的存在。地坪涂料在施工时,地面不能有水滴,不能有油性物质存在。

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