表面張力作用在涂料在施工中的缺陷分析及消除措施

1、表面張力力作用在在涂料在在施工中中的缺陷陷分析及及消除措措施涂料在施施工和涂涂膜干燥燥過程中中，在漆漆膜里會會出現(xiàn)多多種缺陷陷或不完完善，本本文在盡盡可能的的范圍內(nèi)內(nèi)論及一一些最重重要的缺缺陷，并并討論這這些缺陷陷的起因因以及消消除或至至少將其其降至最最低的可可能方法法。 涂涂料的涂涂膜造成成的缺陷陷中，有有許多與與表面張張力現(xiàn)象象有關(guān)，看來對對表面張張力回顧顧一下是是很恰當(dāng)當(dāng)?shù)暮屯晖耆匾摹?在在液體界界面處的的力與其其內(nèi)部的的力有所所不同，這是因因為在此此表面分分子上的的力不對對稱分布布所致，表面分分子具有有較高的的自由能能，此自自由能等等于移動動單位面面積上分分子表面面層所需需要的能

2、能量。自自然的規(guī)規(guī)律力求求將這樣樣的自由由能降低低至最小小，一個個途徑是是采用減減少液體體表面積積韻方法法，因為為一個球球體能包包封的體體積與表表面積之之比值最最大，故故表面張張力就不不斷設(shè)法法將液體體形成液液滴，基基于同樣樣的理由由，表面面張力驅(qū)驅(qū)使粗糙糙或不平平整液體體表面流流動成為為平滑的的表面，平滑表表面與空空氣的界界面面積積要比粗粗糙的界界面面積積小，因因此，當(dāng)當(dāng)此表面面變得較較平滑時時，其表表面自由由能就降降低，表表面張力力可以用用垂直于于表面的的單位長長度線上上的力來來表示，其單位位為每米米牛頓，或更為為普通的的是：mmNm-1，在在以前的的文獻(xiàn)里里，以及及即使在在今天，人們還還

3、也許看看到每厘厘米達(dá)因因的：lldynnecmm-1lmNNm-11。 這這種力圖圖趨向最最低表面面能的另另一種狀狀況，就就是液體體表面上上的分子子平衡定定向，將將表面張張力可減減至最小小的分子子鏈段在在表面上上趨向于于定向化化。全氟氟烷基可可產(chǎn)生最最低的表表面張力力，甲基基次之，依次遞遞增的表表面張力力為脂肪肪族鏈、芳香族族環(huán)、酯酯類和酮酮類、醇醇類、而而最后為為水(水水銀具有有還要高高一些的的表面張張力)。 全全氟取代代的脂肪肪烴鏈在在涂料領(lǐng)領(lǐng)域里所所涉及的的任何一一種材料料表面張張力中算算是最低低表面張張力的物物質(zhì)，下下一個就就是聚二二甲基硅硅氧烷，硅氧鍵鍵極富撓撓性(易易旋轉(zhuǎn))的骨架架

4、可使表表面上的的大量甲甲基定向向，線型型脂肪烴烴的表面面張力隨隨鏈長度度而增加加，此反反映出亞亞甲基同同甲基的的比在增增大。一一般說來來，當(dāng)脂脂肪族脂脂類、酮酮類和醇醇類的鏈鏈長度增增加時，其表面面張力亦亦增加。 水水是用于于涂料中中揮發(fā)性性組成里里表面張張力最大大的物質(zhì)質(zhì)，加少少量表面面活性劑劑于水中中，在此此表面上上有了烴烴鏈而產(chǎn)產(chǎn)生低表表面張力力。 一一般說來來，如果果存在不不止一種種類型分分子的話話，那未未產(chǎn)生最最低表面面能的那那些分子子鏈段就就出覡在在液體表表面，當(dāng)當(dāng)將液體體攪拌或或用其他他方法攪攪動的話話，在表表面處的的分子就就與液體體的其余余部分混混合，當(dāng)當(dāng)停止攪攪動時，產(chǎn)生最最

5、低表面面張力的的再定向向就發(fā)生生了，此此平衡表表面組成成并不立立即建立立。當(dāng)進(jìn)進(jìn)行涂布布涂膜時時，這些些涂膜就就經(jīng)受相相當(dāng)大的的攪動，在控制制涂裝行行為的某某些方面面，重要要的表面面張力可可能不是是平衡態(tài)態(tài)表面張張力而是是動態(tài)表表面張力力。 在在攪動停停止后，要建立立平衡的的時間因因配方組組成不同同而異，可惜在在涂料領(lǐng)領(lǐng)域里，迄今還還沒有對對各種主主要的體體系速率率進(jìn)行過過定量研研究。在在定性上上，人們們可以見見到，對對小而有有撓性分分子時，而它們們又與體體系中的的組成極極性差別別很大，此時平平衡建立立得最迅迅速；當(dāng)當(dāng)具有最最低潛表表面張力力基團(tuán)的的分子為為聚合物物時，要要達(dá)到平平衡需要要更長

6、的的時間。然而，如此聚聚合物具具有中等等分子量量且為撓撓性骨架架時，它它們就會會很明顯顯地相當(dāng)當(dāng)快到達(dá)達(dá)表面(上述提提到的聚聚二甲基基硅氧烷烷就是一一例)。低分子子量丙烯烯酸辛酯酯共聚物物類，廣廣泛地用用作為降降低在成成膜時涂涂膜中表表面張力力之添加加劑，在在水性涂涂料中，已顯示示出不同同的表面面活性劑劑在達(dá)到到平衡態(tài)態(tài)表面張張力的速速率方面面也存在在著差異異。 牢牢記表面面張力隨隨溫度的的降低而而增加這這一條很很有用，溶劑具具有比涂涂料樹脂脂更低的的表面張張力，這這也是一一條十分分正確的的準(zhǔn)則。因此，當(dāng)溶劑劑從樹脂脂溶液涂涂膜中揮揮發(fā)出來來時，表表面張力力就因濃濃度和溫溫度二者者發(fā)生變變化而

7、增增加。 如如果二種種具有不不同表面面張力的的液體相相互接觸觸，低表表面張力力的液體體就流向向并復(fù)蓋蓋高表面面張力的的液體，這是由由于可產(chǎn)產(chǎn)生較低低的總表表面自由由能之故故，這樣樣的流動動就是一一種表面面張力差差驅(qū)動流流動，一一些科技技工作者者建議用用表面張張力梯度度驅(qū)動流流動這一一專用名名詞，對對這種類類型的流流動已經(jīng)經(jīng)觀察了了幾千年年，而CCarllo MMaraangooni，一位119世紀(jì)紀(jì)意大利利物理學(xué)學(xué)家，為為這種現(xiàn)現(xiàn)象提供供充分有有力的科科學(xué)理解解而獲殊殊榮。 總總之，因因表面張張力影響響而產(chǎn)生生了二種種重要類類型的流流動，表表面張力力驅(qū)動流流動發(fā)生生將液體體表面積積降至最最小，

8、表表面張力力差驅(qū)動動流動發(fā)發(fā)生于以以較低表表面張力力的液體體復(fù)蓋較較高表面面啦力液液體，或或任何其其他表面面。 一，涂料的的流平 大大多數(shù)涂涂料施工工的方法法是先形形成粗糙糙的濕膜膜，通常常要讓這這些不平平整處消消失以達(dá)達(dá)到外觀觀和性能能上的要要求。最最廣泛研研究的流流平問題題是刷痕痕的流平平，而不不熟悉這這一領(lǐng)域域的人就就會馬上上說流平平由重力力作用所所致，這這顯然不不是這樣樣，至少少在較大大程度上上不是這這種情況況。如果果重力是是重要的的因素，那么涂涂在頂棚棚上的漆漆應(yīng)比涂涂在地板板上的流流平得更更差，然然而事實實不那樣樣。 底 材材 圖1 刷痕痕橫截面面示意圖圖 在在圖1中中可看到到，在

9、刷刷痕凹紋紋的濕膜膜厚度要要比脊紋紋處的小小，當(dāng)單單位表面面積上揮揮發(fā)出相相同量的的溶劑時時，在凹凹紋處涂涂層所揮揮發(fā)的溶溶劑分?jǐn)?shù)數(shù)要比脊脊紋處的的大。其其結(jié)果造造成凹紋紋處的樹樹脂溶液液濃度高高于脊紋紋處的濃濃度，相相應(yīng)地在在凹紋處處的表面面張力要要高于脊脊紋處的的表面張張力。按按Marranggonii效應(yīng)，涂料就就從脊紋紋處流向向凹紋處處，換言言之，按按Oveerdiiep提提出的，并用實實驗證明明的，即即對揮發(fā)發(fā)性溶劑劑來說，對流平平的主要要驅(qū)動力力不是表表面張力力而是表表面張力力差。在在某些情情況下，如他所所證明的的那樣，這些差差異會超超越最平平滑階段段而導(dǎo)致致脊紋成成長。由由表面張

10、張力差所所驅(qū)動的的流動程程度取決決于溶劑劑的揮發(fā)發(fā)速率。 OOverrdieep對凹凹凸不平平涂膜在在粗糙底底材上會會產(chǎn)生什什么影響響特別重重視，他他推斷，表面張張力驅(qū)動動的流動動應(yīng)產(chǎn)生生最平滑滑的涂膜膜，然而而，如圖圖2a所所示，在在薄涂層層區(qū)，其其保護(hù)必必受到限限制，因因此此種種情況是是不希望望有的。另一方方面，如如圖2bb所示，表面張張力差驅(qū)驅(qū)動的流流動傾向向于產(chǎn)生生相同的的漆膜厚厚度，然然而此涂涂膜表面面循著底底材的粗粗糙度，而不是是流平。Oveerdiiep指指出，最最好是對對涂層進(jìn)進(jìn)行調(diào)整整，這樣樣這二種種流動都都顯著，以便達(dá)達(dá)到折衷衷的，有有合理的的涂膜平平滑而無無極薄的的漆膜厚

11、厚度部分分，如圖圖2c所所示。這這種平衡衡可由溶溶劑的揮揮發(fā)度來來加以控控制，用用極低揮揮發(fā)度的的溶劑，其流平平將由表表面張力力驅(qū)動；用相對對高揮發(fā)發(fā)度的，其主要要效應(yīng)將將是表面面張力差差；用中中等揮發(fā)發(fā)度的，則這二二種現(xiàn)象象可都重重要。 良好的流流平 不不良的保保護(hù) (a) 不良的流流平 良好好的保護(hù)護(hù) (bb) 可接受折折衷 圖2 涂料涂涂敷于粗粗糙表面面可形成成的各種種流平結(jié)結(jié)果 在噴涂涂施工時時，表面面粗糙度度由谷所所圍繞的的峰所構(gòu)構(gòu)成，而而不是脊脊紋和凹凹紋，由由于這種種效應(yīng)多多少會使使人想起起桔子的的外皮，即普通通稱之為為桔皮的的外觀，這種凸凸出一般般要比噴噴涂液滴滴大得多多。 各

12、各種各樣樣的因素素會對桔桔皮產(chǎn)生生影響，最普通通的桔皮皮在噴涂涂具有高高揮發(fā)速速率溶劑劑之涂料料時會遇遇到，通通常人們們可推斷斷出，由由于迅速速揮發(fā)，在底材材上的涂涂膜粘度度提高迅迅速以至至造成流流平不良良。在一一些場合合，多半半可能就就是這種種情況。 然然而，在在二十世世紀(jì)400年代末末期，發(fā)發(fā)現(xiàn)了加加極少量量硅油(低分子子量聚二二甲基硅硅氧烷)實質(zhì)上上往往可可改善噴噴涂揮發(fā)發(fā)性漆的的漆膜的的流平。與所有有流平由由表面張張力所致致，即由由高表面面張力所所促進(jìn)的的這一普普通常識識相反，在此是是加一種種眾所周周知的物物質(zhì)來降降低表面面張力，在實質(zhì)質(zhì)上改善善流平性性能。始始表面平平滑性良良好，可可

13、觀察到到桔皮在在形成。Hahhn提出出，桔皮皮的形成成是表面面張力差差驅(qū)動流流動所致致。到達(dá)達(dá)濕漆表表面上最最后的霧霧化粒子子已在噴噴槍與表表面之間間行進(jìn)了了較長一一段距離離，因而而它已失失去 HHahnn對這一一現(xiàn)象進(jìn)進(jìn)行了解解釋，當(dāng)當(dāng)人們噴噴涂揮發(fā)發(fā)漆時，開較多多的溶劑劑，故具具有較高高的樹脂脂濃度，從而有有比濕涂涂膜主體體更高的的表面張張力，這這樣較低低表面張張力的濕濕漆流向向這些最最后到達(dá)達(dá)的粒子子的邊緣緣，將總總表面自自由能降降至最低低。即表表面張力力差驅(qū)動動流動使使桔皮漸漸漸形成成，如果果加一種種表面張張力降低低劑，如如硅油，那未它它非常迅迅速地取取向表面面，則濕濕膜表面面和最后后

14、到達(dá)的的霧化粒粒子的表表面張力力全都均均勻地低低，這樣樣就沒有有差異來來促使桔桔皮產(chǎn)生生。在這這樣一種種漆膜中中產(chǎn)生的的流平是是受到加加入硅油油后相當(dāng)當(dāng)?shù)偷谋肀砻鎻埩αλ?qū)動動，盡管管此可能能是一個個小的驅(qū)驅(qū)動力，然而更更為重要要的是，由于表表面張力力差所形形成的不不規(guī)整得得以避免免。丙烯烯酸辛酯酯共聚物物也能產(chǎn)產(chǎn)生整個個低表面面張力，并將桔桔皮形成成的可能能降至最最小。 但但是，我我們在觀觀察硅油油或丙烯烯酸辛酯酯共聚物物可能對對刷涂施施工涂料料的流平平產(chǎn)生影影響時，以證實實表面張張力差驅(qū)驅(qū)動流平平所達(dá)到到的程度度，但發(fā)發(fā)現(xiàn)所產(chǎn)產(chǎn)生的這這種流平平是更差差而沒有有得到改改善。此此實驗的的結(jié)果在

15、在文獻(xiàn)里里沒有提提到，但但顯然，這些添添加劑、不是用用來促進(jìn)進(jìn)刷涂施施工的涂涂料的流流平，而而只是用用于促進(jìn)進(jìn)噴涂施施工涂料料的流平平。 靜電噴噴涂涂料料可能顯顯示出表表面粗糙糙度大于于相應(yīng)的的非靜電電噴涂的的表面，其結(jié)果果，在以以汽車面面涂層為為例，最最后幾道道涂料一一般不用用帶靜電電的方法法來旋工工，即便便面涂層層大部分分用靜電電噴涂施施工以減減少飛散散漆霧。以此推推測，用用靜電噴噴涂所得得到的較較大表面面粗糙度度是由于于帶電荷荷的最后后到達(dá)的的粒子與與地的電電絕緣極極好的表表面上所所致，這這些最后后到達(dá)的的粒子會會保持其其電荷足足夠長時時間以處處于相互互排斥，這樣就就減少了了流平的的機(jī)會

16、。 二，涂料的的流掛 當(dāng)當(dāng)我們將將涂料用用于垂直直表面上上，重力力的作用用使它向向下流動動一段長長度(流流掛)。在不同同位置不不同的漆漆膜厚度度會產(chǎn)生生不同程程度的流流掛。 促促使涂料料流掛形形成的力力是重力力，涂料料的密度度(P)是一個個因素，一般涂涂料配方方設(shè)計者者不太考考慮對涂涂料密度度的控制制，但在在某些情情況下可可避免使使用高密密度惰性性顏料，避免涂涂布厚的的漆膜。但遮蓋蓋力支配配著些漆漆膜最低低厚度，因此，粘度成成為控制制流掛的的主要可可變因素素。遺憾憾地是以以提高粘粘度來控控制流掛掛卻帶來來流平性性下降的的問題。 我我們模擬擬實地施施工的條條件下通通過漆膜膜行為的的觀察來來估計涂

17、涂料的流流掛傾向向，但對對流掛程程度不具具有數(shù)字字基礎(chǔ)。測定流流掛的方方法很多多，最常常用的是是流掛指指數(shù)刮板板法，這這是一種種直邊的的刮板，沿邊上上帶有一一系列間間隔為66.4mmm，深深度差為為1.66mm的的凹槽。向下一一刮后，在樣板板上形成成一系列列不同厚厚度涂料料的條紋紋，馬上上將樣板板放置在在垂直位位置，當(dāng)當(dāng)涂料流流掛時，會從一一條紋向向下流到到另一條條紋的邊邊緣。如如果該涂涂料很容容易流掛掛的話，薄的會會向下流流到另一一條紋；如果該該涂料不不易流掛掛的話、，那么么僅有較較厚的條條紋會向向下流到到另一條條紋。 在在噴涂溶溶劑型涂涂料時，通過選選用適當(dāng)當(dāng)?shù)膰姌寴尯蛯θ苋軇]發(fā)發(fā)速度的

18、的控制，使涂料料流掛性性下降到到最低限限度的同同時仍可可獲得足足夠的流流平性。關(guān)鍵是是控制粘粘度，以以保證為為滿足流流平性而而設(shè)計的的初時低低粘度，在出現(xiàn)現(xiàn)嚴(yán)重流流掛之前前粘度增增大。在在用刷涂涂或輥涂涂法施工工時，不不能采用用揮發(fā)速速度快的的溶劑，往往設(shè)設(shè)計成觸觸變型涂涂料體系系，在粘粘度恢復(fù)復(fù)之前允允許漆膜膜流平，而此粘粘度恢復(fù)復(fù)之快不不足以產(chǎn)產(chǎn)生嚴(yán)重重流掛。如期望望的那樣樣，乳膠膠漆較溶溶劑型涂涂料出現(xiàn)現(xiàn)流掛的的可能性性要少，因為它它們幾乎乎總是具具有觸變變性。 在在高固體體份涂料料中，尤尤其是采采用噴涂涂法施工工，流掛掛可能是是一種嚴(yán)嚴(yán)重的弊弊病，這這與大多多數(shù)涂料料配方設(shè)設(shè)計者的的期

19、望相相違背的的。為了了獲得與與常規(guī)涂涂料同樣樣干性漆漆膜厚度度，濕膜膜可少涂涂些。由由于流掛掛是隨漆漆膜厚度度的三次次方而減減少，因因此人們們原以為為對解決決高固體體份涂料料流掛問問題要比比常規(guī)涂涂料更容容易一些些。而且且從高固固體份涂涂料中揮揮發(fā)掉與與常規(guī)涂涂料相同同量的溶溶劑時，其結(jié)果果是粘度度的增加加是高于于常規(guī)涂涂料。因因為這個個因素，也使人人們認(rèn)為為采用高高固體涂涂料應(yīng)該該較容易易控制流流掛問題題。但在在實踐中中普遍發(fā)發(fā)現(xiàn)對高高固體涂涂料的流流掛控制制更困難難。 出出現(xiàn)這種種情況的的原因之之一，是是高固體體份涂料料在噴涂涂過程中中(即涂涂料離開開噴槍后后，到達(dá)達(dá)底材表表面之前前)，溶

20、溶劑的損損失是相相當(dāng)少的的。與常常規(guī)涂料料相比，高固體體涂料溶溶劑損失失越少，粘度增增加越少少，其流流掛可能能性越大大。 熱熱噴涂可可能有助助于控制制流掛，當(dāng)涂料料噴在物物體上冷冷卻后，粘度的的增加會會減少流流掛。用用超臨界界條件下下的COO2可能能對控制制流掛特特別有效效，當(dāng)涂涂料離開開噴槍口口的同時時CO22已蒸發(fā)發(fā)掉，導(dǎo)導(dǎo)致粘度度上升。用高速速靜電轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)杯也有有助于涂涂料在較較高粘度度施工。 但但是，通通過對涂涂料中溶溶劑組成成和各種種施工手手段的調(diào)調(diào)整，仍仍然發(fā)現(xiàn)現(xiàn)許多高高固體份份涂料的的流掛問問題不能能完全解解決，這這樣就應(yīng)應(yīng)該使涂涂料體系系具有觸觸變性的的必要。例如在在體系中中加入的

21、的分散體體含有細(xì)細(xì)粒徑的的氣相SSiO22、沉淀淀SiOO2、用用季銨化化合物處處理過的的膨潤土土或聚酰酰胺凝膠膠體，以以產(chǎn)生觸觸變性。研究人人員試圖圖設(shè)計這這樣的配配方：使使體系恢恢復(fù)到高高粘度狀狀態(tài)的速速度控制制在恰到到好處，慢得足足以有適適當(dāng)流平平，快要要足以控控制流掛掛。但是是，這些些試劑的的加入提提高了高高剪切粘粘度，因因此要求求有適當(dāng)當(dāng)?shù)娜軇﹦┖?。而且這這會降低低涂膜的的光澤并并在較高高溫度下下通常不不起作用用。 在在高固體體份汽車車閃光涂涂料中流流掛問題題可能特特別嚴(yán)重重，即使使是很小小程度上上的流掛掛，這在在白色涂涂料中可可能是不不太引人人注意的的，但對對閃光涂涂料來說說是非

22、常常明顯的的，因為為它會影影響金屬屬片的取取向。而而且不希希望用氣氣相SiiO2來來提供觸觸變性，因為，即使氣氣相SiiO2低低的散射射效率也也足以降降低涂料料的金屬屬隨角異異色性。因此，開發(fā)了了丙烯酸酸微膠組組成，它它利用溶溶脹膠體體顆粒來來提供觸觸變流動動，在最最后成膜膜物中，來自于于微膠聚聚合物的的折射指指數(shù)基本本上與交交聯(lián)型丙丙烯酸為為基料的的聚合物物的折射射指數(shù)是是一致的的，因此此不存在在光散射射來干擾擾金屬的的隨角異異色性。據(jù)報道道，在涂涂料中加加入微膠膠還能提提高最后后成膜物物的強(qiáng)度度。 高高固體份份涂料遇遇到的另另一個問問題是烘烘烤流掛掛，即完完好的漆漆膜放入入烘箱后后出現(xiàn)了了

23、流掛。烘烤流流掛是由由于高固固體涂料料的粘度度對溫度度依賴強(qiáng)強(qiáng)烈所造造成的。當(dāng)被涂涂工件進(jìn)進(jìn)入熱的的烘箱，高固體體涂料與與常規(guī)涂涂料相比比，粘度度下降更更顯著，這樣就就引起流流掛。烘烘烤流掛掛可以通通過對烘烘道溫度度分區(qū)控控制而得得到改善善，在低低溫區(qū)域域加熱時時間長一一點，使使溶劑更更多揮發(fā)發(fā)時間，并可能能產(chǎn)生些些交聯(lián)，這樣漆漆膜在承承受高溫溫前形成成較高的的固體或或較高的的分子量量，而粘粘度增加加。 水水性涂料料與高固固體份涂涂料相比比產(chǎn)生流流掛的可可能性要要小些，但會出出現(xiàn)遲到到流掛的的情況。水性涂涂料的粘粘度主要要取決于于溶劑對對水的比比率和溶溶劑對固固體含量量的比率率。當(dāng)水水和溶劑劑

24、揮發(fā)后后，盡管管此時涂涂料固含含量更高高，但剩剩余的水水對溶劑劑的比率率可以產(chǎn)產(chǎn)生較低低粘度，引起流流掛，這這種行為為取決于于涂料噴噴涂后在在晾干時時間內(nèi)相相對濕度度的大小小。我們們已經(jīng)發(fā)發(fā)現(xiàn)水性性丙烯酸酸磁漆流流掛現(xiàn)象象發(fā)生在在臨界相相對濕度度之上而而不是之之下。 三，涂膜的的回縮和和縮孔 如如果我們們把表面面張力比比較大的的涂料涂涂布到一一個表面面張力相相對地比比較小的的底材上上，那么么涂料不不會潤濕濕底材，在涂布布時的機(jī)機(jī)械力可可能把涂涂料涂布布到底材材表面，但因為為表面未未潤濕，表面張張力有傾傾向?qū)⒁阂簯B(tài)的涂涂料拉回回成球形形粒子。同時溶溶劑在揮揮發(fā)，體體系粘度度在增加加，因此此涂料在

25、在拉成球球形粒子子之前，粘度已已增大到到足以使使流動基基本停止止。這就就造成一一層很不不均勻的的膜，有有些區(qū)域域僅一點點點厚(如果有有膜的話話)，而而相鄰的的地方異異常的厚厚，這種種行為通通常稱為為“回縮縮”。在在水性涂涂料中出出現(xiàn)的回回縮取決決于多種種表面活活性劑建建立平衡衡表面張張力的速速率。 在在被油污污染過的的鋼板表表面涂布布涂料會會造成回回縮，最最普遍的的回縮就就是在塑塑料表面面上的涂涂布，在在某些情情況下，如果脫脫模劑不不能完全全從模壓壓塑料上上移走，就要產(chǎn)產(chǎn)生回縮縮。在表表面張力力小的底底漆上涂涂布表面面張力大大的面漆漆時會造造成回縮縮，如果果涂膜里里含有硅硅油或氟氟碳表面面活性

26、劑劑，那么么在此涂涂膜上涂涂布時也也可能產(chǎn)產(chǎn)生回縮縮。為了了防止回回縮，涂涂料的表表面張力力必須比比底材小小。 如如果我們們用手拿拿涂有底底漆的樣樣板，然然后在上上面涂上上表面張張力較大大的面漆漆，那么么面漆很很可能會會在你手手印中留留下的油油跡上回回縮，這這種在底底材表面面張力小小的區(qū)域域上復(fù)制制圖象的的回縮叫叫”透印印”。我我們應(yīng)注注意到“透印”這個術(shù)術(shù)語只是是眾多回回縮現(xiàn)象象中的一一種。 含含有表面面活性劑劑型分子子的涂料料也會發(fā)發(fā)生回縮縮，因為為這些分分子在極極性非常常強(qiáng)的底底材表面面上會迅迅速定向向。在這這種情況況下，即即使涂料料的表面面張力比比底材小小，然而而當(dāng)表面面活性劑劑在底材

27、材表面定定向后，涂料的的表面張張力仍會會比底材材的大。這種現(xiàn)現(xiàn)象的產(chǎn)產(chǎn)生是因因為表面面活性劑劑中的極極性基團(tuán)團(tuán)的一端端在底材材表面締締合后，涂布的的涂料必必須潤濕濕的是無無極性一一端所形形成的表表面。 如如果我們們?yōu)榉乐怪箛?yán)重的的桔皮問問題在涂涂料中加加入過量量的硅油油，如聚聚二甲基基硅氧烷烷之類的的，那么么其中的的不溶性性組分的的小液滴滴會漂移移到底材材表面并并輔展，形成新新的底材材表面，使涂料料無法潤潤濕，從從而引起起回縮。少量的的硅油能能解決一一些涂料料缺陷，然而即即使過量量一點點點也可能能使問題題變得更更糟。此此外，聚聚二甲基基硅氧烷烷中的較較高分子子量部分分是不溶溶于許多多涂料配配方

28、中的的。人們們已研究究出如聚聚硅氧烷烷聚醚醚嵌段共共聚物之之類的改改性硅油油，它們們與許多多種涂料料混容，且又不不太會引引起令人人討厭的的副作用用。 高高固體份份涂料的的表面張張力很可可能比一一般涂料料要大。要得到到較高固固體含量量，我們們一定要要用較低低分子量量的樹脂脂，這就就意味著著象羥基基這樣的的極性基基團(tuán)的濃濃度比較較高，因因此涂料料的表面面張力也也比平常常大，同同時，給給予體系系最底粘粘度的溶溶劑的表表面張力力也可能能相對大大一些。因此，在高固固體份涂涂料中更更容易發(fā)發(fā)生回縮縮現(xiàn)象。 “縮孔孔”是指指在涂料料表面產(chǎn)產(chǎn)生的小小而園的的疵點，看上去去就象火火山口，縮孔不不同于爆爆孔?？s縮

29、孔是由由于涂料料內(nèi)部或或剛施工工后涂膜膜濕表面面沾上低低表面張張力的污污染顆粒粒所造成成的。一一些表面面張力小小的物質(zhì)質(zhì)溶解在在鄰近的的涂膜表表面中造造成局部部表面張張力的差差異，由由于”馬馬蘭戈尼尼”表面面流動效效應(yīng)，這這表面張張力小的的涂膜部部分的流流離顆粒粒試圖覆覆蓋周圍圍表面張張力大的的涂膜。當(dāng)流動動產(chǎn)生，溶劑揮揮發(fā)，表表面張力力差異增增大，于于是流動動得以繼繼續(xù)。但但是隨著著溶劑的的揮發(fā)，粘度上上升阻礙礙了流動動，形成成了凹坑坑周圍有有高峰特特征的縮縮孔。通通常，我我們可以以在縮孔孔中央看看到被污污染的顆顆粒。 我我們在施施工時必必須防止止縮孔，施工者者在施工工時應(yīng)盡盡量設(shè)法法不要讓

30、讓表面張張力小的的污染粒粒子碰到到濕的涂涂料表面面。例如如，人們們幾乎能能肯定地地說在輸輸送機(jī)上上剛被油油漆過的的工件附附近噴潤潤滑油或或硅油會會造成縮縮孔。不不過，在在多數(shù)工工廠不可可避免會會存在一一些細(xì)小小的污染染顆粒。因此，我們設(shè)設(shè)計配方方時要盡盡量減少少產(chǎn)生縮縮孔的可可能性。表面張張力小的的涂料不不太會造造成縮孔孔，因為為很少數(shù)數(shù)的污染染粒子具具有更低低的表面面張力。醇酸樹樹脂表面面張力小小，所以以很少存存在縮孔孔或回縮縮問題。通常，溶劑型型聚酯涂涂料比丙丙烯酸涂涂料更容容易產(chǎn)生生縮孔，因為，丙烯酸酸涂料的的表面張張力較小小。高固固體份涂涂料一般般表面張張力較大大，所以以比常規(guī)規(guī)涂料更

31、更容易縮縮孔。一一些水性性涂料也也容易縮縮孔。人人們曾發(fā)發(fā)現(xiàn)在水水性汽車車底漆上上出現(xiàn)縮縮孔的事事，追其其根源，污染來來源于生生產(chǎn)工人人脫落的的化妝品品顆粒。 應(yīng)應(yīng)用流平平劑可以以減少縮縮孔，少少量的硅硅油一般般可以消消除縮孔孔，但正正如前所所述，要要謹(jǐn)慎選選擇硅油油的種類類和用量量以防止止回縮。丙烯酸酸辛酯類類的共聚聚物（即即流平劑劑）可有有效防止止縮孔，所有這這些流平平劑都是是通過降降低比大大多數(shù)污污染物更更底的表表面張力力來起作作用的。如果整整個表面面都達(dá)到到了均勻勻的低表表面張力力，那么么就不存存在表面面張力差差引起的的流動。 由由于表面面張力差差異引起起的液面面流動而而造成漆漆膜缺陷

32、陷的例子子還有很很多。在在涂布馬馬口鐵板板時，涂涂料是用用滾筒涂涂布的，涂好的的板送上上烘架并并幾乎是是垂直地地經(jīng)過烘烘箱的，在某些些情況下下，我們們可以看看到最終終完成的的鐵板上上會形成成烘架圖圖形的薄薄的漆膜膜。這是是因為靠靠在金屬屬烘架上上的鐵板板傳熱最最快，因因為較高高溫度使使在背面面的液體體涂料的的表面張張力局部部地降低低，表面面張力小小的物質(zhì)質(zhì)向周圍圍表面張張力大的的部分流流動，在在原處形形成薄的的漆膜，這種缺缺陷也稱稱作“透透印”。 在在噴涂樣樣板時，你可能能會碰到到一種效效應(yīng)，叫叫“厚邊邊”，即即涂膜在在邊緣最最厚，而而靠近邊邊緣的漆漆膜又比比平均漆漆膜厚。由于膜膜厚不同同對底

33、材材相對遮遮蓋力明明顯地不不同。因因為，在在樣板邊邊緣空氣氣流動最最快，溶溶劑揮發(fā)發(fā)也最快快，從而而造成邊邊緣的樹樹脂濃度度增加，溫度降降低，這這兩種因因素增加加了表面面張力，引起靠靠近邊緣緣表面張張力較低低的液體體涂料流流出并覆覆蓋于表表面張力力大的涂涂料上。 在在一種涂涂料的濕濕膜上落落下另一一種涂料料的噴涂涂飛散霧霧滴，也也會引起起表面張張力差異異的流動動。如果果飛散霧霧滴的涂涂料表面面張力較較低，那那么在濕濕膜上形形成縮孔孔；如果果飛散的的霧滴表表面張力力較高，那么就就會在局局部形成成桔皮。 在在簾式噴噴涂施工工時，流流動涂料料的簾保保持完整整是最關(guān)關(guān)鍵的。如果落落在流動動簾表面面的污

34、染染粒子的的表面張張力比涂涂料的小小，那么么這種差差異導(dǎo)致致的流動動會造成成簾的薄薄區(qū)進(jìn)而而形成簾簾洞。當(dāng)當(dāng)這部分分的簾落落在板材材上，會會造成未未涂的部部分。減減少這種種問題的的方法是是用表面面張力盡盡可能小小的涂料料，因為為簾在流流動，表表面張力力不同于于平衡時時測試的的值。 四，涂膜發(fā)發(fā)花及浮浮色：錘錘紋面漆漆 稱稱為發(fā)花花的漆膜膜弊病，最易發(fā)發(fā)生在含含有至少少二種顏顏料的色色漆中。例如，淺蘭色色的有光光磁漆會會顯示在在較淺蘭蘭色底上上有較深深蘭色條條紋的圖圖案。圖圖案往往往是趨向向六角形形，但很很少完整整?；蛳嘞喾?，可可能是較較深蘭色色底上有有極淺蘭蘭色條紋紋。 涂涂膜的這這些效應(yīng)應(yīng)是

35、由于于顏料離離析所引引起的，這是在在漆膜干干燥時由由表面張張力差驅(qū)驅(qū)動的對對流所產(chǎn)產(chǎn)生的。漆膜干干燥中溶溶劑的快快速揮發(fā)發(fā)會產(chǎn)生生相當(dāng)多多的渦流流。當(dāng)涂涂料從漆漆膜的較較低層向向上流動動，然后后再循環(huán)環(huán)流回時時會產(chǎn)生生對流圖圖案。在在流回前前流經(jīng)表表面時，溶劑揮揮發(fā)，濃濃度提高高，溫度度下降，其結(jié)果果是表面面張力增增加。這這樣所產(chǎn)產(chǎn)生的表表面張力力差驅(qū)使使對流不不斷流動動。流動動的圖案案大致上上是環(huán)形形的，但但當(dāng)它們們擴(kuò)展時時，會與與其它流流動圖案案相遇而而受到壓壓縮。如如果這體體系十分分有規(guī)律律，就會會形成六六角形圖圖案的具具”納德德旋渦(Bennardd ceellss)”。該旋渦渦是以1

36、17世紀(jì)紀(jì)的法國國科學(xué)家家命名的的，它指指出六角角形流動動圖案性性質(zhì)的普普遍性。隨著溶溶劑繼續(xù)續(xù)揮發(fā)，粘度增增加，顏顏料粒子子難以移移動。粘粘度最小小的、密密度最低低的粒子子繼續(xù)移移動，時時間最長長、粒度度最大的的、密度度最高的的粒子停停止更早早。產(chǎn)生生了可觀觀察到的的發(fā)花的的離析圖圖案。 當(dāng)當(dāng)一種顏顏料絮凝凝，其它它顏料未未絮凝，以極細(xì)細(xì)粒度分分散體存存在時，比較容容易發(fā)生生發(fā)花。極細(xì)粒粒度的顏顏料移動動最長時時間，并并大量被被截留在在對流流流回的相相鄰旋渦渦的邊界界。使旋旋渦之間間的邊界界區(qū)較細(xì)細(xì)粒度顏顏料的濃濃度較高高，而旋旋渦的中中央較粗粗粒子的的顏料濃濃度較高高。如果果象淺蘭蘭色涂料

37、料中，白白色顏料料絮凝，蘭色未未絮凝，將會在在較淺的的蘭色底底上發(fā)現(xiàn)現(xiàn)較深的的蘭色條條紋。如如果是相相反，蘭蘭色絮凝凝，白色色未絮凝凝，可發(fā)發(fā)現(xiàn)在較較深的蘭蘭色底上上有較淺淺的蘭色色條紋。 很很明顯，通過適適當(dāng)?shù)胤€(wěn)穩(wěn)定顏料料的分散散能減少少發(fā)花，因為這這能使顏顏料不絮絮凝。然然而即使使沒有絮絮凝也可可能發(fā)花花，這在在使用粒粒度及密密度極端端不同的的顏料所所產(chǎn)生的的。明顯顯的例子子是極細(xì)細(xì)粒度的的高色素素碳黑與與含有二二氧化鈦鈦（鈦白白粉）制制造的灰灰色漆。不僅TTi022的粒度度是碳黑黑的幾倍倍，而且且其密度度也約是是碳黑的的4倍。避免如如此的結(jié)結(jié)合而可可使用大大得多粒粒度的低低色素黑黑色，如

38、如燈黑來來生產(chǎn)灰灰色漆能能減少問問題，可可大大減減少產(chǎn)生生發(fā)花的的可能性性。 如如果使用用揮發(fā)較較慢的溶溶劑可減減少發(fā)花花，因張張力差比比較不易易建立，如果不不存在，馬蘭哥哥尼(MMaraangooni)流動及及發(fā)花將將不會發(fā)發(fā)生。如如果涂料料出現(xiàn)了了發(fā)花，配方者者應(yīng)該首首先更改改配方以以消除問問題，最最普通是是所選擇擇顏料的的絮凝所所引起的的，就應(yīng)應(yīng)修正。第2個個選擇是是使用助助劑，正正如由表表面張力力差所驅(qū)驅(qū)動的其其它流動動現(xiàn)象一一樣，可可加入少少量硅油油來防止止發(fā)花。為避免免回縮，硅油用用量必須須是少量量的。使使用極稀稀的溶液液可減少少發(fā)生問問題的可可能性。鑒于揮揮發(fā)慢的的溶劑也也有助于

39、于減少發(fā)發(fā)花，在在配制這這種助劑劑溶液中中通常使使用揮發(fā)發(fā)慢的溶溶劑。 與與涂膜發(fā)發(fā)花多少少相關(guān)的的現(xiàn)象稱稱為浮色色。涂膜膜浮色發(fā)發(fā)生時，不存在在條紋的的外觀，但其表表面的顏顏色與所所使用顏顏料混合合物應(yīng)取取得的是是不同的的。例如如，可能能會得到到一種均均勻的灰灰色，但但這灰色色會比預(yù)預(yù)期的黑黑色及白白色顏料料配比更更深。浮浮色是由由于涂料料中幾種種顏料中中的一種種或多種種在表面面的濃縮縮所引起起的。認(rèn)認(rèn)為是漆漆膜中的的顏料由由于密度度及粒度度的差別別或顏料料中的一一種發(fā)生生絮凝，使沉降降速度不不同導(dǎo)致致分層。厚的漆漆膜、低低的漆料料粘度、低的溶溶劑揮發(fā)發(fā)速度任何可可能使漆漆膜保持持低的粘粘度

40、、持持續(xù)更長長時間的的和允許許更多顏顏料沉降降的都會會加重浮浮色。其其補救措措施是避避免絮凝凝及低密密度細(xì)粒粒度的顏顏料(如如果可能能)，使使用揮發(fā)發(fā)速度更更快的溶溶劑及粘粘度較高高的漆料料。 涂涂膜發(fā)花花通常是是要避免免的，機(jī)機(jī)靈的涂涂料配方方者利用用這個問問題有目目的地將將發(fā)花導(dǎo)導(dǎo)向制造造有吸引引力的涂涂料，這這種涂料料稱為錘錘紋漆，因為它它們有點點象用一一把園頭頭錘子敲敲打金屬屬片所產(chǎn)產(chǎn)生的圖圖案。錘錘紋面漆漆使用量量極大，特別是是用于鑄鑄鐵組件件類需掩掩蓋表面面粗糙的的涂裝。此類涂涂料含有有大粒度度，非飄飄浮型鋁鋁粉顏料料及透明明細(xì)粒度度顏料的的分散體體通常常是酞菁菁蘭。取取得錘紋紋效

41、果的的方法之之一是，噴涂一一道鋁粉粉蘭色涂涂料，然然后在濕濕膜表面面噴涂少少量的溶溶劑。單單純?nèi)軇﹦┮旱温渎湎绿幈肀砻鎻埩αψ畹?。這樣就就建立起起表面張張力差驅(qū)驅(qū)動對流流流動的的圖案，導(dǎo)致發(fā)發(fā)花，條條紋處顯顯示更多多的蘭色色，圖案案的中心心有更多多的鋁粉粉，更少少的蘭色色。 也也有稱為為自發(fā)錘錘紋涂料料的，配配制成錘錘紋圖案案，而無無須噴濺濺溶劑。其效應(yīng)應(yīng)是通過過在涂料料中使用用快速揮揮發(fā)的溶溶劑及樹樹脂，諸諸如苯乙乙烯改性性醇酸樹樹脂，能能快速干干燥。盡盡管錘紋紋面漆仍仍在出售售，它們們的用途途已下降降，因為為現(xiàn)在使使用平滑滑的塑料料模制件件，不需需要掩蓋蓋粗糙表表面的涂涂料。 五，涂膜起起

42、皺：皺皺紋面漆漆 涂涂膜起皺皺一詞是是指涂料料表面皺皺縮成或或起皺成成小的峰峰谷。在在某些情情況下，皺紋的的圖案是是如此細(xì)細(xì)小，用用肉眼觀觀察，漆漆膜顯示示出低光光澤，而而不是皺皺紋。然然而，在在放大鏡鏡下，可可看到表表面是有有光的，但起皺皺紋。皺皺紋圖案案是寬的的或粗的的，肉眼眼毫無困困難地可可見到。 當(dāng)當(dāng)漆膜表表層粘度度變得極極高，而而漆膜底底部仍相相對地呈呈流體，就會產(chǎn)產(chǎn)生皺紋紋。這可可以是由由于表層層溶劑的的快速揮揮發(fā)，隨隨之引起起底層的的溶劑較較遲揮發(fā)發(fā)。更通通常的是是漆膜表表層比底底層交聯(lián)聯(lián)更快所所引起的的。隨后后的溶劑劑揮發(fā)或或固化結(jié)結(jié)果是使使底層收收縮而將將表層拉拉成皺紋紋圖案

43、。厚漆膜膜比薄漆漆膜更易易起皺，因為在在漆膜中中反應(yīng)速速度及溶溶劑揮發(fā)發(fā)差別的的可能性性隨著厚厚度增加加而增加加。 涂涂膜起皺皺最早的的范例是是與干性性油漆漆漆膜相關(guān)關(guān)，特別別是如果果部分或或全部的的油是桐桐油，并并僅使用用鈷鹽作作為唯一一的干燥燥劑。曝曝露在空空氣中的的氧氣下下，桐油油交聯(lián)相相對較快快，而鈷鈷鹽是非非?；顫姖姷挠糜谟谧詣友跹趸磻?yīng)應(yīng)催化劑劑，但是是也是一一種差的的透底干干燥劑。這些因因素有利利于與底底層的表表層固化化。在表表層產(chǎn)生生較明顯顯的交聯(lián)聯(lián)后，漆漆膜的低低層交聯(lián)聯(lián)會導(dǎo)致致表層收收縮而起起皺。在在醇酸體體系中，按桐油油與其它它干性油油之比或或醇酸的的油度以以及鈷與與其它

44、促促進(jìn)透干干的干燥燥劑如鈷鈷(或鋯鋯)鹽之之比，決決定皺紋紋圖案細(xì)細(xì)的或粗粗的。在在許多情情況下，起皺是是不期望望的，機(jī)機(jī)靈的油油漆人員員將這缺缺點變成成優(yōu)點，許多年年來，皺皺紋漆大大量銷售售，應(yīng)用用于辦公公器械。多少有有點類似似錘紋漆漆，錘紋紋漆遮了了鑄造金金屬部件件上的不不平整。它們的的市場銷銷售明顯顯下降，鑒于塑塑料模制制件已代代替了許許多金屬屬鑄件。 當(dāng)當(dāng)今，通通常起皺皺是一種種不期望望的弊病病。如果果配方不不合適或或應(yīng)用三三聚氰胺胺交聯(lián)漆漆料，而而在配方方中使用用胺來中中和酸度度或使用用胺封閉閉的磺酸酸催化劑劑提高儲儲藏穩(wěn)定定性；在在這些情情況下最最容易遇遇到這類類弊病。在這種種涂料

45、中中，隨著著胺揮發(fā)發(fā)性的提提高，遇遇到起皺皺的可能能性也會會增加。例如，用二甲甲基乙醇醇胺中和和的涂料料不起皺皺，而三三乙胺導(dǎo)導(dǎo)致起皺皺。涂料料使用催催化劑濃濃度提高高導(dǎo)致起起皺可能能性增加加。較高高漆膜厚厚度會增增加起皺皺的可能能性。 通通常在實實驗室發(fā)發(fā)生起皺皺的另一一類涂料料，是使使用游離離基光引引發(fā)劑的的紫外光光固化的的丙烯酸酸酯色漆漆。需要要高濃度度的光引引發(fā)劑來來超過顏顏料對紫紫外光的的吸收性性，否則則，紫外外線受顏顏料及光光引發(fā)劑劑的吸收收導(dǎo)致滲滲透到漆漆膜的能能量減少少。從而而使漆膜膜表層的的交聯(lián)極極快，而而低層漆漆膜交聯(lián)聯(lián)較慢，故導(dǎo)致致涂膜起起皺。如如果固化化是在惰惰性氣體體

46、下進(jìn)行行的，在在這些體體系中的的起皺將將比空氣氣中會更更厲害。在后一一種情況況下，涂涂膜表層層受氧的的阻聚可可減少固固化差別別。鑒于于此原因因，陰離離子聚合合的紫外外光固化化的涂料料，沒有有空氣的的阻聚，涂膜甚甚至更容容易產(chǎn)生生表面起起皺。 六，爆孔 爆爆孔指的的是在涂涂膜表面面形成的的水泡，在粘度度增加前前破裂但但未流出出而引成成的孔洞洞。有時時，表面面層粘度度增加到到水泡不不破裂的的程度，這種狀狀況也稱稱爆孔，但更通通常稱為為起泡。 爆爆孔起因因于在最最初晾干干時，涂涂膜表面面溶劑快快速揮發(fā)發(fā)，在該該膜表面面相對于于溶劑富富余的較較低層形形成一個個高粘度度層。當(dāng)當(dāng)該涂裝裝物件放放入烘箱箱，

47、在涂涂膜較低低層的溶溶劑揮發(fā)發(fā)，產(chǎn)生生的氣泡泡不能迅迅速通過過高粘度度的表面面層。當(dāng)當(dāng)溫度進(jìn)進(jìn)一步升升高，氣氣泡內(nèi)的的空氣膨膨脹，最最終穿過過表面層層破裂。此時，涂膜的的粘度很很快增大大，涂料料流回去去愈合孔孔口不再再可能。 爆爆孔也可可能起因因于一類類非常厲厲害是狀狀況，就就是在涂涂層里夾夾帶空氣氣泡，如如果膜表表面的粘粘度高，氣泡留留在膜里里直至涂涂層進(jìn)入入烘箱。噴涂工工藝比其其它施工工方法更更可能夾夾帶空氣氣泡。 第第三種爆爆孔潛在在的原因因，是由由交聯(lián)劑劑副產(chǎn)物物揮發(fā)形形成的，是在表表面粘度度增加到到揮發(fā)物物氣泡不不能迅速速穿過表表面逸出出的稠度度時產(chǎn)生生的。 爆爆孔形成成的概率率是隨涂涂膜的厚厚度增大大而增大大，因為為當(dāng)涂膜膜厚度增增大，有有較大機(jī)機(jī)會在溶溶劑揮發(fā)發(fā)的過程程中形成成一個大大的差異異。一個個相對可可能評價價的方法法，是對對一系列列會出現(xiàn)現(xiàn)爆孔的的涂層，測試其其沒有爆爆孔涂層層膜厚度度的最大大值(當(dāng)當(dāng)膜的制制備、晾晾干和烘烘烤是在在標(biāo)準(zhǔn)條條件下)，這個個厚度稱稱為產(chǎn)生生爆孔的的臨界膜膜厚。 涂涂料噴涂涂愈慢，道數(shù)較較多，物物件進(jìn)入入烘箱前前的晾干干時間較較長和分分段升溫溫烘烤，使第一一階段溫溫度相對對低些，這些工工藝參數(shù)數(shù)能使涂涂膜的爆爆孔最少少。另外外一個能能降低爆爆孔概率率的工藝藝措施是是，在混混合溶劑劑中加入入