迪高助剂-杨其岳讲座

Slide1creatingessentials迪高涂料及油墨助剂技术交流会主讲：杨其岳联系电话：[phone]Slide2creatingessentials1、流动与流平涂料涂装后，涂膜在干燥过程中发生了极其复杂的物理、化学变化，这些现象中就有流动和流平，流动是一种运动，流平是运动的目的——平滑或平整。漆膜基材润湿流平平滑流动流平剂Slide3creatingessentials1-1液体的流动流体的种类——牛顿流体①——假塑性流体②——膨胀流体③——塑性流体④——触变流体⑤Slide4creatingessentials③①④②流动曲线图剪切速率剪切应力Slide5creatingessentials③①②④粘度曲线图剪切速率粘度Slide6creatingessentials　⑤触变流体粘度曲线图剪切应力[1/s]粘度[mPa*s]upcurvedowncurveSlide7creatingessentials⑤触变流体流动曲线图剪切速率剪切应力Slide8creatingessentials粘度：流体抵抗其不可逆位置变化的能叫粘度，或者称其为流体内部阻碍其相对流动的一种特性。涂料涂装实际是对涂料流体施实剪切应力同时施实的剪切速率，涂料就会按其流变特性进行流动，这就是我们称之的涂料流动。1-2流平是对涂布后涂料流动能力的一种量度，是涂装后的最终要求。Slide9creatingessentials2、影响流动的因素涂料涂布后面积增大，假设在1L内涂料面积为0.06ｍ２，而涂成10μm厚的涂膜其表面积为100m2，与基材相连的界面也为100m2，那么面积扩大了3000多倍后，这其中就会出现许多问题。如：D基材润湿D表面控制D流变性等这三方面的问题可以分别用不同的助剂来解决：D基材润湿剂D表面状态控制剂（流平剂）D粘度调整剂（触变剂）也就是说达到流平这三方面的因素是不可忽略的，另外颜料润湿分散对流平也有相当大的影响。Slide10creatingessentials2-1基材润湿剂2-1-1基材润湿剂的作用——降低界面张力，增加展布性，防止固体基材表面张力低而造成表面缺陷（缩孔、缩珠等）——改善附着力——改善涂料对基材的渗透性2-1-2基材润湿剂的种类——有机改性聚硅氧烷——有机的非离子的表面活性剂——氟碳表面活性剂Slide11creatingessentials2-1-3动态表面张力和静态表面张力——静态表面张力是指液体静止时在液体组份的表面张力处于平衡状态时所测定的表面张力。通过duNoüy法把铂环从液体中拉出的力与静态表面张力成正比液体表面是一个均衡的状态，表面活性剂已定向排列好Slide12creatingessentials在不同水性体系中表面活性剂对静态表面张力的影响253035404550mN/maqueousflexoinkbinderPUemulsionPU/acrylicemulsionwater-reduciblepolyester各种表面活性剂的比较0.3%加入量controlsiliconesurfactantorganicsurfactantfluorocarbonSlide13creatingessentials动态表面张力，在溶液表面产生瞬间，溶液中表面活性剂分子来不及从体相内扩散到该表面建立吸附平衡，这时的表面张力称之为“动态表面张力”。动态表面张力的测量用“最大气泡压力”的方法•在液体中要形成气泡的压力与动态表面张力成正比•可用不同的起泡速度,检测表面活性剂在新的界面处的迅速定向的能力Slide14creatingessentials0.3%添加量对PU/丙烯酸乳液的动态表面张力的影响Testsystem:NeoPacE106(Zeneca)50525456586062646668700.51.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0mN/mcontrolcompetitorWet265acetylenicdiolWet500bubblespeed,1/sSlide15creatingessentials动态表面张力对润湿有影响，一种涂料喷涂时可能产生高表面张力，并保持到落在基材上，这是就出现了润湿不良的现象。比如不加基材润湿剂的水性涂料在刷涂时易出现大面积缩孔。水性工业漆在喷涂时也易出现缩孔（刷涂没问题），都是动态表面张力高造成的。解决办法加基材润湿剂。Slide16creatingessentials2-1-4Tego公司不同类型的基材润湿剂的区别不同类型的基材润湿剂的区别TegoWet500/505/510D润湿，降低动态表面张力，抑泡或不稳泡，不影响其他性能。硅酮表面活性剂（TegoWetKL245,250,265,270,280）D良好的润湿性，甚至对低能表面基材D突出的扩散性（塑料，薄膜，铝箔和金属）和渗透性（木材和矿石）氟表面活性剂（LA-W754）D强烈降低静态表面张力，极佳的防缩孔效果，但具有稳泡倾向磺酸盐表面活性剂（TEGOWet590,591）D可降低静态和动态表面张力，非硅类，含乙醇或乙二醇Slide17creatingessentials不同种类基材润湿剂对表面张力及展布性的影响活性剂种类静态表面张力的降低铺展性动态表面张力的降低消泡性高分子量有机硅活性剂+-OOGlide440Glide450低分子量有机硅活性剂++++O+Wet245Wet270非离子氟碳聚合物活性剂+++O--LA-W754特殊有机表面活性剂+O++++++Wet500Wet510+++优异++良好+好O可接受-不理想Slide18creatingessentials不同类型基材润湿剂的静态表面张力和铺展面积0.1%的表面活性剂水溶液静态表面张力（mN/m）在PVC上的铺展面积cm2/g(0.05ml)高分子量有机硅表面活性剂315TegoWetKL24521160非离子氟表面活性剂1720有机表面活性剂20Slide19creatingessentials2-2表面状态控制剂2-2-1影响涂料流动诸因素Δt=[λ4η/(226·γ·h3)]·lg(a0/at)Δt-流动时间h-涂膜厚度γ-表面张力λ-波长η-粘度a0hatλSlide20creatingessentials——涂膜表面痕迹状态主要是长度比如刷痕，滚涂印等，还有涂料的粘度，这些因素与涂膜流平时间成正比。——涂刷的厚度与涂料的表面张力成反比，就是说表面张力越高，流平时间越短。——干燥时间及溶剂的溶解能力，对涂膜的流平也有很大影响。一般是：良溶剂慢干流平较好贫溶剂快干流平较差良溶剂快干流平或好，或不良贫溶剂慢干流平或不良或差Slide21creatingessentials2-2-2涂料的表面张力对涂料哪些方面有影响表面张力高表面张力低流平有利不利丰满度有利不利鬼影有利不利重涂性有利不利消泡性有利不利防缩孔不利有利涡流不利有利防浮色发花不利有利防橘皮波纹不利有利润湿展布不利有利Slide22creatingessentials综上所述，表面张力的高、低对涂膜流平各有利弊，所以在满足了涂膜表面控制和底材润湿的条件下应尽量提高涂料的表面张力。流平剂大多数是降低表面张力，控制因表面张力梯度而造成的不良现象，例如缩孔，贝纳尔涡流，橘皮，发花等,而对刷痕，压痕等良现象作用不明显，所以使用时要注意选择。Slide23creatingessentials2-2-3流平剂的种类——溶剂类，强溶解力，高沸点的混合溶剂——树脂类，丙烯酸共聚物，脲醛树脂，三聚氰胺甲醛树脂等，其中主要的是丙烯酸类流平剂。——有机硅类1.聚二甲基硅氧烷分子量小，n控制在5~100，粘度控制在5~50mPa·s的低分子量硅油。防发花及表面控制有用，副作用缩孔，很难找出最佳用量。CH3–Si–O––Si–O––Si–CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3n硅油Slide24creatingessentials2.聚甲基苯基硅氧烷增加苯基改性是为了改善与涂料的相容性，他们不稳泡，不影响层间附着力，有明显的表面控制作用，但使用不多。CH3–Si–O––Si–O––Si–CH3CH3CH3CH3C6H5C6H5C6H5nSlide25creatingessentials3.有机改性聚二甲基硅氧烷R:醚，酯，烷基Z=0其产品稳定，Z=1产品不稳定易水解使用面比较广泛，表面控制，防缩孔，防发花，可在表面形成单分子薄层，注意重涂性，相容性。CH3–Si–O––Si–O––Si–CH3CH3CH3CH3CH3(O)zRCH3nSlide26creatingessentials4.氟碳化合物D稳泡，附着力,价格昂贵等不良因素。D优点是更能降低表面张力。　Slide27creatingessentials2-3流平剂的应用2-3-1Tego公司的流平剂相容性好/稳泡倾向相容性差/脱泡性Flow425Flow460Glide400Flow300Glide100Glide435,420Glide405,406GlideB1484Glide450,415Glide440Glide410Glide411,A115FlowATF-2Slide28creatingessentials2-3-2TEGO流平剂的应用选择——TEGO流平剂的应用领域D降低或控制表面张力到一个很平均的水平D帮助基材润湿D防止表面缺陷D帮助蜡和哑粉的排布D防止气流敏感性根据不同的化学组成，在涂料干燥/固化过程中他们会定向在涂膜表面D提供平滑效果D提高抗擦伤性D提供防粘连性（特别是反应型助剂）D提高流动性Slide29creatingessentials——TEGO流平剂的应用选择表面控制助剂化学组成流平剂•硅氧烷链较长的有机改性（聚醚）聚硅氧烷Flow425Glide100平滑剂•硅氧烷链较长的有机改性聚硅氧烷Glide410Glide440Glide450不粘性和防粘连性•硅氧烷含量较高的有机改性聚硅氧烷•高分子量的有机硅乳液•有机硅丙烯酸酯Glide410Glide482Protect5100Slide30creatingessentials涂层之间平滑性能的测量(ALTCE法)电子力记录仪12mm/s涂层之间的摩擦力用电子记录仪记录(incN)并用计算机计算读数越低，漆膜的表面越滑涂有油漆的纸板Slide31creatingessentialsSlide32creatingessentials防粘添加剂的选择防粘性的测量方法电子的拉力记录仪6mm/s将胶带从基材上撕落，用电子装置记录附着力（单位cN）并用计算机计算Scotch®胶带已涂覆的样板Slide33creatingessentials滑度/耐划伤性的测试电子力记录仪12mm/s涂层板的摩擦力由电子记录仪记录并由计算机计算涂层板500g备注:测试滑度时,将重物下3个钉状栓移走,改换上一块毛毡布Slide34creatingessentialsTegoGlide-TegoFlow表面平滑性SlipresistanceinCN020406080100120140controlFlow460Flow425Glide100Glide1484Glide415Glide411Glide4100.3%活性物Series1Slide35creatingessentials020406080100120140XK12XK90Joncr.682/90R987control0.3%Glide4100.3%Glide482*NeocrylXK90空白时的读数为：475cN不同水性体系中的滑度(用Altec法以12mm/s的速度测，单位：cN)Slide36creatingessentialsPrimalE3188(Rohm&Haas)为基料的水性木器漆中测滑度Altec法：用50µm的拉棒制板5小时后测滑度050100150200250300350cN0%0.1%0.2%0.3%0.5%1%助剂添加量TEGO®Glide482TEGO®G