收藏:一文读懂基材润湿剂
润湿是液体涂料在基材表面铺展的行为。考虑到固体表面和液滴的相互作用,液滴能否铺展到基材表面取决于相对表面能。
基材润湿是涂料或油墨铺展到基材上的能力。为了实现这一点,液体表面张力必须小于或等于基材的表面张力。有机硅表面活性剂非常适合于该用途,不仅可提高基材润湿性,还可促进流动和流平性能,可消除类似橘纹(较差的流平)和缩孔(局部受到污染)的表面缺陷。如果不能确保涂料和基材间良好的粘结,成功施工涂料是不可能的。润湿是液体涂料在基材表面铺展的行为。考虑到固体表面和液滴的相互作用,液滴能否铺展到基材表面取决于相对表面能。当基材的表面能以及上涂的面漆的接触角低于先前的涂层,将获得正的铺展系数。
一般液体的表面张力在14 mN/m(异戊烷)至73 mN/m(水)之间。由于发展水性涂料和低溶剂含量涂料的趋势,与基材润湿相关的问题对于涂料配方设计者而言变得更重要了,一些常见物质的表面张力如表1~3。
改善表面润湿
有两种方式可改善润湿特性:
(1)通过清洗、除油、表面处理(电晕处理、酸/碱洗等)以提高基材的表面能;
(2)通过使用专用的助剂降低涂料的表而张力。只要加入少量基材润湿
剂就可显著降低涂料和油墨的表面张力。这意味着先前的一些被认为用水性涂料难以润湿或不能上漆的基材现在容易解决了。
基材润湿剂的成分
像所有表面活性剂一样,基材润湿剂是含亲水和疏水基团的有机分子。助剂的分子结构使之可产生定向从而使液体的表而张力大幅度降低。分子中的非极性部分朝向空气,而极性部分留在水相。
大部分能提高基材润湿性的极性分子含有离子部分或聚醚链段疏水部分通常是特别选择的碳氧链段。在某些特定的场合会用到氟碳化合物或聚硅氧烷。
基材润湿剂的选择
助剂的效果取决于在最低用量下降低液体表面张力的能力。助剂不应引起小良的副作用,如影响层间附着力、增加起泡趋势或降低耐水性。从广泛的有机硅表面活性剂中,一些被称为亲水聚醚改性有机硅的特殊分子得到了应用与开发。一般,选择助剂是因为其可以满足一定的要求,助剂的评价可基于大幅降低液体表面张力所需用量来比较。另一种选择方法是评价在给定基材上的润湿效果。最佳的基材润湿剂除了降低表面张力外,还须具有如下优点:
① 在低添加量下大幅降低表面张力;
②促进往各种摹材 的附着力;
③ 即使在非常快速的施工条件下也能保持低的动态表面张力;
④ 对漆膜的耐水性没有不良影响;
⑤容易添加;
⑥出色的性价比。
基材润湿剂的测试方法
助剂在液体中 的功效和移动速度不能直接从降低表面张力的能力来推断。推荐以下的简单的功效测试方法。将50 mg含表面活性剂的液体滴于被涂基材上,过一会儿,液滴会开始铺展。最有效的润湿剂将产生最大面积的圆,几种表面活性剂的测试结果如表4所示。