Russian 
English 
Spanish 
French 
German 
Japanese 
Korean 
Portuguese Выравниватель - это широко используемая добавка для покрытий, которая способствует формированию гладкой и однородной пленки покрытия в процессе сушки и пленкообразования. Существует много типов выравнивателей, и в различных покрытиях используются разные виды выравнивателей.
Эта статья опишет содержание выравнивающих агентов:
Какие факторы повлияют на свойства выравнивающей добавки？
Существует множество факторов, влияющих на выравнивание покрытий, таких как градиент летучести и растворимость растворителя, поверхностное натяжение покрытия, толщина влажной пленки и градиент поверхностного натяжения, реология покрытия, чувствительность к сквознякам, процесс нанесения и окружающая среда и т. д. Наиболее важным фактором является поверхностное натяжение покрытия, градиент поверхностного натяжения, создаваемый влажной пленкой во время пленкообразования, и способность к гомогенизации поверхностного натяжения поверхностного слоя влажной пленки. Для улучшения выравнивания покрытий необходимо рассмотреть возможность корректировки рецептуры и добавления подходящих добавок, чтобы покрытия имели подходящее поверхностное натяжение и способность к сильное снижение поверхностного натяжения.
Какие распространенные проблемы возникают при нанесении покрытия？
Обычными поверхностными дефектами при сушке и пленкообразовании покрытия являются усадочные кратеры, апельсиновая корка, следы кисти, следы вальцевания, потеки и т.д.
После нанесения покрытия происходит процесс течения и сушки пленкообразования, затем постепенно формируется гладкая и однородная пленка покрытия. Будет ли покрытие Способность пленки достигать гладких характеристик называется выравниванием. Усадочный кратер является одним из характерных дефектов покрытий в процессе выравнивания и пленкообразования. В реальном процессе строительства из-за плохого выравнивания появляются следы кисти при нанесении кистью, следы вальцевания при вальцевании, апельсиновая корка при распылении, а также усадочные полости, точечные отверстия, потеки и другие поверхностные дефекты в процессе сушки. Известное как плохое выравнивание, возникновение этих явлений снижает декоративные и защитные функции покрытий.
Что такое сусадочные кратеры?
Shrinkage crater refers to the irregular, bowl-shaped small depressions formed on the coating film, which make the coating film lose its smoothness. It is often centered on a drop or a small piece of impurities, and a ring-shaped edge is formed around it. From the point of view of leveling, it is a special “point” unevenness, which is generated on the surface of the coating film. Its shape can be divided into the flat, crater, point, bottom-out, bubble formula, etc.
Обычно используемые противоусадочные выравнивающие агенты
1. Выравнивающие агенты на основе растворителей
Выравнивающие агенты на основе растворителей представляют собой в основном смеси высококипящих растворителей.
Он может улучшить выравнивание только путем добавления растворителя для снижения вязкости, что снизит содержание твердых веществ в покрытии и вызовет такие проблемы, как потеки. Или сохранить содержание растворителя, добавить только высококипящий растворитель для регулировки скорости испарения, чтобы улучшить выравнивание, и время сушки также соответственно увеличивается. Поэтому оба варианта не являются идеальными.
Только добавление смеси высококипящих растворителей, обладающих различными инкрементальными свойствами (индекс летучести, кривая перегонки, растворяющая способность), является подходящим. Основными компонентами выравнивающего агента являются различные смешанные растворители с высокой температурой кипения, которые обладают хорошей растворимостью и являются также хорошими смачивающими агентами для пигментов. Покрытия, отверждаемые при комнатной температуре, вызывают следы кисти из-за слишком быстрого испарения растворителя, вязкость покрытия увеличивается слишком быстро и препятствует течению, а испарение растворителя приводит к усадочным полостям, вызванным плохой растворимостью основного материала, или следам кипения и вздутию в покрытиях, отверждаемых в печи. Поэтому использование таких добавок очень эффективно. Кроме того, использование высококипящего выравнивающего агента для регулировки скорости испарения также может преодолеть недостатки побеления.
2. Длинноцепочечные смолы
Обычно используются длинноцепочечные смолы с ограниченной совместимостью, такие как полиакриловая кислота и винилбутилцеллюлоза.
Они имеют низкое поверхностное натяжение, которое может снизить поверхностное натяжение между покрытием и подложкой и улучшить смачиваемость покрытия подложкой, исключить молекулы газа, адсорбированные на поверхности покрываемого твердого тела, предотвратить слишком позднее исключение адсорбированных молекул газа и образование полостей, усадочных отверстий, апельсиновой корки и других дефектов на поверхности отвержденной пленки покрытия; кроме того, они не полностью совместимы со смолой и могут быстро мигрировать на поверхность, образуя одинарный молекулярный слой, чтобы обеспечить однородность поверхностного натяжения, усиливая эффект антикратерообразования, тем самым улучшая гладкость поверхности пленки. Выравнивающий агент на основе полиакрилата можно разделить на чистый полиакрилат, модифицированный полиакрилат (или в комбинации с силиконом), акриловую щелочную смолу и т.д. Совместимость чистого полиакрилатного выравнивающего агента с обычными эпоксидными смолами, полиэфирными смолами или полиуретаном и другими лакокрасочными смолами очень плохая, при применении образуется туманная пленка покрытия. Для улучшения совместимости обычно используют сополимеры с лучшей совместимостью.
3. Длинноцепочечные силиконовые смолы
Обычно используемые длинноцепочечные силиконовые смолы с ограниченной совместимостью включают полидиметилсилоксан, полиметилфенилсилоксан, органомодифицированный полисилоксан и тому подобное.
Эти вещества могут улучшить смачиваемость подложки и контролировать поверхностное течение, что может улучшить эффект выравнивания. Когда растворитель испаряется, силиконовая смола образует мономолекулярный слой на поверхности пленки покрытия, улучшая блеск пленки покрытия. Модифицированные полисилоксаны можно дополнительно разделить на полиэфирмодифицированные силиконы, полиэфирмодифицированные силиконы и реактивные силиконы. Введение органических групп помогает улучшить совместимость полисилоксанов и лакокрасочных смол без несовместимости и побочных эффектов даже при увеличении концентрации. Модифицированный полисилоксан может снизить межфазное натяжение между покрытием и подложкой, улучшить смачиваемость подложки, улучшить адгезию, предотвратить выцветание, апельсиновую корку, уменьшить усадочные полости, точечные отверстия и другие поверхностные дефекты пленки покрытия.
Фторсодержащие поверхностно-активные вещества, основными компонентами которых являются полифторированные полиолефины, обладают хорошей совместимостью и поверхностной активностью со многими смолами и растворителями. Помогают улучшить смачивание, диспергирование и выравнивание, а также могут регулировать скорость испарения растворителя в растворительных красках.
Почему используют выравнивающие агенты в составах красок?
Основная функция краски - декорировать и защищать. Если возникают дефекты течения и выравнивания, они не только влияют на внешний вид, но и ухудшают защитную функцию. Образование усадочных отверстий может привести к недостаточной толщине пленки, а точечные отверстия могут привести к прерывистости, что снижает защитные свойства лакокрасочной пленки.
В процессе строительства и пленкообразования происходят некоторые физические и химические изменения, эти изменения и природа самой краски будут существенно влиять на течение и выравнивание краски.
После нанесения покрытия появляются новые границы раздела, обычно граница раздела жидкость/твердое тело между покрытием и подложкой и граница раздела жидкость/воздух между покрытием и воздухом. Предположим, что межфазное натяжение на границе раздела жидкость/твердое тело между краской и подложкой выше критического поверхностного натяжения подложки. В этом случае краска не сможет растекаться по подложке и естественным образом будет давать дефекты выравнивания, такие как рыбьи глаза и усадка.
Испарение растворителей в процессе сушки приводит к различиям в температуре, плотности и поверхностном натяжении между поверхностью и внутренними слоями лакокрасочной пленки, что, в свою очередь, вызывает турбулентные движения внутри пленки, приводящие к так называемому вихрю Бенара, который может вызвать эффект апельсиновой корки. Они могут привести к вспучиванию и помутнению, а также к филигранному рисунку на вертикальных поверхностях.
Нерастворимые частицы иногда образуются во время высыхания лакокрасочной пленки, что может привести к образованию градиентов поверхностного натяжения, часто вызывая усадку в лакокрасочной пленке. Например, в сшивающихся системах отверждения, где состав содержит более одной смолы, нерастворимые частицы могут образовываться из менее растворимых смол по мере испарения растворителя в процессе сушки. Также в составах, содержащих поверхностно-активные вещества, если ПАВ несовместимо с системой или его концентрация изменяется по мере испарения растворителя во время сушки, что приводит к изменениям растворимости и образованию несовместимых капель, также может возникнуть разность поверхностного натяжения. Все это может привести к образованию усадочных отверстий.
Наличие внешних загрязнений в процессе нанесения и формирования пленки покрытия также может привести к дефектам выравнивания, таким как усадка и кратеры глаз. Эти загрязнения обычно представляют собой масло, пыль, туман краски, водяной пар и т. д. из воздуха, строительных инструментов и подложек.
Природа самой краски, такая как рабочая вязкость и время высыхания, также может существенно влиять на конечное выравнивание лакокрасочной пленки. Слишком высокая вязкость нанесения и слишком короткое время высыхания обычно приводят к плохо выровненной поверхности.
Поэтому необходимо помогать краске получить хорошую текучесть путем добавления выравнивающих добавок, путем адаптации краски к некоторым изменениям, происходящим во время нанесения и формирования пленки, а также с учетом свойств самой краски.
Какие существуют типы выравнивающих агентов？
Выравнивающие агенты примерно делятся на две категории. Одни регулируют вязкость и время выравнивания лакокрасочной пленки, другие регулируют поверхностные свойства лакокрасочной пленки.
1. Регулировка вязкости и времени выравнивания
Большинство таких выравнивающих агентов представляют собой некоторые высококипящие органические растворители или их смеси, такие как изофорон, диацетоновый спирт, Solvesso150 и т. д.
2. Регулировка поверхностных свойств
Вообще говоря, выравнивающий агент в основном относится к этому типу. Этот тип выравнивающего агента мигрирует на поверхность лакокрасочной пленки благодаря ограниченной совместимости, влияет на поверхностные свойства, такие как межфазное натяжение пленки, и позволяет пленке получить хорошее выравнивание.
В зависимости от химической структуры существует три основных типа выравнивающих агентов: акриловые, силиконовые и фторуглеродные.
●Акриловый выравнивающий агент
Акриловые выравнивающие агенты включают чистые акриловые выравнивающие агенты и модифицированные акриловые выравнивающие агенты.
Чистые акриловые выравнивающие агенты включают традиционные нереакционноспособные акриловые выравнивающие агенты и новые реакционноспособные акриловые выравнивающие агенты, содержащие трубные энергетические группы. Это класс акриловых гомополимеров или сополимеров с различной молекулярной массой. Этот тип выравнивающего агента лишь незначительно снижает поверхностное натяжение краски, но может сбалансировать разницу в поверхностном натяжении лакокрасочной пленки, чтобы получить действительно ровную, зеркальную поверхность пленки. Если молекулярная масса достаточно высока, такие выравнивающие агенты также обладают дегазирующим и пеногасящим эффектом. Недостатками традиционных нереакционноспособных акриловых выравнивающих агентов являются продукты с высокой молекулярной массой, которые могут вызывать помутнение лакокрасочной пленки, и продукты с низкой молекулярной массой, которые могут снижать поверхностную твердость пленки. Акриловые выравнивающие агенты, содержащие реакционноспособные функциональные группы, могут очень хорошо решить это противоречие, обеспечивая хорошее выравнивание без образования помутнения или снижения поверхностной твердости, а иногда и увеличивая поверхностную твердость.
Основными типами модифицированных акриловых выравнивающих агентов являются фтормодифицированные акриловые выравнивающие агенты и фосфат-модифицированные акриловые выравнивающие агенты. В отличие от чистых акриловых выравнивающих агентов, модифицированные акриловые выравнивающие агенты могут значительно снижать поверхностное натяжение покрытий, что обеспечивает хорошее смачивание подложки наряду с выравнивающими свойствами.
●Силиконовый выравнивающий агент
Силиконовые выравнивающие агенты обладают двумя примечательными свойствами. Во-первых, они могут значительно снижать поверхностное натяжение покрытия, улучшать способность покрытия растекаться по подложке и текучесть лакокрасочной пленки, а также устранять вихрь Бенара для предотвращения помутнения. Способность снижать поверхностное натяжение зависит от их химической структуры. Другой примечательной особенностью является улучшение гладкости покрытия, устойчивости к царапинам и блокировке. Недостатком этого типа выравнивающих агентов является склонность к стабилизация пены, которая влияет на адгезию между слоями, а также некоторые загрязняют строительную среду, например, печи. Существует три основных типа ее структуры: полидиметилсилоксан, полиметилалкилсилоксан, органо-модифицированный полисилоксан, причем органо-модифицированный полисилоксан является наиболее важным, чистый полидиметилсилоксан. Алкан в настоящее время редко используется из-за плохой совместимости с лакокрасочными системами.
●Фторуглеродный выравнивающий агент
Фторуглеродные выравнивающие агенты характеризуются высокой эффективностью, но дороги. Они обычно используются, когда акриловые выравнивающие агенты и силиконовые выравнивающие агенты с трудом выполняют свою функцию. Однако они также склонны стабилизировать пену и влиять на адгезию между слоями.
Применение выравнивающего агента
Для определенной рецептурной системы следует выбирать подходящий тип выравнивающего агента в соответствии со свойствами рецептуры и желаемыми характеристиками выравнивающего агента.
1. Система покрытий на основе растворителей
Акриловые выравнивающие агенты обычно используются в составах грунтовок и промежуточных покрытий. Если требуется дегазация и смачиваемость подложки, выберите
Выберите акриловый выравнивающий агент со средней или высокой молекулярной массой. В грунтовках, если требуется более сильное смачивание подложки, можно рассмотреть силиконовые выравнивающие агенты и модифицированные акриловые выравнивающие агенты (такие как фтормодифицированные акриловые выравнивающие агенты и выравнивающие агенты, модифицированные эфирами фосфорной кислоты), которые могут значительно снизить поверхностное натяжение. Если силиконовый выравнивающий агент и фтормодифицированный акриловый выравнивающий агент имеют побочные эффекты, такие как стабилизация пены и влияние на адгезию между слоями, следует использовать акриловый выравнивающий агент, модифицированный фосфатом.
В рецептуре верхнего покрытия и прозрачного лака требования к внешнему виду пленки покрытия относительно высоки. Обычно можно использовать акриловый выравнивающий агент с низкой молекулярной массой, что обеспечит хорошие выравнивающие свойства, и при этом он не склонен вызывать помутнение в пленке покрытия. В системе сшиваемого отверждения использование акриловых выравнивающих агентов, содержащих реакционноспособные функциональные группы, часто позволяет достичь лучшего выравнивания и улучшить физико-химические свойства пленки покрытия. Если требуется, чтобы пленка покрытия имела лучшую текучесть или гладкость и устойчивость к царапинам, необходим силиконовый выравнивающий агент. В этом случае лучше всего использовать силиконовый выравнивающий агент и акриловый выравнивающий агент.
Следует отметить, что при нанесении на вертикальную поверхность силиконовый выравнивающий агент может эффективно снизить склонность покрытия к стеканию, обеспечивая при этом выравнивающие свойства. Кроме того, силиконовые выравнивающие агенты следует использовать с осторожностью в рецептурах покрытий с металлическим блеском, так как они могут привести к неравномерному расположению чешуйчатых алюминиевых пигментов, что приведет к неравномерному цвету пленки покрытия.
2. Система порошковых покрытий
Процесс выравнивания порошковых покрытий делится на два этапа. Первый этап - плавление частиц порошка, а второй этап - когда расплавленные частицы порошка текут и образуют гладкую пленку покрытия. Порошковые покрытия не содержат растворителей и не создают градиентов поверхностного натяжения во время пленкообразования, и выравнивание больше связано со смачиванием подложки.
Акриловые выравнивающие агенты часто используются в порошковых покрытиях. Если выравнивающий агент находится в жидком состоянии, перед использованием его необходимо предварительно изготовить в виде маточной смеси. Существуют также акриловые выравнивающие агенты в виде порошка, которые специально используются для порошковых покрытий. Этот тип продукта адсорбирует жидкие акриловые выравнивающие агенты на кремнеземном порошке, а некоторые низкокачественные выравнивающие агенты адсорбируются карбонатом кальция.
Если порошковое покрытие требует гладкости и устойчивости к царапинам, необходимо использовать силиконовый выравнивающий агент. Существуют силиконовые выравнивающие агенты, специально предназначенные для порошковых покрытий, которые уже изготовлены в виде порошка. При использовании силиконовых выравнивающих агентов следует соблюдать осторожность, чтобы избежать образования усадочных раковин.
3. Система покрытий на водной основе
Системы покрытий на водной основе делятся на водорастворимые системы и латексные системы.
В водорастворимых системах необходимо сильно снизить поверхностное натяжение системы, наиболее часто используемые силиконовые выравнивающие агенты и фторуглероды. Наиболее часто используемыми выравнивающими агентами являются силиконовые выравнивающие агенты и фторуглероды, которые выполняют ту же роль, что и в системах покрытий на основе растворителей. Конечно, если требуется действительно ровная поверхность, необходимы акриловые выравнивающие агенты для водных систем.
Для латексных систем механизм пленкообразования совершенно другой, и вязкость не изменяется с испарением растворителя. Использование выравнивающего агента в рецептуре может улучшить смачиваемость подложки рулонных покрытий. Акриловые выравнивающие агенты могут улучшить гладкость пленки покрытия, но основные реологические свойства покрытия больше контролируются и регулируются добавлением реологических модификаторов.
