表面张力作用在涂料在施工中的缺陷分析及消除措施28452.docx

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1、表面张力作作用在涂料料在施工中中的缺陷分分析及消除除措施涂料在施工工和涂膜干干燥过程中中，在漆膜膜里会出现现多种缺陷陷或不完善善，本文在在尽可能的的范围内论论及一些最最重要的缺缺陷，并讨讨论这些缺缺陷的起因因以及消除除或至少将将其降至最最低的可能能方法。 涂料料的涂膜造造成的缺陷陷中，有许许多与表面面张力现象象有关，看看来对表面面张力回顾顾一下是很很恰当的和和完全必要要的。 在液液体界面处处的力与其其内部的力力有所不同同，这是因因为在此表表面分子上上的力不对对称分布所所致，表面面分子具有有较高的自自由能，此此自由能等等于移动单单位面积上上分子表面面层所需要要的能量。自自然的规律律力求将这这样的

2、自由由能降低至至最小，一一个途径是是采用减少少液体表面面积韵方法法，因为一一个球体能能包封的体体积与表面面积之比值值最大，故故表面张力力就不断设设法将液体体形成液滴滴，基于同同样的理由由，表面张张力驱使粗粗糙或不平平整液体表表面流动成成为平滑的的表面，平平滑表面与与空气的界界面面积要要比粗糙的的界面面积积小，因此此，当此表表面变得较较平滑时，其其表面自由由能就降低低，表面张张力可以用用垂直于表表面的单位位长度线上上的力来表表示，其单单位为每米米牛顿，或或更为普通通的是：mmNm-11，在以前前的文献里里，以及即即使在今天天，人们还还也许看到到每厘米达达因的：lldyneecm-11lmNNm-

3、1。 这种种力图趋向向最低表面面能的另一一种状况，就就是液体表表面上的分分子平衡定定向，将表表面张力可可减至最小小的分子链链段在表面面上趋向于于定向化。全全氟烷基可可产生最低低的表面张张力，甲基基次之，依依次递增的的表面张力力为脂肪族族链、芳香香族环、酯酯类和酮类类、醇类、而而最后为水水(水银具具有还要高高一些的表表面张力)。 全氟氟取代的脂脂肪烃链在在涂料领域域里所涉及及的任何一一种材料表表面张力中中算是最低低表面张力力的物质，下下一个就是是聚二甲基基硅氧烷，硅硅氧键极富富挠性(易易旋转)的的骨架可使使表面上的的大量甲基基定向，线线型脂肪烃烃的表面张张力随链长长度而增加加，此反映映出亚甲基基

4、同甲基的的比在增大大。一般说说来，当脂脂肪族脂类类、酮类和和醇类的链链长度增加加时，其表表面张力亦亦增加。 水是是用于涂料料中挥发性性组成里表表面张力最最大的物质质，加少量量表面活性性剂于水中中，在此表表面上有了了烃链而产产生低表面面张力。 一般般说来，如如果存在不不止一种类类型分子的的话，那未未产生最低低表面能的的那些分子子链段就出出觋在液体体表面，当当将液体搅搅拌或用其其他方法搅搅动的话，在在表面处的的分子就与与液体的其其余部分混混合，当停停止搅动时时，产生最最低表面张张力的再定定向就发生生了，此平平衡表面组组成并不立立即建立。当当进行涂布布涂膜时，这这些涂膜就就经受相当当大的搅动动，在控

5、制制涂装行为为的某些方方面，重要要的表面张张力可能不不是平衡态态表面张力力而是动态态表面张力力。 在搅搅动停止后后，要建立立平衡的时时间因配方方组成不同同而异，可可惜在涂料料领域里，迄迄今还没有有对各种主主要的体系系速率进行行过定量研研究。在定定性上，人人们可以见见到，对小小而有挠性性分子时，而而它们又与与体系中的的组成极性性差别很大大，此时平平衡建立得得最迅速；当具有最最低潜表面面张力基团团的分子为为聚合物时时，要达到到平衡需要要更长的时时间。然而而，如此聚聚合物具有有中等分子子量且为挠挠性骨架时时，它们就就会很明显显地相当快快到达表面面(上述提提到的聚二二甲基硅氧氧烷就是一一例)。低低分子

6、量丙丙烯酸辛酯酯共聚物类类，广泛地地用作为降降低在成膜膜时涂膜中中表面张力力之添加剂剂，在水性性涂料中，已已显示出不不同的表面面活性剂在在达到平衡衡态表面张张力的速率率方面也存存在着差异异。 牢记记表面张力力随温度的的降低而增增加这一条条很有用，溶溶剂具有比比涂料树脂脂更低的表表面张力，这这也是一条条十分正确确的准则。因因此，当溶溶剂从树脂脂溶液涂膜膜中挥发出出来时，表表面张力就就因浓度和和温度二者者发生变化化而增加。 如果果二种具有有不同表面面张力的液液体相互接接触，低表表面张力的的液体就流流向并复盖盖高表面张张力的液体体，这是由由于可产生生较低的总总表面自由由能之故，这这样的流动动就是一种

7、种表面张力力差驱动流流动，一些些科技工作作者建议用用表面张力力梯度驱动动流动这一一专用名词词，对这种种类型的流流动已经观观察了几千千年，而CCarloo Marrangooni，一一位19世世纪意大利利物理学家家，为这种种现象提供供充分有力力的科学理理解而获殊殊荣。 总之之，因表面面张力影响响而产生了了二种重要要类型的流流动，表面面张力驱动动流动发生生将液体表表面积降至至最小，表表面张力差差驱动流动动发生于以以较低表面面张力的液液体复盖较较高表面啦啦力液体，或或任何其他他表面。 一，涂涂料的流平平 大多多数涂料施施工的方法法是先形成成粗糙的湿湿膜，通常常要让这些些不平整处处消失以达达到外观和和

8、性能上的的要求。最最广泛研究究的流平问问题是刷痕痕的流平，而而不熟悉这这一领域的的人就会马马上说流平平由重力作作用所致，这这显然不是是这样，至至少在较大大程度上不不是这种情情况。如果果重力是重重要的因素素，那么涂涂在顶棚上上的漆应比比涂在地板板上的流平平得更差，然然而事实不不那样。 底 材 图1 刷痕横截截面示意图图 在图图1中可看看到，在刷刷痕凹纹的的湿膜厚度度要比脊纹纹处的小，当当单位表面面积上挥发发出相同量量的溶剂时时，在凹纹纹处涂层所所挥发的溶溶剂分数要要比脊纹处处的大。其其结果造成成凹纹处的的树脂溶液液浓度高于于脊纹处的的浓度，相相应地在凹凹纹处的表表面张力要要高于脊纹纹处的表面面张

9、力。按按Maraangonni效应，涂涂料就从脊脊纹处流向向凹纹处，换换言之，按按Overrdiepp提出的，并并用实验证证明的，即即对挥发性性溶剂来说说，对流平平的主要驱驱动力不是是表面张力力而是表面面张力差。在在某些情况况下，如他他所证明的的那样，这这些差异会会超越最平平滑阶段而而导致脊纹纹成长。由由表面张力力差所驱动动的流动程程度取决于于溶剂的挥挥发速率。 Ovverdiiep对凹凹凸不平涂涂膜在粗糙糙底材上会会产生什么么影响特别别重视，他他推断，表表面张力驱驱动的流动动应产生最最平滑的涂涂膜，然而而，如图22a所示，在在薄涂层区区，其保护护必受到限限制，因此此此种情况况是不希望望有的。

10、另另一方面，如如图2b所所示，表面面张力差驱驱动的流动动倾向于产产生相同的的漆膜厚度度，然而此此涂膜表面面循着底材材的粗糙度度，而不是是流平。OOverddiep指指出，最好好是对涂层层进行调整整，这样这这二种流动动都显著，以以便达到折折衷的，有有合理的涂涂膜平滑而而无极薄的的漆膜厚度度部分，如如图2c所所示。这种种平衡可由由溶剂的挥挥发度来加加以控制，用用极低挥发发度的溶剂剂，其流平平将由表面面张力驱动动；用相对对高挥发度度的，其主主要效应将将是表面张张力差；用用中等挥发发度的，则则这二种现现象可都重重要。 良好的流平平 不良的保保护 (a) 不良的流平平 良良好的保护护 (b) 可接受折衷

11、衷 图2 涂涂料涂敷于于粗糙表面面可形成的的各种流平平结果 在在喷涂施工工时，表面面粗糙度由由谷所围绕绕的峰所构构成，而不不是脊纹和和凹纹，由由于这种效效应多少会会使人想起起桔子的外外皮，即普普通称之为为桔皮的外外观，这种种凸出一般般要比喷涂涂液滴大得得多。 各种种各样的因因素会对桔桔皮产生影影响，最普普通的桔皮皮在喷涂具具有高挥发发速率溶剂剂之涂料时时会遇到，通通常人们可可推断出，由由于迅速挥挥发，在底底材上的涂涂膜粘度提提高迅速以以至造成流流平不良。在在一些场合合，多半可可能就是这这种情况。 然而而，在二十十世纪400年代末期期，发现了了加极少量量硅油(低低分子量聚聚二甲基硅硅氧烷)实实质

12、上往往往可改善喷喷涂挥发性性漆的漆膜膜的流平。与与所有流平平由表面张张力所致，即即由高表面面张力所促促进的这一一普通常识识相反，在在此是加一一种众所周周知的物质质来降低表表面张力，在在实质上改改善流平性性能。始表表面平滑性性良好，可可观察到桔桔皮在形成成。Hahhn提出，桔桔皮的形成成是表面张张力差驱动动流动所致致。到达湿湿漆表面上上最后的雾雾化粒子已已在喷枪与与表面之间间行进了较较长一段距距离，因而而它已失去去 Haahn对这这一现象进进行了解释释，当人们们喷涂挥发发漆时，开开较多的溶溶剂，故具具有较高的的树脂浓度度，从而有有比湿涂膜膜主体更高高的表面张张力，这样样较低表面面张力的湿湿漆流向

13、这这些最后到到达的粒子子的边缘，将将总表面自自由能降至至最低。即即表面张力力差驱动流流动使桔皮皮渐渐形成成，如果加加一种表面面张力降低低剂，如硅硅油，那未未它非常迅迅速地取向向表面，则则湿膜表面面和最后到到达的雾化化粒子的表表面张力全全都均匀地地低，这样样就没有差差异来促使使桔皮产生生。在这样样一种漆膜膜中产生的的流平是受受到加入硅硅油后相当当低的表面面张力所驱驱动，尽管管此可能是是一个小的的驱动力，然然而更为重重要的是，由由于表面张张力差所形形成的不规规整得以避避免。丙烯烯酸辛酯共共聚物也能能产生整个个低表面张张力，并将将桔皮形成成的可能降降至最小。 但是是，我们在在观察硅油油或丙烯酸酸辛酯

14、共聚聚物可能对对刷涂施工工涂料的流流平产生影影响时，以以证实表面面张力差驱驱动流平所所达到的程程度，但发发现所产生生的这种流流平是更差差而没有得得到改善。此此实验的结结果在文献献里没有提提到，但显显然，这些些添加剂、不不是用来促促进刷涂施施工的涂料料的流平，而而只是用于于促进喷涂涂施工涂料料的流平。 静静电喷涂涂涂料可能显显示出表面面粗糙度大大于相应的的非静电喷喷涂的表面面，其结果果，在以汽汽车面涂层层为例，最最后几道涂涂料一般不不用带静电电的方法来来旋工，即即便面涂层层大部分用用静电喷涂涂施工以减减少飞散漆漆雾。以此此推测，用用静电喷涂涂所得到的的较大表面面粗糙度是是由于带电电荷的最后后到达

15、的粒粒子与地的的电绝缘极极好的表面面上所致，这这些最后到到达的粒子子会保持其其电荷足够够长时间以以处于相互互排斥，这这样就减少少了流平的的机会。 二，涂涂料的流挂挂 当我我们将涂料料用于垂直直表面上，重重力的作用用使它向下下流动一段段长度(流流挂)。在在不同位置置不同的漆漆膜厚度会会产生不同同程度的流流挂。 促使使涂料流挂挂形成的力力是重力，涂涂料的密度度(P)是是一个因素素，一般涂涂料配方设设计者不太太考虑对涂涂料密度的的控制，但但在某些情情况下可避避免使用高高密度惰性性颜料，避避免涂布厚厚的漆膜。但但遮盖力支支配着些漆漆膜最低厚厚度，因此此，粘度成成为控制流流挂的主要要可变因素素。遗憾地地

16、是以提高高粘度来控控制流挂却却带来流平平性下降的的问题。 我们们模拟实地地施工的条条件下通过过漆膜行为为的观察来来估计涂料料的流挂倾倾向，但对对流挂程度度不具有数数字基础。测测定流挂的的方法很多多，最常用用的是流挂挂指数刮板板法，这是是一种直边边的刮板，沿沿边上带有有一系列间间隔为6.4mm，深深度差为11.6mmm的凹槽。向向下一刮后后，在样板板上形成一一系列不同同厚度涂料料的条纹，马马上将样板板放置在垂垂直位置，当当涂料流挂挂时，会从从一条纹向向下流到另另一条纹的的边缘。如如果该涂料料很容易流流挂的话，薄薄的会向下下流到另一一条纹；如如果该涂料料不易流挂挂的话、，那那么仅有较较厚的条纹纹会

17、向下流流到另一条条纹。 在喷喷涂溶剂型型涂料时，通通过选用适适当的喷枪枪和对溶剂剂挥发速度度的控制，使使涂料流挂挂性下降到到最低限度度的同时仍仍可获得足足够的流平平性。关键键是控制粘粘度，以保保证为满足足流平性而而设计的初初时低粘度度，在出现现严重流挂挂之前粘度度增大。在在用刷涂或或辊涂法施施工时，不不能采用挥挥发速度快快的溶剂，往往往设计成成触变型涂涂料体系，在在粘度恢复复之前允许许漆膜流平平，而此粘粘度恢复之之快不足以以产生严重重流挂。如如期望的那那样，乳胶胶漆较溶剂剂型涂料出出现流挂的的可能性要要少，因为为它们几乎乎总是具有有触变性。 在高高固体份涂涂料中，尤尤其是采用用喷涂法施施工，流

18、挂挂可能是一一种严重的的弊病，这这与大多数数涂料配方方设计者的的期望相违违背的。为为了获得与与常规涂料料同样干性性漆膜厚度度，湿膜可可少涂些。由由于流挂是是随漆膜厚厚度的三次次方而减少少，因此人人们原以为为对解决高高固体份涂涂料流挂问问题要比常常规涂料更更容易一些些。而且从从高固体份份涂料中挥挥发掉与常常规涂料相相同量的溶溶剂时，其其结果是粘粘度的增加加是高于常常规涂料。因因为这个因因素，也使使人们认为为采用高固固体涂料应应该较容易易控制流挂挂问题。但但在实践中中普遍发现现对高固体体涂料的流流挂控制更更困难。 出现现这种情况况的原因之之一，是高高固体份涂涂料在喷涂涂过程中(即涂料离离开喷枪后后

19、，到达底底材表面之之前)，溶溶剂的损失失是相当少少的。与常常规涂料相相比，高固固体涂料溶溶剂损失越越少，粘度度增加越少少，其流挂挂可能性越越大。 热喷喷涂可能有有助于控制制流挂，当当涂料喷在在物体上冷冷却后，粘粘度的增加加会减少流流挂。用超超临界条件件下的COO2可能对对控制流挂挂特别有效效，当涂料料离开喷枪枪口的同时时CO2已已蒸发掉，导导致粘度上上升。用高高速静电转转杯也有助助于涂料在在较高粘度度施工。 但是是，通过对对涂料中溶溶剂组成和和各种施工工手段的调调整，仍然然发现许多多高固体份份涂料的流流挂问题不不能完全解解决，这样样就应该使使涂料体系系具有触变变性的必要要。例如在在体系中加加入

20、的分散散体含有细细粒径的气气相SiOO2、沉淀淀SiO22、用季铵铵化合物处处理过的膨膨润土或聚聚酰胺凝胶胶体，以产产生触变性性。研究人人员试图设设计这样的的配方：使使体系恢复复到高粘度度状态的速速度控制在在恰到好处处，慢得足足以有适当当流平，快快要足以控控制流挂。但但是，这些些试剂的加加入提高了了高剪切粘粘度，因此此要求有适适当的溶剂剂含量。而而且这会降降低涂膜的的光泽并在在较高温度度下通常不不起作用。 在高高固体份汽汽车闪光涂涂料中流挂挂问题可能能特别严重重，即使是是很小程度度上的流挂挂，这在白白色涂料中中可能是不不太引人注注意的，但但对闪光涂涂料来说是是非常明显显的，因为为它会影响响金属

21、片的的取向。而而且不希望望用气相SSiO2来来提供触变变性，因为为，即使气气相SiOO2低的散散射效率也也足以降低低涂料的金金属随角异异色性。因因此，开发发了丙烯酸酸微胶组成成，它利用用溶胀胶体体颗粒来提提供触变流流动，在最最后成膜物物中，来自自于微胶聚聚合物的折折射指数基基本上与交交联型丙烯烯酸为基料料的聚合物物的折射指指数是一致致的，因此此不存在光光散射来干干扰金属的的随角异色色性。据报报道，在涂涂料中加入入微胶还能能提高最后后成膜物的的强度。 高固固体份涂料料遇到的另另一个问题题是烘烤流流挂，即完完好的漆膜膜放入烘箱箱后出现了了流挂。烘烘烤流挂是是由于高固固体涂料的的粘度对温温度依赖强强

22、烈所造成成的。当被被涂工件进进入热的烘烘箱，高固固体涂料与与常规涂料料相比，粘粘度下降更更显著，这这样就引起起流挂。烘烘烤流挂可可以通过对对烘道温度度分区控制制而得到改改善，在低低温区域加加热时间长长一点，使使溶剂更多多挥发时间间，并可能能产生些交交联，这样样漆膜在承承受高温前前形成较高高的固体或或较高的分分子量，而而粘度增加加。 水性性涂料与高高固体份涂涂料相比产产生流挂的的可能性要要小些，但但会出现迟迟到流挂的的情况。水水性涂料的的粘度主要要取决于溶溶剂对水的的比率和溶溶剂对固体体含量的比比率。当水水和溶剂挥挥发后，尽尽管此时涂涂料固含量量更高，但但剩余的水水对溶剂的的比率可以以产生较低低

23、粘度，引引起流挂，这这种行为取取决于涂料料喷涂后在在晾干时间间内相对湿湿度的大小小。我们已已经发现水水性丙烯酸酸磁漆流挂挂现象发生生在临界相相对湿度之之上而不是是之下。 三，涂涂膜的回缩缩和缩孔 如果果我们把表表面张力比比较大的涂涂料涂布到到一个表面面张力相对对地比较小小的底材上上，那么涂涂料不会润润湿底材，在在涂布时的的机械力可可能把涂料料涂布到底底材表面，但但因为表面面未润湿，表表面张力有有倾向将液液态的涂料料拉回成球球形粒子。同同时溶剂在在挥发，体体系粘度在在增加，因因此涂料在在拉成球形形粒子之前前，粘度已已增大到足足以使流动动基本停止止。这就造造成一层很很不均匀的的膜，有些些区域仅一一

24、点点厚(如果有膜膜的话)，而而相邻的地地方异常的的厚，这种种行为通常常称为“回回缩”。在在水性涂料料中出现的的回缩取决决于多种表表面活性剂剂建立平衡衡表面张力力的速率。 在被被油污染过过的钢板表表面涂布涂涂料会造成成回缩，最最普遍的回回缩就是在在塑料表面面上的涂布布，在某些些情况下，如如果脱模剂剂不能完全全从模压塑塑料上移走走，就要产产生回缩。在在表面张力力小的底漆漆上涂布表表面张力大大的面漆时时会造成回回缩，如果果涂膜里含含有硅油或或氟碳表面面活性剂，那那么在此涂涂膜上涂布布时也可能能产生回缩缩。为了防防止回缩，涂涂料的表面面张力必须须比底材小小。 如果果我们用手手拿涂有底底漆的样板板，然后

25、在在上面涂上上表面张力力较大的面面漆，那么么面漆很可可能会在你你手印中留留下的油迹迹上回缩，这这种在底材材表面张力力小的区域域上复制图图象的回缩缩叫”透印印”。我们们应注意到到“透印”这这个术语只只是众多回回缩现象中中的一种。 含有有表面活性性剂型分子子的涂料也也会发生回回缩，因为为这些分子子在极性非非常强的底底材表面上上会迅速定定向。在这这种情况下下，即使涂涂料的表面面张力比底底材小，然然而当表面面活性剂在在底材表面面定向后，涂涂料的表面面张力仍会会比底材的的大。这种种现象的产产生是因为为表面活性性剂中的极极性基团的的一端在底底材表面缔缔合后，涂涂布的涂料料必须润湿湿的是无极极性一端所所形成

26、的表表面。 如果果我们为防防止严重的的桔皮问题题在涂料中中加入过量量的硅油，如如聚二甲基基硅氧烷之之类的，那那么其中的的不溶性组组分的小液液滴会漂移移到底材表表面并辅展展，形成新新的底材表表面，使涂涂料无法润润湿，从而而引起回缩缩。少量的的硅油能解解决一些涂涂料缺陷，然然而即使过过量一点点点也可能使使问题变得得更糟。此此外，聚二二甲基硅氧氧烷中的较较高分子量量部分是不不溶于许多多涂料配方方中的。人人们已研究究出如聚硅硅氧烷聚聚醚嵌段共共聚物之类类的改性硅硅油，它们们与许多种种涂料混容容，且又不不太会引起起令人讨厌厌的副作用用。 高固固体份涂料料的表面张张力很可能能比一般涂涂料要大。要要得到较高

27、高固体含量量，我们一一定要用较较低分子量量的树脂，这这就意味着着象羟基这这样的极性性基团的浓浓度比较高高，因此涂涂料的表面面张力也比比平常大，同同时，给予予体系最底底粘度的溶溶剂的表面面张力也可可能相对大大一些。因因此，在高高固体份涂涂料中更容容易发生回回缩现象。 “缩缩孔”是指指在涂料表表面产生的的小而园的的疵点，看看上去就象象火山口，缩缩孔不同于于爆孔。缩缩孔是由于于涂料内部部或刚施工工后涂膜湿湿表面沾上上低表面张张力的污染染颗粒所造造成的。一一些表面张张力小的物物质溶解在在邻近的涂涂膜表面中中造成局部部表面张力力的差异，由由于”马兰兰戈尼”表表面流动效效应，这表表面张力小小的涂膜部部分的

28、流离离颗粒试图图覆盖周围围表面张力力大的涂膜膜。当流动动产生，溶溶剂挥发，表表面张力差差异增大，于于是流动得得以继续。但但是随着溶溶剂的挥发发，粘度上上升阻碍了了流动，形形成了凹坑坑周围有高高峰特征的的缩孔。通通常，我们们可以在缩缩孔中央看看到被污染染的颗粒。 我们们在施工时时必须防止止缩孔，施施工者在施施工时应尽尽量设法不不要让表面面张力小的的污染粒子子碰到湿的的涂料表面面。例如，人人们几乎能能肯定地说说在输送机机上刚被油油漆过的工工件附近喷喷润滑油或或硅油会造造成缩孔。不不过，在多多数工厂不不可避免会会存在一些些细小的污污染颗粒。因因此，我们们设计配方方时要尽量量减少产生生缩孔的可可能性。

29、表表面张力小小的涂料不不太会造成成缩孔，因因为很少数数的污染粒粒子具有更更低的表面面张力。醇醇酸树脂表表面张力小小，所以很很少存在缩缩孔或回缩缩问题。通通常，溶剂剂型聚酯涂涂料比丙烯烯酸涂料更更容易产生生缩孔，因因为，丙烯烯酸涂料的的表面张力力较小。高高固体份涂涂料一般表表面张力较较大，所以以比常规涂涂料更容易易缩孔。一一些水性涂涂料也容易易缩孔。人人们曾发现现在水性汽汽车底漆上上出现缩孔孔的事，追追其根源，污污染来源于于生产工人人脱落的化化妆品颗粒粒。 应用用流平剂可可以减少缩缩孔，少量量的硅油一一般可以消消除缩孔，但但正如前所所述，要谨谨慎选择硅硅油的种类类和用量以以防止回缩缩。丙烯酸酸辛

30、酯类的的共聚物（即即流平剂）可可有效防止止缩孔，所所有这些流流平剂都是是通过降低低比大多数数污染物更更底的表面面张力来起起作用的。如如果整个表表面都达到到了均匀的的低表面张张力，那么么就不存在在表面张力力差引起的的流动。 由于于表面张力力差异引起起的液面流流动而造成成漆膜缺陷陷的例子还还有很多。在在涂布马口口铁板时，涂涂料是用滚滚筒涂布的的，涂好的的板送上烘烘架并几乎乎是垂直地地经过烘箱箱的，在某某些情况下下，我们可可以看到最最终完成的的铁板上会会形成烘架架图形的薄薄的漆膜。这这是因为靠靠在金属烘烘架上的铁铁板传热最最快，因为为较高温度度使在背面面的液体涂涂料的表面面张力局部部地降低，表表面张

31、力小小的物质向向周围表面面张力大的的部分流动动，在原处处形成薄的的漆膜，这这种缺陷也也称作“透透印”。 在喷喷涂样板时时，你可能能会碰到一一种效应，叫叫“厚边”，即即涂膜在边边缘最厚，而而靠近边缘缘的漆膜又又比平均漆漆膜厚。由由于膜厚不不同对底材材相对遮盖盖力明显地地不同。因因为，在样样板边缘空空气流动最最快，溶剂剂挥发也最最快，从而而造成边缘缘的树脂浓浓度增加，温温度降低，这这两种因素素增加了表表面张力，引引起靠近边边缘表面张张力较低的的液体涂料料流出并覆覆盖于表面面张力大的的涂料上。 在一一种涂料的的湿膜上落落下另一种种涂料的喷喷涂飞散雾雾滴，也会会引起表面面张力差异异的流动。如如果飞散雾

32、雾滴的涂料料表面张力力较低，那那么在湿膜膜上形成缩缩孔；如果果飞散的雾雾滴表面张张力较高，那那么就会在在局部形成成桔皮。 在帘帘式喷涂施施工时，流流动涂料的的帘保持完完整是最关关键的。如如果落在流流动帘表面面的污染粒粒子的表面面张力比涂涂料的小，那那么这种差差异导致的的流动会造造成帘的薄薄区进而形形成帘洞。当当这部分的的帘落在板板材上，会会造成未涂涂的部分。减减少这种问问题的方法法是用表面面张力尽可可能小的涂涂料，因为为帘在流动动，表面张张力不同于于平衡时测测试的值。 四，涂涂膜发花及及浮色：锤锤纹面漆 称为为发花的漆漆膜弊病，最最易发生在在含有至少少二种颜料料的色漆中中。例如，浅浅兰色的有有

33、光磁漆会会显示在较较浅兰色底底上有较深深兰色条纹纹的图案。图图案往往是是趋向六角角形，但很很少完整。或或相反，可可能是较深深兰色底上上有极浅兰兰色条纹。 涂膜膜的这些效效应是由于于颜料离析析所引起的的，这是在在漆膜干燥燥时由表面面张力差驱驱动的对流流所产生的的。漆膜干干燥中溶剂剂的快速挥挥发会产生生相当多的的涡流。当当涂料从漆漆膜的较低低层向上流流动，然后后再循环流流回时会产产生对流图图案。在流流回前流经经表面时，溶溶剂挥发，浓浓度提高，温温度下降，其其结果是表表面张力增增加。这样样所产生的的表面张力力差驱使对对流不断流流动。流动动的图案大大致上是环环形的，但但当它们扩扩展时，会会与其它流流动

34、图案相相遇而受到到压缩。如如果这体系系十分有规规律，就会会形成六角角形图案的的具”纳德德旋涡(BBenarrd ceells)”。该旋旋涡是以117世纪的的法国科学学家命名的的，它指出出六角形流流动图案性性质的普遍遍性。随着着溶剂继续续挥发，粘粘度增加，颜颜料粒子难难以移动。粘粘度最小的的、密度最最低的粒子子继续移动动，时间最最长、粒度度最大的、密密度最高的的粒子停止止更早。产产生了可观观察到的发发花的离析析图案。 当一一种颜料絮絮凝，其它它颜料未絮絮凝，以极极细粒度分分散体存在在时，比较较容易发生生发花。极极细粒度的的颜料移动动最长时间间，并大量量被截留在在对流流回回的相邻旋旋涡的边界界。使

35、旋涡涡之间的边边界区较细细粒度颜料料的浓度较较高，而旋旋涡的中央央较粗粒子子的颜料浓浓度较高。如如果象浅兰兰色涂料中中，白色颜颜料絮凝，兰兰色未絮凝凝，将会在在较浅的兰兰色底上发发现较深的的兰色条纹纹。如果是是相反，兰兰色絮凝，白白色未絮凝凝，可发现现在较深的的兰色底上上有较浅的的兰色条纹纹。 很明明显，通过过适当地稳稳定颜料的的分散能减减少发花，因因为这能使使颜料不絮絮凝。然而而即使没有有絮凝也可可能发花，这这在使用粒粒度及密度度极端不同同的颜料所所产生的。明明显的例子子是极细粒粒度的高色色素碳黑与与含有二氧氧化钛（钛钛白粉）制制造的灰色色漆。不仅仅Ti022的粒度是是碳黑的几几倍，而且且其

36、密度也也约是碳黑黑的4倍。避避免如此的的结合而可可使用大得得多粒度的的低色素黑黑色，如灯灯黑来生产产灰色漆能能减少问题题，可大大大减少产生生发花的可可能性。 如果果使用挥发发较慢的溶溶剂可减少少发花，因因张力差比比较不易建建立，如果果不存在，马马兰哥尼(Maraangonni)流动动及发花将将不会发生生。如果涂涂料出现了了发花，配配方者应该该首先更改改配方以消消除问题，最最普通是所所选择颜料料的絮凝所所引起的，就就应修正。第第2个选择择是使用助助剂，正如如由表面张张力差所驱驱动的其它它流动现象象一样，可可加入少量量硅油来防防止发花。为为避免回缩缩，硅油用用量必须是是少量的。使使用极稀的的溶液可

37、减减少发生问问题的可能能性。鉴于于挥发慢的的溶剂也有有助于减少少发花，在在配制这种种助剂溶液液中通常使使用挥发慢慢的溶剂。 与涂涂膜发花多多少相关的的现象称为为浮色。涂涂膜浮色发发生时，不不存在条纹纹的外观，但但其表面的的颜色与所所使用颜料料混合物应应取得的是是不同的。例例如，可能能会得到一一种均匀的的灰色，但但这灰色会会比预期的的黑色及白白色颜料配配比更深。浮浮色是由于于涂料中几几种颜料中中的一种或或多种在表表面的浓缩缩所引起的的。认为是是漆膜中的的颜料由于于密度及粒粒度的差别别或颜料中中的一种发发生絮凝，使使沉降速度度不同导致致分层。厚厚的漆膜、低低的漆料粘粘度、低的的溶剂挥发发速度任任何

38、可能使使漆膜保持持低的粘度度、持续更更长时间的的和允许更更多颜料沉沉降的都会会加重浮色色。其补救救措施是避避免絮凝及及低密度细细粒度的颜颜料(如果果可能)，使使用挥发速速度更快的的溶剂及粘粘度较高的的漆料。 涂膜膜发花通常常是要避免免的，机灵灵的涂料配配方者利用用这个问题题有目的地地将发花导导向制造有有吸引力的的涂料，这这种涂料称称为锤纹漆漆，因为它它们有点象象用一把园园头锤子敲敲打金属片片所产生的的图案。锤锤纹面漆使使用量极大大，特别是是用于铸铁铁组件类需需掩盖表面面粗糙的涂涂装。此类类涂料含有有大粒度，非非飘浮型铝铝粉颜料及及透明细粒粒度颜料的的分散体通常是酞酞菁兰。取取得锤纹效效果的方法

39、法之一是，喷喷涂一道铝铝粉兰色涂涂料，然后后在湿膜表表面喷涂少少量的溶剂剂。单纯溶溶剂液滴落落下处表面面张力最低低。这样就就建立起表表面张力差差驱动对流流流动的图图案，导致致发花，条条纹处显示示更多的兰兰色，图案案的中心有有更多的铝铝粉，更少少的兰色。 也有有称为自发发锤纹涂料料的，配制制成锤纹图图案，而无无须喷溅溶溶剂。其效效应是通过过在涂料中中使用快速速挥发的溶溶剂及树脂脂，诸如苯苯乙烯改性性醇酸树脂脂，能快速速干燥。尽尽管锤纹面面漆仍在出出售，它们们的用途已已下降，因因为现在使使用平滑的的塑料模制制件，不需需要掩盖粗粗糙表面的的涂料。 五，涂涂膜起皱：皱纹面漆漆 涂膜膜起皱一词词是指涂料

40、料表面皱缩缩成或起皱皱成小的峰峰谷。在某某些情况下下，皱纹的的图案是如如此细小，用用肉眼观察察，漆膜显显示出低光光泽，而不不是皱纹。然然而，在放放大镜下，可可看到表面面是有光的的，但起皱皱纹。皱纹纹图案是宽宽的或粗的的，肉眼毫毫无困难地地可见到。 当漆漆膜表层粘粘度变得极极高，而漆漆膜底部仍仍相对地呈呈流体，就就会产生皱皱纹。这可可以是由于于表层溶剂剂的快速挥挥发，随之之引起底层层的溶剂较较迟挥发。更更通常的是是漆膜表层层比底层交交联更快所所引起的。随随后的溶剂剂挥发或固固化结果是是使底层收收缩而将表表层拉成皱皱纹图案。厚厚漆膜比薄薄漆膜更易易起皱，因因为在漆膜膜中反应速速度及溶剂剂挥发差别别

41、的可能性性随着厚度度增加而增增加。 涂膜膜起皱最早早的范例是是与干性油油漆漆膜相相关，特别别是如果部部分或全部部的油是桐桐油，并仅仅使用钴盐盐作为唯一一的干燥剂剂。曝露在在空气中的的氧气下，桐桐油交联相相对较快，而而钴盐是非非常活泼的的用于自动动氧化反应应催化剂，但但是也是一一种差的透透底干燥剂剂。这些因因素有利于于与底层的的表层固化化。在表层层产生较明明显的交联联后，漆膜膜的低层交交联会导致致表层收缩缩而起皱。在在醇酸体系系中，按桐桐油与其它它干性油之之比或醇酸酸的油度以以及钴与其其它促进透透干的干燥燥剂如钴(或锆)盐盐之比，决决定皱纹图图案细的或或粗的。在在许多情况况下，起皱皱是不期望望的

42、，机灵灵的油漆人人员将这缺缺点变成优优点，许多多年来，皱皱纹漆大量量销售，应应用于办公公器械。多多少有点类类似锤纹漆漆，锤纹漆漆遮了铸造造金属部件件上的不平平整。它们们的市场销销售明显下下降，鉴于于塑料模制制件已代替替了许多金金属铸件。 当今今，通常起起皱是一种种不期望的的弊病。如如果配方不不合适或应应用三聚氰氰胺交联漆漆料，而在在配方中使使用胺来中中和酸度或或使用胺封封闭的磺酸酸催化剂提提高储藏稳稳定性；在在这些情况况下最容易易遇到这类类弊病。在在这种涂料料中，随着着胺挥发性性的提高，遇遇到起皱的的可能性也也会增加。例例如，用二二甲基乙醇醇胺中和的的涂料不起起皱，而三三乙胺导致致起皱。涂涂料

43、使用催催化剂浓度度提高导致致起皱可能能性增加。较较高漆膜厚厚度会增加加起皱的可可能性。 通常常在实验室室发生起皱皱的另一类类涂料，是是使用游离离基光引发发剂的紫外外光固化的的丙烯酸酯酯色漆。需需要高浓度度的光引发发剂来超过过颜料对紫紫外光的吸吸收性，否否则，紫外外线受颜料料及光引发发剂的吸收收导致渗透透到漆膜的的能量减少少。从而使使漆膜表层层的交联极极快，而低低层漆膜交交联较慢，故故导致涂膜膜起皱。如如果固化是是在惰性气气体下进行行的，在这这些体系中中的起皱将将比空气中中会更厉害害。在后一一种情况下下，涂膜表表层受氧的的阻聚可减减少固化差差别。鉴于于此原因，阴阴离子聚合合的紫外光光固化的涂涂料

44、，没有有空气的阻阻聚，涂膜膜甚至更容容易产生表表面起皱。 六，爆爆孔 爆孔孔指的是在在涂膜表面面形成的水水泡，在粘粘度增加前前破裂但未未流出而引引成的孔洞洞。有时，表表面层粘度度增加到水水泡不破裂裂的程度，这这种状况也也称爆孔，但但更通常称称为起泡。 爆孔孔起因于在在最初晾干干时，涂膜膜表面溶剂剂快速挥发发，在该膜膜表面相对对于溶剂富富余的较低低层形成一一个高粘度度层。当该该涂装物件件放入烘箱箱，在涂膜膜较低层的的溶剂挥发发，产生的的气泡不能能迅速通过过高粘度的的表面层。当当温度进一一步升高，气气泡内的空空气膨胀，最最终穿过表表面层破裂裂。此时，涂涂膜的粘度度很快增大大，涂料流流回去愈合合孔口

45、不再再可能。 爆孔孔也可能起起因于一类类非常厉害害是状况，就就是在涂层层里夹带空空气泡，如如果膜表面面的粘度高高，气泡留留在膜里直直至涂层进进入烘箱。喷喷涂工艺比比其它施工工方法更可可能夹带空空气泡。 第三三种爆孔潜潜在的原因因，是由交交联剂副产产物挥发形形成的，是是在表面粘粘度增加到到挥发物气气泡不能迅迅速穿过表表面逸出的的稠度时产产生的。 爆孔孔形成的概概率是随涂涂膜的厚度度增大而增增大，因为为当涂膜厚厚度增大，有有较大机会会在溶剂挥挥发的过程程中形成一一个大的差差异。一个个相对可能能评价的方方法，是对对一系列会会出现爆孔孔的涂层，测测试其没有有爆孔涂层层膜厚度的的最大值(当膜的制制备、晾

46、干干和烘烤是是在标准条条件下)，这这个厚度称称为产生爆爆孔的临界界膜厚。 涂料料喷涂愈慢慢，道数较较多，物件件进入烘箱箱前的晾干干时间较长长和分段升升温烘烤，使使第一阶段段温度相对对低些，这这些工艺参参数能使涂涂膜的爆孔孔最少。另另外一个能能降低爆孔孔概率的工工艺措施是是，在混合合溶剂中加加入一个挥挥发慢的优优良溶剂，这这有助于保保持表面的的粘度低，在在表面粘度度变成太高高之前能足足够让气泡泡通过、破破裂和愈合合涂膜。 水性性烘漆的涂涂膜产生爆爆孔特别急急剧，因为为，水性涂涂料的形成成爆孔的临临界膜厚是是较低的，一一般为30050m左右。按按通常经验验，水稀释释涂料比溶溶剂型涂料料在烘烤中中要

47、控制爆爆孔更困难难，这是因因为溶剂型型涂料的配配方，可选选择品种繁繁多具有不不同挥发率率的溶剂来来进行调配配；而水仅仅有一条蒸蒸气压温温度曲线，而而且该曲线线比任何有有机溶剂的的陡斜。水水在室温能能依靠与树树脂分子上上的极性基基团形成比比较强的氢氢键，而留留在涂膜内内，在较高高温度氢键键断裂而释释放。水的的蒸发热为为22600Jg，比比有机溶剂剂的3733Jg(乙二醇丁丁醚醋酸酯酯)高，比比较高的蒸蒸发热缓慢慢了水稀释释涂料温度度升高的速速率，更增增加了爆孔孔的机率。 在烘烘烤型乳胶胶漆中，TTg的影响响与水稀释释涂料相反反，爆孔更更可能出现现在具有较较低Tg的的乳胶聚合合物中。在在水分完全全

48、蒸发前，低低Tg聚合合物比相同同情况下的的高Tg聚聚合物更可可能表面聚聚结。 七，泡泡沫 施工工时，油漆漆受到底材材振动与空空气混和，产产生了泡沫沫形成的机机会。在以以上论述中中已提及，烘烘烤涂料的的喷涂施工工涉及截留留空气的问问题。但在在室温施工工的乳胶漆漆在起泡问问题上是非非常严重的的，乳胶漆漆的喷涂施施工会导致致夹带空气气，而手工工辊动施工工甚至更加加可能引起起泡沫。 泡沫沫的产生遍遍及一批相相当大的表表面积，然然而表面张张力愈低，产产生一定数数量泡沫所所需的能量量愈少。但但是，泡沫沫在低粘度度液体里是是不稳定的的，基本上上瞬间破裂裂，出现泡泡沫稳定化化是另一回回事。虽然然水有高的的表面张力力，起泡比比较困难，但但气泡在水水里较易稳稳定化，因因为有种类类繁多的组组分放入水水里，它们们将迅速迁迁移到气泡泡的表面，使使