小編(biān)和大家一起讨論瞭(le)如何金屬漆的性能~

本期，一起說說水性工業漆的配方設計要點~

首先，塗料的基本組成部分~這個(gè)就不多說啦，小夥(huǒ)伴們都知道~

小編想說的是相對於(yú)油性塗料來說，水性塗料較大的不同在於(yú)分散介質是水，爲瞭(le)成膜和控制揮發速率等，會加入少量的助溶劑~

根據實驗室的日積月累，小編(biān)覺得配方設計的 關鍵點 在於(yú)

“水”的存在~

爲什麽這麽說呢，其實總結之前的經驗，會發(fā)現很多問題的出現都是因爲水的存在而導(dǎo)緻的。而這些問題，在油性塗料中很少出現，或者不會出現~

接下來，小編(biān)和大家具體讨論，水的存在，爲我們解決要求的同時，會給我們的配方設計和實際應用中帶(dài)來哪些 困難和挑戰~

01 表面張力

液體表面任意二相鄰部分之間垂直於(yú)它們的單位長度分界線相互作用的拉力。表面張力的形成同處在液體表面薄層(céng)内的分子的殊受力狀态密切相關。

有話要說~

從(cóng)表面張力的角度來看，相比油性塗料來說、無論是對 基材的潤濕，還是對 粉料的潤濕，水性塗料都加困難~~因此，在水性塗料裏我們需要額外的加入一些助劑來進行調(diào)整。如何選擇合适的助劑，對整個漆膜的表面效果和後期的性能都有非常重要的影響~~~

1基材潤濕劑

潤濕前提條件

塗(tú)料的表面張(zhāng)力＜基材的表面能

水性體系的表面張力相對(duì)於(yú)油性體系來說高很多，加上面對(duì)複雜多樣的基材，尤其是表面能很低的塑膠基材，要額外的加入多的基材潤濕劑去 降低體系的表面張力。

類型

有機(jī)改性聚矽(guī)氧烷

矽酮表面活性劑

氟表面活性劑

非矽(guī)類表面活性劑(jì)

選擇考慮因素

降低靜(jìng)态表面張(zhāng)力

相容性，防縮孔

溶解性，穩(wěn)泡傾(qīng)向

2分散劑

分散過程

顔料的潤(rùn)濕(shī)、分散、穩定

對(duì)於(yú)油性塗料來說，由於(yú)其低表面張力，因此，對(duì)粉料的潤濕分散性也會高於(yú)水性塗料。此外，在油性體系中，樹脂是溶解在溶劑中，是一個均相的體系，而在水性塗料中，樹脂多的是分散在水中，是一個多相的體系，所以穩定性也相對(duì)較差~因此，要選擇合适的分散劑~

穩定過程

靜電(diàn)穩定、空間(jiān)位阻

分散過程

考慮因素

和主體(tǐ)樹(shù)脂良好的混溶性

有效分散顔填料

不影響塗(tú)層(céng)的耐鹽霧，耐鹽水，耐水性能

綜合以上考慮因素，在水性工業漆中，應用較廣(guǎng)的就是高分子類分散劑(jì)。

高分子類分散劑

高分子類(lèi)分散劑(jì)包含錨定基團和伸展鏈

錨定基團包裹在顔料表面,伸展鏈(liàn)伸展在水或溶劑(jì)性體系中

在水性塗料中，因爲包含有機(jī)，無機(jī)和防鏽顔料，分散劑(jì)需要多錨定基團的設計

同時伸展鏈需要一些疏水改性的設計，從(cóng)而在塗層(céng)幹燥後，不影響塗層(céng)的耐性

02 氣泡

産(chǎn)生氣泡是塗膜的一種弊病。在塗裝過程中，塗料經攪拌、泵料輸送時，混入瞭(le)空氣，一時不易消散，施工後，在塗膜幹燥前又沒有析離出去，塗膜表面便出現氣泡。

消泡過程

分類

有機(jī)矽(guī)消泡劑：消泡力強，易縮孔---控制用量，研磨前加；

礦物油類消泡劑(jì)：消泡力弱，混溶性好---研磨後(hòu)加；

含二氧化矽(guī)類消泡劑(jì)：易消光，縮孔較少。

考慮因素

在效率和相容性之間(jiān)找到正確(què)的平衡

相容性太好，消泡/脫(tuō)泡效果弱

消泡/脫泡效率太高，會(huì)帶(dài)來表面缺陷

對於(yú)預選擇，簡單(dān)的 篩選試驗 是非常有效的

對(duì)於(yú)決定，應該進行 實際應用 或模拟實驗

建議要做 儲(chǔ)存穩定性 試(shì)驗

03 性

在化學中，性（Chemical polarity）指一根共價鍵或一個共價分子中電(diàn)荷分布的不均勻性。如果電(diàn)荷分布得不均勻，則稱(chēng)該鍵或分子爲性；如果不均勻，則稱(chēng)爲非性。

從(cóng)溶解度的角度看，分子的性對物質溶解性有很大影響。性分子易溶於(yú)性溶劑，非性分子易溶劑非性溶劑，也即 “相似相溶”。

在塗料中，水的性非常大，所以它對於(yú)樹脂來說基本上是沒有溶解力的。而在油性塗料中，樹脂是溶解在溶劑裏的，所以體系的粘度可以根據不同的溶劑搭配來進行調(diào)整，而且穩定性好。而水性塗料則需要加入額外的增稠劑來進行粘度的調(diào)整。

1增稠劑

水性塗料具有強的觸(chù)變(biàn)性，受剪切力影響較大，因還需選擇合适類型、合适用量的流變(biàn)助劑進行搭配。

在水性塗料中，盡量使用聚氨酯增稠劑(jì)，可搭配氣相二氧化矽(guī)或者膨潤土

不用/少用纖維素類或堿溶脹類增稠劑(jì)，降低對(duì)塗料耐鹽霧耐水的影響

04 閃鏽

閃鏽：是水性塗料幹(gàn)燥過(guò)程中出現的鏽蝕。

産(chǎn)生原因：水性塗料是導(dǎo)體，在存在電位差的不同區域間形成電流，在水、氧氣的共同作用下，産(chǎn)生腐蝕。

産(chǎn)生的因素：水、氧氣(qì)、金屬底材。

分類

閃鏽抑制劑的作用機理與塗料長(zhǎng)效機理一緻的，也有緩蝕型、鈍(dùn)化型和屏蔽型這3種。

考慮因素

具有還原作用的物質釋放負電(diàn)荷而起到緩蝕作用，是簡捷和有效的方法。但這類物質離子性太強，易導(dǎo)緻耐水性、耐鹽霧的下降；

傳(chuán)統的亞硝酸鈉、钼酸鈉、锶鉻(gè)黃等，價格低，效果好，用量少，目前還具有競争力，但是有些影響性能；

此外，就是複(fù)配類的防閃鏽助劑(jì)。

05 成膜助劑

水性塗料的防護(hù)作用基於(yú)樹脂良好的成膜性。

同一個(gè)樹脂，不同成膜助劑(jì)的效率不同，需要根據脂篩選合适的成膜助劑(jì)

合适的成膜助劑(jì)：

相容性，加入不破乳

成膜效率

施工時合适的揮(huī)發(fā)速率

在塗料施工中，溶劑從(cóng)漆膜中揮發出去，其揮發速率會影響幹燥時間和漆膜的外觀和物理性能。溶劑的揮發速率受溫度、蒸汽壓、表面與提及之比和表面空氣流速四個變(biàn)量的影響。水的揮發還受相對濕度的影響。

05 顔料

按照顔料在塗料中的用途，可以分爲四大類(lèi)：著(zhe)色顔料、體質顔料、防鏽顔料和功能顔料。

1著色顔料

著(zhe)色顔料在塗料中的主要作用時著(zhe)色和遮蓋物面，因此除瞭(le)要求它們不溶於水、油和溶劑外，主要在色彩方面要鮮豔美麗，具有良好的著(zhe)色力和遮蓋力，對光、熱穩定性好，在相對的時間内不變色。

值得注意的時其中的鉛鉻(gè)黃(huáng)顔料，是鉛的化合物，通常含鉛量53~64%，含鉻(gè)在10%~16%之間，目前已經開始收到限制使用。

2體質顔料

體質顔料是低折射率的白色或者無色顔料，在習慣上稱(chēng)爲 填料。工業漆中常用的體質顔料油碳酸鈣(gài)、二氧化矽、滑石粉、高嶺土和雲母粉等。

碳酸鈣(gài) 分爲重質碳酸鈣(gài)和輕質碳酸鈣(gài)，輕質碳酸鈣(gài)的相對(duì)密度小，顆粒細。碳酸鈣(gài)的價格低廉，性能穩定，耐光耐候性好。

硫酸鋇(bèi) 有和合成兩種，産(chǎn)品即重晶石粉，合成産(chǎn)品爲沉澱硫酸鋇(bèi)，其性能較好，白度高，質地細滑。

滑石粉 是滑石礦經過磨細而成的粉末，手觸(chù)之有滑膩感可以改良塗料的施工性，其纖維狀結構(gòu)能夠降低塗膜的可滲透性，增強塗膜的耐久性。

高嶺土 具有化學惰性，流動(dòng)性良好，選用與钛白粉相同粒徑的高嶺土可以提高钛白粉在塗料中的遮蓋(gài)力。

雲母粉 是雲母礦磨細而成的細粉，其片狀結構(gòu)能有效地減少水在塗膜中的穿透性，還(hái)能減少塗膜的開裂傾向，提高塗膜的耐候性。

3防鏽顔料

防鏽顔料的主要功能是防止金屬腐蝕，提高漆膜對(duì)金屬表面的保護(hù)作用。

01物理性防鏽(xiù)顔(yán)料

鐵(tiě)紅(hóng)，雲母氧化鐵(tiě)，微細玻璃片等

化學性質穩定的惰性顔料或填料，在塗層(céng)中填充作用，降低腐蝕介質的透過(guò)速度

通過(guò)片狀顔料的屏蔽作用來(lái)提高性能

02化學(xué)性防鏽(xiù)顔料

磷酸鋅，改性磷酸鋅，磷酸鈣(gài)，钼酸鋅，钼酸鈣(gài)，三聚磷酸鋁，離子交換(huàn)型防鏽顔料等

化學緩蝕作用的防鏽顔料能與金屬表面發(fā)生作用如鈍(dùn)化，磷化

産(chǎn)生新的表面膜層(céng)，鈍化膜，磷化膜等

03有機緩蝕劑

有機(jī)硝基化合物鋅鹽，鄰(lín)苯二甲酸鋅鹽

4功能顔料

功能顔料能夠提供給塗料的功能，如耐高溫、防火、導(dǎo)電(diàn)和防止海生物等。

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江西重油漆廠家主要生産(chǎn)品種:水性工業專用漆;各類高、中檔鋼結構專用漆;工程機械油漆;工業重類專用漆;醇酸類工業專用漆、地坪漆等100多類花色品種，廣泛用於(yú)不同的工業領域。銷往我國各地，主要省份:湖南、湖北、江西、福建、浙江、江蘇、廣東等二十多個省份和地區。

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