一文看懂表面助劑的選擇

一、為什么會出現(xiàn)缺陷？

在涂料體系應(yīng)用過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)表面缺陷，影響涂層的外觀及保護(hù)功能。

典型的表面缺陷有:

l 基材難潤濕

l 縮孔、針眼

l 貝納德漩渦的形成，發(fā)花

l 流平不良、縮邊或桔皮現(xiàn)象

所有這些缺陷的一個關(guān)鍵參數(shù)是所涉及的材料的表面張力，尤其是表面張力的差異導(dǎo)致表面缺陷的形成。表面張力差異可能源于體系本身(溶劑的蒸發(fā)、成膜樹脂的交聯(lián)反應(yīng))，也可能是由外部來源，比如過噴或粉塵顆粒(基材污染)引起的。

二、什么表面助劑更合適我？

為了避免這些表面缺陷，助劑被用于控制涂層的表面張力和/或最小化表面張力的差異。這些產(chǎn)品主要是

l 聚硅氧烷(有機(jī)硅助劑)

l 聚丙烯酸酯(丙烯酸酯助劑)

如果需要平衡相當(dāng)大的表面張力差異，可以使用聚硅氧烷，如核心化學(xué)Hyperlev F40、Hyperlev F39等。因為其化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)，它們可以大大降低液態(tài)涂料的表面張力。可優(yōu)先用于改善基材潤濕，并作為防縮孔的助劑。由于與涂料體系有合適的不相容性，聚硅氧烷也有消泡劑的作用。此外，有機(jī)硅助劑還可以改善固化漆膜的表面滑爽，從而有助于改善劃痕和抗粘連性。

聚丙烯酸酯只能平衡小的表面張力差，不降低或輕微降低液體涂層的表面張力。它們主要用于改善流平，如核心化學(xué)Hyperlev F81、Hyperlev F20等。然而，具有合適的的不相容性，這些產(chǎn)品也可表現(xiàn)出消泡性能。此外，也有一組具有表面活性的低分子量表面活性劑，可用于降低表面張力，因為它們具有像表面活性劑一樣典型的兩性結(jié)構(gòu)(極性/非極性)。

二、如何在制漆前測試助劑是否合適？

（1）測試靜態(tài)表面張力

液體對表面的潤濕取決于液體的表面張力，表面張力的定義是為了增加某一種相的表面而施加的力一般來講，靜態(tài)表面張力越低，流平性越好

（2）測試動態(tài)表面張力

在快速施工過程中，表面活性物質(zhì)必須是可移動的，以便盡可能快地覆蓋新產(chǎn)生的表面，從而保持表面張力恒定。

用氣泡壓力法測定動態(tài)表面張力。

一般情況下，動態(tài)表面張力越低，破泡和潤濕越快

（3）接觸角測量

通過測量水接觸角，可以確定固體的疏水或親水性。為了確定固體的自由表面能，用已知的液體進(jìn)行接觸角測試，然后用不同的模型(OWRK，Wu等)計算自由表面能。

這樣就可以表征液體在這些固體上的潤濕行為。

（4）不同工藝對表面助劑的選擇

有機(jī)硅類流平劑在涂層干燥過程中通過遷移至涂層-空氣界面、涂層-基材界面來達(dá)到潤濕流平效果，其特點是

①明顯降低表面張力

②良好遷移性能消除表面張力梯度；

因此有機(jī)硅類流平劑更適合粘度低或流動性好的體系，噴涂的工藝。

丙烯酸酯類流平劑在涂層干燥過程中始終平衡體系內(nèi)部各表面張力值，其特點是

①不明顯降低表面張力

②不會向表面遷移

③涂料內(nèi)部定向，調(diào)整局部表面同一性。

因此丙烯酸酯類流平劑更適合粘度高或流動性差的體系，輥涂的工藝

（5）不同結(jié)構(gòu)表面助劑的差異

Hyperlev F39 是一種特殊的雙子型有機(jī)硅聚合物。

復(fù)合了潤濕、抗縮孔和消泡功能．通過劇烈降低涂料的靜態(tài)

和動態(tài)表面張力以提高底材的潤濕性。

改善流平、提高光澤度。特別是低表面張力的底材，

如含有硅酮膠，脫模劑等。

具體表現(xiàn)：

1、提高抗縮孔性能兼具好的消泡性能

2、對底材和粉料的潤濕能力非常好

3、提高流平，增進(jìn)表面的滑爽度

4、同時降低動態(tài)表面張力和靜態(tài)表面張力