粉末涂料幾個(gè)有關(guān)表面張力問題。

涂層橘皮(orange-peel)

　　涂層橘皮是涂料的成膜過程液體流動(dòng)的一種局部渦流效應(yīng)，也稱著貝納德的旋渦，這是由于粉末涂料的熔融時(shí)粘度變化導(dǎo)致了表面張力的變化，這樣便形成：高粘度低表面張力的涂液下沉至渦流的中間，(即后來(lái)的凹陷部位);低粘度高表面張力的涂液上升至渦流的周邊，(即后來(lái)的凸處部位)，其力的示意圖如下：

　　圖1：涂層橘皮的形成

　　在粉末涂料的流平劑選擇上，應(yīng)該具備兩種效應(yīng)，即潤(rùn)濕效應(yīng)和流平效應(yīng)，潤(rùn)濕效應(yīng)是在粉末處于100℃左右時(shí)增加對(duì)體系的，流平結(jié)合，此時(shí)表面張力盡量小一點(diǎn)，即大于150℃時(shí)流平效應(yīng)應(yīng)是主要的，粉末的表面張力應(yīng)該大一點(diǎn)，以增加流平性。

　　選擇粉末涂料流平劑選擇過程中，可以選用SITA 表面張力儀動(dòng)態(tài)測(cè)量變化的表面張力，防止涂料張力太大或者太低的現(xiàn)象出現(xiàn)。

涂層縮孔(enameleye)

　　涂層縮孔是指在粉末涂料成膜時(shí)表面上由于低表面張力的點(diǎn)引起的特殊缺陷。若用電子顯微鏡觀察，涂層縮孔大多數(shù)是由一小未被充分潤(rùn)濕的顆粒與周圍不相容的樹脂所形成的圓渦，即在一個(gè)較大的下陷圓渦中有一個(gè)突出的小點(diǎn)。

　　圖2：涂層縮孔的形成

　　如圖2所示，涂膜從低表面張力點(diǎn)流到高表面張力點(diǎn)形成涂層縮孔，一般低表面張力點(diǎn)可以是加工過程中的灰塵、油滴等，也可能是未被充分潤(rùn)濕的粉料。

涂層橘皮、縮孔原因微觀分析

　　通常情況下，一般要使一個(gè)體系形成新的表面是需要做功的，或者是說(shuō)要給體系一定的能量。如最常見的把肥皂泡吹大，它是需要我們給它一個(gè)能量，這就說(shuō)明表面比本體有更多的能量。表面能是指：在平衡狀態(tài)下，單位表面積能量的增加值。對(duì)于表面張力，是指對(duì)于流動(dòng)性的液體，可以認(rèn)為總是處于平衡狀態(tài)，換一種方式表達(dá)，也可以用作用在單位長(zhǎng)度上的力來(lái)表示，這個(gè)力我們稱之為表面張力。表面能的SI單位mJ/m2,表面張力的SI單位是mN/m,它們是同量綱、同數(shù)值，常用希臘字母у表示。

　　對(duì)于一個(gè)體系，若是組成一定，它的表面張力在一定溫度和壓力下是恒定的，若增加表面積△A，體系能量的增加△G有如下的公式：

　　△G=y△A

　　如果表面積△A不變，使體系能量降低的方法是使表面張力y降低，這樣，通常一般物體為降低自身體系能量，總會(huì)去吸附一些表面張力比自己低的物質(zhì)。例如：通常一般衣物總是沾上油之類的低表面張力的物質(zhì)。在粉末涂料熔融流平時(shí)，多組分共存的情況下，表面張力低的物質(zhì)總是趨向于富集在涂膜表面，以降低整個(gè)體系的表面張力。如有些非化學(xué)消光的蠟粉就是利用此原理來(lái)達(dá)到消光目的的。

涂層橘皮、縮孔原因表面張力解決方案

　　當(dāng)粉末涂料和底材表面張力或表面能沒有調(diào)整好時(shí)，若底材表面能與涂膜的表面張力不匹配性不太嚴(yán)重，或者涂層很厚時(shí)，可能出現(xiàn)附著力差現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)，可能出現(xiàn)脫層。另外我們有時(shí)會(huì)遇到做金屬粉時(shí)，總會(huì)出現(xiàn)一些花點(diǎn)，這可能是我們?cè)趪娡渴菐肓艘恍┑捅砻鎻埩Φ奈镔|(zhì)。

　　表面張力作為涂料成膜的關(guān)鍵因素，合理的使用表面張力儀進(jìn)行原料篩選和配方優(yōu)化， 能夠解決很多涂膜效果的問題，創(chuàng)造出更加完美的涂料涂膜性能。

　　為了減少涂層縮孔的影響，使用低表面張力的潤(rùn)濕劑能夠有效的潤(rùn)濕，并且很好的分散引起涂層縮孔的顆粒。

　　SITA表面張力儀可用于潤(rùn)濕劑的篩選，繪制不同配方下的張力變化曲線，尋找最優(yōu)化配方。

相關(guān)儀器設(shè)備

表面張力儀

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