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一文看懂触变/流变助剂

粘度并不是一个常数,含流变剂的体系会因为温度和机械应力的变化而发生变化。流变特性是一个很复杂的粘度和剪切力间的相互关系。涂料体系的流变特性主要取决于基料(化学结构、分子量) 、溶剂的含量树脂溶解性和颜料的含量。

常见的涂料缺陷有:

厚涂流挂明显

储存硬沉降

片状粉体排列差

这大部分都是因为低粘下粉体比重过大和干燥时体系滚动挥发影响的,市场上已有很多类型的流变助剂,它们的作用机理基本相同,在液相中这些助剂形成三维网络,典型的方式是通过氢键联接。

这些网络结构在剪切力的存在下暂时被破坏,当移除剪切力后,该结构又会重新形成,因此使涂料具假塑、触变流动特性,当然这也对脱泡、消泡和流平性可能有负面效果。

粘度与剪切速率之间的关系是一个主要因素,从实际应用来说,必须考虑一个相对较大的剪切速率范围。在涂料生产过程中(分散、混合和罐装)及施工时 (辊涂、刷涂或喷漆),存在着较高剪切 速率(>1000 S-1);而储存和施工完至固化期间,剪切速率相对较低(<1 S-1)。整个剪切范围的流变性最好通过旋转粘度计测量

较常见的假塑性流动,也就是“剪切变稀”, 粘度与剪切速率成反比,剪切力增加时粘度降低,液体即涂料变稀。此类液体往往有一个屈服值,在低剪切力下不流动, 流动只有在达到或超过屈服值时才开始。

假塑性材料施工后粘度的恢复非常迅速,因而可以允许施工时达到可观的膜厚而不产生流挂。触变性材料也可提高的防流挂性也有改善,但由于其粘度恢复的过程相对较慢, 因此效果不如前者明显。然而另一方面, 这种特性却更有利于脱泡和流平。

现在的水性涂料里经常出现沉淀和流挂等问题,而市面上用来防沉、抗流挂的水性助剂种类繁多,如聚脲类、聚氨酯类、膨润土类、聚酰胺蜡类等等,各有各的控制效果,但在具体应用上也各有缺点,如:膨润土=光泽、透明度不好,聚脲=抗流挂一般,价格高,市面上水性聚酰胺蜡=预分散困难、增加体系粘度。例如:水性木器涂料里面有一定的填料(滑石粉玻璃粉消光粉、钙粉、高岭土)在储存时需要就需要高粘度来防止沉淀,在涂料施工时需要低粘度以方便涂装,施工后需要平衡的粘度来控制涂膜的流平与避免出现流挂。



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