Механизм водостойкости, влияющие факторы и методы улучшения лакокрасочной пленки!В этой статье будут обсуждаться определение и водостойкость лакокрасочной пленки, микроскопический процесс и механизм погружения в воду, влияющие факторы, методы улучшения и практическое применение. Во-первых, определение водостойкости и водостойкости лакокрасочной пленки 1. Водонепроницаемость лакокрасочной пленки. Когда покрытие подвергается воздействию влаги или дождя в течение длительного времени, оно может сохранять первоначальные физико-химические свойства и не появляется растрескивание, отслаивание, отслаивание, образование пузырей, порча и другие явления. 2. Значение водостойкости лакокрасочной пленки. Основная смола лакокрасочной пленки в основном представляет собой полимерный материал, и в присутствии воды часто происходит обесцвечивание, размягчение, нарушение адгезии, образование пузырей и даже разрыв пленки; Водостойкость пленки покрытия является важным показателем в характеристиках пленки покрытия. 3. Водонепроницаемость. (1) Изменение цвета. Смолы или краски образуют хромофоры под действием воды. (2) Размягчение. Набухание и пластификация пленки покрытия приводит к снижению прочности и твердости. (3) Отказ от навесного оборудования. Молекулы воды заменяют границу раздела между пленкой покрытия и подложкой (включая частичные водородные связи или легко гидролизуемые химические связи), что приводит к гораздо меньшей адгезии. (4) Волдыри. Из-за размягчения и нарушения адгезии пленки покрытия улетучивание воды в пленке покрытия поднимет пленку покрытия.
Во-вторых, микроскопический процесс и механизм замачивания воды Когда покрытие начинает контактировать с водой, влага может попасть внутрь лакокрасочной пленки через микроскопические трещины, поры, дефекты или границу раздела между покрытием и подложкой. Это приводит к гидролизу и гидролизу растворителей и других летучих компонентов в лакокрасочной пленке, что приводит к образованию ряда продуктов разложения, таких как кислоты, спирты, сложные эфиры и т. д., что также является одной из основных причин снижения характеристик покрытия. Это приводит к тому, что покрытие расширяется, сжимается, растворяется, создает напряжение и, в конечном итоге, вызывает растрескивание, отслаивание, отслаивание и разрушение покрытия. Присутствие влаги может также вызывать улетучивание или расширение химических веществ для покрытия, вызывая разрыв, растворение, ослабление или разрыв сшивающей сети в покрытии. Они связаны с факторами, связанными с производством покрытий, такими как рецептура, система отверждения, молекулярная масса и сшивание. Процесс проникновения влаги в покрытие может быть сложным, поскольку он включает в себя множество химических и физических процессов и зависит от нескольких факторов, таких как изготовление покрытия, поверхность, на которой оно окрашено, и среда, в которой оно используется. 1. Влияние покрытия на пленку водой в основном включает в себя два аспекта: (1) Пленка покрытия имеет сильное водопоглощение и легко восстанавливает влагу (или медленно сохнет, не легко высохнуть полностью); (Универсальность) (2) Пленка покрытия легко подвергается различным физическим и химическим воздействиям с водой, которые могут ухудшить характеристики пленки покрытия; (например, содержит легко гидролизуемые сложноэфирные или эфирные связи) 2. Механизм водопоглощения пленки покрытия (1) Химическое сродство. Гидрофильные группы в пленке покрытия адсорбируются на поверхности полярных групп посредством катионной координации или водородной связи, так что вещество проявляет определенную степень водопоглощения. (После образования пленки покрытия она обычно основана на химической адсорбции) (2) Осмос. Если электролит присутствует в пленке покрытия, будет создаваться осмотическое давление, так что вода снаружи пленки покрытия имеет тенденцию проникать внутрь. Конечно, когда энергия сцепления пленки покрытия велика, она имеет тенденцию частично компенсировать это осмотическое давление. (3) Капиллярное действие. Обычное явление водопоглощения пористых веществ, это физическая адсорбция, конечно, само вещество должно обладать определенной гидрофильностью по отношению к воде, например, кизельгур, например, канал дегазации, который не полностью закрывается при высыхании пленки покрытия. В-третьих, факторы, влияющие на водостойкость лакокрасочной пленки 1. Гидрофильные группы. (1) Ионные - неорганические соли, органические электролиты (такие как: ионные поверхностно-активные вещества). (2) Неионогенные полярные гидрофильные группы - в основном карбоксильные, гидроксильные, амидные, нитрильные и т. Д. (3) Неорганические оксиды: такие как некоторые катализаторы. (3) Пористая капиллярная структура физической адсорбции: например, дегазационный канал, который не полностью закрыт в процессе пленкообразования, и пористые наполнители, такие как диатомовая земля. (4) Другие: модифицированный полиэфиром неионогенный активный агент, из-за полярности имитирующего ионного активного агента ковка полиэфирной цепи часто бывает очень длинной и остается в пленке покрытия после съемки, так что его водостойкость не так хороша, как у поверхностно-активных веществ на основе анионной аминовой соли. (5) Относительное сравнение гидрофильной группы гидрофильной группы: кислотный корень> кислотная >амид≈ гидрокси≈ нитрильная ≈эфирная группа. 2. Смоляная пленкообразовательная. Tg, относительная молекулярная масса, степень свободы движения молекулярных цепей, пленкообразование и водостойкость. 3. Дозировка и метод эмульгирования эмульгатора. Метод солеобразования, метод самоэмульгирования, метод внешнего эмульгирования. 4. Сшивание и другие ингредиенты в формуле. (1) Окружающая среда: различные факторы воздействия окружающей среды, такие как температура воды, свет и качество воды, будут влиять на водонепроницаемость покрытия. (2) Тип подложки: различные подложки влияют на адгезию и водостойкость покрытия. (3) Твердость пленки: чем выше твердость покрытия, тем лучше водостойкость в целом. (4) Микроструктура покрытия: структура внутри покрытия и состояние адгезии с подложкой будут влиять на водостойкость покрытия. (5) Толщина покрытия: чем толще покрытие, тем лучше водостойкость в целом. (6) Формула покрытия: различные компоненты и соотношения в формуле покрытия будут влиять на водостойкость покрытия. (7) Условия ускоренного старения: использование различных условий ускоренного старения для моделирования различных фактических условий использования также повлияет на водонепроницаемость покрытия. Взаимодействие этих факторов в совокупности повлияет на водонепроницаемость покрытия. Поэтому изучение и оценка водостойкости покрытия требует всестороннего учета этих факторов и систематических исследований.
В-четвертых, метод улучшения водостойкости лакокрасочной пленки 1. Смола и отвердитель с хорошей водостойкостью. Смоляные дисперсии с хорошей водостойкостью имеют следующие показатели. Более высокое гидроксильное число; Старайтесь, чтобы кислотное число было как можно ниже; Более высокая температура стеклования (меньше спирта с гибкими цепями); Более высокая молекулярная масса, более узкое молекулярно-массовое распределение; как можно меньше полярных мономеров; мономеры с уреациклическими аминами, которые могут усиливать влажную адгезию; Подойдут солеобразующие добавки. 2. Попробуйте уменьшить количество пломб для лица или выберите пудру с хорошей гидрофобностью. С осторожностью следует использовать силикатные наполнители с явным гидрофильным набуханием, такие как монтмориллонит и каолин; Для талька и филлеров из сульфата бария лучше гидрофобная обработка; Для органических цветных паст мы должны обратить внимание на их химическую структуру, зарядку и используемые поверхностно-активные вещества; Гидрофобность пленки также может быть получена путем добавления наноматериалов, особенно наносилоксенов. 3. Уменьшите содержание «гидрофильной структуры» (гидрофильной группы) в формуле. 4. Увеличьте плотность сшивания пленки покрытия и полноту реакции отверждения. 5. Уменьшите поверхностное натяжение пленки покрытия. Использование F-замещенного алкильного или силоксанового выравнивающего агента для снижения поверхностного натяжения пленки покрытия, так что пленка покрытия имеет определенную гидрофобность. P.S.: Первые три пункта сплошные, а последние два - защита 6. Водонепроницаемость на ранней стадии и долгосрочная водонепроницаемость. Во-первых, это улучшение ранней водостойкости пленки покрытия, очевидно, что короткое время высыхания является важным условием для обеспечения ранней водостойкости; Для долгосрочной водостойкости необходимо уменьшить сродство пленки покрытия к воде или улучшить изоляционную способность пленки покрытия к воде. V. Практическое применение водостойкости пленки краски На примере полиуретановой пленки на водной основе 1. Выбор полиола. Вообще говоря, гидрофобность полиэфирного полиола явно лучше, чем у полиэфирного полиола, но прочность и адгезия полиэфирного полиуретана хуже, чем у полиэфирного полиуретана, в то время как механическая прочность и водостойкость полиэфирного полиуретана, такого как тетрагидрофурандиол, лучше. 2. Сшивающий агент. Вообще говоря, чем больше степень скрещивания, тем лучше водонепроницаемость системы. 3. Гидрофильный цепной расширитель. Как правило, чем выше содержание гидрофильного цепного расширителя, тем лучше дисперсионный эффект преполимера в воде, тем прозрачнее полученная эмульсия, тем стабильнее продукт, но тем хуже водостойкость. 4. Размер частиц эмульсии. С точки зрения механизма формирования пленки из полиуретана на водной основе, чем меньше размер частиц, тем лучше способность формировать пленку и предотвращать проникновение молекул воды, но, с другой стороны, чем меньше размер частиц, тем больше гидрофильных компонентов в системе, что снижает водостойкость пленки, и влияние последнего часто больше, чем у первого. 5. Изоцианатный индекс (значение R). С увеличением значения R удельный вес гидрофобных групп, таких как бензольное кольцо, карбаматная связь и мочевина, увеличивается, поэтому водостойкость пленки улучшается. С увеличением значения R остаточное содержание NCO в преполимере увеличивается, а связь мочевины, образованная реакцией с водой или диамином при эмульгировании, увеличивается, в то время как связь мочевины содержит два атома N, а карбамат содержит один атом N. Таким образом, трехмерная водородная связь, образованная мочевиной связью, имеет большую силу, чем карбамат, поэтому водостойкость пленки ухудшается. 6. Нейтрализатор. Если взять в качестве примера анионный водный полиуретан, то выбираются летучие нейтрализаторы, такие как аммиак, триэтиламин и т. Д., Которые улетучиваются с испарением воды в процессе формирования пленки. По сравнению с нелетучими нейтрализаторами, такими как гидроксид натрия, последний приводит к тому, что в системе пленки остается больше -COO, и водостойкость пленки также явно лучше, чем у второго.
VI. ПРОБЛЕМЫ, ПРИНЯТЫЕ В ПРИМЕНЕНИИ 1. Когда пленка краски мягкая, устойчивость к варке становится лучше? Причина: в процессе варки пленка краски мягкая, может деформироваться вместе с подложкой, вероятность образования небольшой деформации пленки краски невелика. 2. После варки или замачивания в воде сила сцепления выходит из строя, через некоторое время некоторые силы сцепления могут быть восстановлены, а некоторые нет? Восстанавливаемая: пленка краски не повреждена, с испарением воды снова образует химическую связь с подложкой, создавая адгезию; Невосстанавливаемая: пленка краски повреждена; влага разрушает химическую связь между пленкой краски и подложкой. |
