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水性涂料对基材的润湿性是其成膜与基材产生附着力的前提因素!
2022年08月09日    阅读量:6227    新闻来源:中网信息  |  投稿

水性涂料与施工基材之间的结合力(附着力)好坏可以理解为涂料与基材是否建立了良好的连接关系。技术人员通过各种方法去获得水性涂料与基材之间的连接,包括在涂料配方中尝试添加各种类型的附着力促进剂。但是在涂料未完全润湿基材并形成固液界面的情况下,讨论涂层与基材间的机械锚固、范德华力或化学键等附着力结合力因素都将变得不切实际涂料在线coatingol.com。“润湿铺展”是水性涂料与基材产生结合力的前提因素。

水性涂料对基材的润湿性是其成膜与基材产生附着力的前提因素! 中网信息

我们普遍认为相对粗糙的基材更有利于与涂层结合力的生成。理论上粗糙基材孔隙密布的表面相比平面基材拥有更大的外表面积,当基材被涂料润湿、空气被排除后,两者会产生更大的接触面积,从而获得良好的结合力。但是对于水性涂料来说,其40-50 达因的表面张力高于大部分常见基材,应用中往往会因为无法润湿基材而减少了水性涂料与基材的接触面积,导致结合力(附着力)的不良。


水性涂料与基材接触,其气-固界面SG和气-液界面SL 被液-固界面SG取代,涂料和基材开始建立连接关系;随后涂层进入干燥固化阶段,最后固化涂层与基材产生机械锚固或者是化学反应。接触角的形成与基材和涂层的表面张力相关,角度大小直接关系到水性涂料对基材的润湿铺展程度,当接触角θ>90时,被认为不产生润湿,而接触角θ<90时,涂料可以快速铺展并且渗透孔隙。理想的液固界面形成后,涂料与基材的接触面积增加对于生成结合力必然具有促进作用。但是由于曲面压差,完全润湿仅可能在大孔径孔隙中达成,而对于孔径细小的孔隙,润湿过程则变得相当缓慢,并且往往在固化前无法完成润湿。当微小孔隙足够密集时,未润湿的基材表面与涂料之间形成一层微米级的空气膜,空气膜的存在阻碍了涂料与基材间的结合。为了解决这一问题,往往需要更大程度地改变基材的表面性质或者从水性涂料配方上寻求解决方案,以达到快速润湿铺展。


水性涂料可以通过很多方法来解决其良好的润湿问题。从乳液聚合就开始加入的表面活性剂,到涂料配方的助溶剂,都会对水性涂料的表面张力产生一定程度影响。但是对于毛细导管或者低表面张力基材来说,常见有效的方式是在水性涂料配方中加入合适的基材润湿剂,促使水性涂料达到理想的润湿铺展,以便于结合力生成。常见的基材润湿剂是小分子改性聚硅氧烷表面活性剂。聚硅氧烷拥有低于大部分基材的表面张力和疏水性,在聚硅氧烷中引入聚醚链节可以有效增强聚硅氧烷的水溶性,并且带来高表面活性。水性涂料应用过程中基材润湿剂倾向于在气液界面形成定向吸附的单子膜,从而有效的降低水性涂料的表面张力,提升润湿铺展效率。


标签:原材料涂装应用技术中心涂料助剂
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