消光漆消光漆的作用一:[消光漆]史上最全的涂料消光知识大汇总涂料消光知识大汇总本期主要内容:一、解释什么是消光效果二、获得消光漆面的基本要素三、消光剂/消光粉的主要类型及品种四、讨论如何分散消光剂//消光粉五、影响消光效果的参数六、总结消光涂料的最流行应用领域 引子:为何需要消光? 日常生活中具有消光效果的物品随处可见:在家中,在上班 的路上,或在夜幕下的餐馆里都可见其踪影室内家具多采用了 消光面,覆盖于餐馆外部的木质板材基本也消光外表当面临是 选择亮光的还是消光的效果时,我们不仅仅局限于时尚和外观需 求实践证明,易清洁性,光亮效果及触摸感觉等方面的要求也 影响着我们的选择当我们 抵达办公室,不论是驾车,乘公共 汽车还是坐火车,都会发现各类交通工具的内部装饰面基本是消 光的从实用和安全的方面考虑,学校的黑板都是采用消光表面 避 免刺眼轿车的内部也采用这类设计,一些经济实用的装置以及内部的装饰为了安全考虑均采用了不刺眼的消光漆防反光 是一项课题摩天大楼表面一般不刷光亮的涂料,而是在钢或铝 的基材上用预先涂漆的板材进行覆盖,且均使用用消光涂料,以 避免产生危险的反光,刺激行人或汽车司机的眼睛。
此外,经济 实用是选择涂料表面状态的另一个重要因素比如,当某些基材 被擦伤、有轻微凹坑以及弄脏时,采用消光涂料可以掩饰这些缺 陷,而涂覆光亮漆却难以掩盖此类瑕疵1、什么是消光效果什么是‘消光效果'?比如色彩,不论是消光还是光亮的外表, 都是我们的感官所形成的一种主观印象光线从一个平整的表面 反射到我们的眼睛中,我们根据其光泽进行归类白色)精确地说,只有照射在表面的部分光线被直接反射回来,其 余的进入漆膜,在内部散射开来,并被颜料和基材吸收黑色、 黄色)反射强度取决于表面的平整度例如镜子,众所周知对光线 反射率高,其表面十分光亮相反地,微观粗糙的漆膜表面散射 光线,只反射部分光线在这个例子中,一个黄色的消光面出现 了获得一个完美的消光效果的条件是将所有的入射光散射开 这还意味者使照在基材上直射光线衍射开否则,基材将会完全 传送出光线,而形成光亮的外观漆膜表面的微观粗糙程度是使光线散射的原因,这样就形成 了一个消光效果的表面2、获得消光漆面的基本要素浮石粉在过去用于打磨干燥漆膜的外表面通过加工获得细 微擦痕,使漆膜具有精细的、高贵的消光外表现在有更多的材 料用于制造消光表面尽管有些加工过程较 为复杂,但是却十 分快捷。
以硅石、石蜡、有机材料甚至填料为基础的添加剂,可 以添加在涂料中,在干燥后能形成微观粗糙的漆膜表面图 1 : 消光涂膜的形成溶剂型涂料施工后,溶剂立即开始挥发,伴随着粘度的增加, 涂饰逐渐困难直至完全干燥,形成了坚硬又有弹性的漆膜溶剂 的挥发导致消光剂分布在整个漆膜表面,同时漆膜变薄这种收 缩是产生微观粗糙面的主要原因,或者换一种说法,即获得了一 个消光的漆膜下图解释了为什么有机挥发物(VOC)含量高的比固含量高 的涂料容易形成消光的效果我们可以得出一个结论:树脂固含 量越高,越难获得消光表面UV或EBN系统几乎没有收缩,正 是这些涂料如此难以获得消光效果的原因也可以说,涂料漆膜越厚,越难获得消光表面图 2 : 含消光粉的漆膜切片3、消光剂/消光粉的主要类型及品种 所有应用于涂料领域的消光剂/消光粉都有其功效和特点3.1、二氧化硅从硅石获得消光剂的方法很多,根据其制造工艺主要可以分 为两类一类是凝胶法,一类是沉淀法制造经过处理后的两类 产品均可制成标准的二氧化硅消光剂处理过程是指使用有机 (石蜡)或无机材料对二氧化硅表面进行一定程度的改性处理过 的二氧化硅拥有不同的粒径、粒径分布和孔隙体积。
二氧化硅的消光效果相对较强,使用量大时可能导致粘度升 高储存过程中有沉淀的趋势,特别是未经处理的二氧化硅合成的硅酸铝能部分替代二氧化钛做为一种高质量增量剂 使用,可应用于乳液底漆该产物在干燥的乳液漆膜中能表现出 均衡的消光效果在长油醇酸树脂体系中可做为消光剂使用,但 必须与颜料和填料一起进行分散除了在粉末涂料系统中,二氧 化硅消光剂可应用于所有的涂料3.2、石蜡现在,市场上有多种不同的石蜡制品以聚乙烯、聚丙烯及 巴西蜡等为基础的蜡制品在涂料和油墨中使用最为普遍以聚四 氟乙烯(PTFE)为基础的蜡制品也可做为消光剂使用与二氧化硅相比,石蜡是通过浮在最外层表面对漆膜进行改 性由此还会影响以下性能:消光度/光泽;防滑和防污性;抗粘 连性和抗磨性,抗沉降性以及抗表面张力性这些产品多数是进行了微粉化加工,使其在以蜡乳液为基础 的涂料中,可以在较宽的浓度范围内使用其分散性依据粒径和 粒径分布的不同而变化3.3、填料通过使用特定的填料,我们可以明显地增加涂料的颜料体积 浓度,并且可以影响到各个方面这就是为何消光的概念仅局限 于色漆,经济型低档次涂料体系的原因填料的粒径分布范围很窄,因此必须同颜料一起分散。
为调 节所需的光泽度,通常是在涂料制造过程的最后加入二氧化硅中 进行搅拌3、4 有机材料 通过现代的研磨技术,我们可以研磨加工以聚甲基脲树脂为 基材的塑料该产品对粘性影响很小,热稳定性可达200°C,具 有良好的抗溶剂性,且容易分散4、如何分散消光剂//消光粉通过研究消光剂,我们可将其分为两种类型:(i)与涂料一同 搅拌混合,以及(ii)与颜料和填料一起分散第二种过程容易实现 通过使用适当的设备就能同颜料和填料一起得到很好的分散 (高 速分散机,球磨机,等等.)图 1 :二氧化硅、石蜡或有机物做为消光剂进行分散时,有三种不 同方法可以采用:通过浓缩(浓色体技术)方法;涂料制造时直接 进行分散;或者根据用户要求,在涂料施工的最后阶段进行,以 便能轻松调节消光度浓缩方法存在有利和不利的方面有利方面是浓缩物容易获 得,也能通过搅拌器的低速搅动进行混合不利的一面在于,首 先,消光剂的浓缩程度并不高,其次,溶剂会从浓缩物表面挥发, 导致浆状消光剂储存时的稳定性下降并且会积聚形成半干状的 团块,添加在涂料中时难以分散最后,若该浆状浓缩物含有树 脂则难以得到广泛应用在生产涂料时要考虑的问题是加入消光剂所常用的混合方 法。
利用搅拌器或溶解器可将松软的消光剂与低粘度的粘接剂混 合多数的消光剂都容易进行分散例如,使用球磨机就可大大 降低其粒径,获得较高的光泽,因此较高剂量消光剂的使用可以 调节所需的消光度在添加消光剂调节最终消光度时,需要进行 搅拌,消光剂还应该很容易地分散,搅拌装置也要简单要确保 容器内有足够的空间,使消光剂能从顶部倒入,要保证容器能够 密封以避免粉尘,这些都是在生产中所必备的条件临界速率 m/sec速率 min-1溶解器圆盘直径 mm周长 mm10001500200025005000 临界速率30941.52,43,13,97,9401262,13,14,25,210,5601893,14,76,3m/sec7,915,7802514,26,38,410,520,91003145,27,910,513,126,25、如何控制消光剂的分散质量?当消光剂使 用时,有必 要测 量涂料的细 度或 赫格曼值(Hegmann value),以获得分散程度的信息再者,我们还能控 制 60°范围的光泽度从以上所提及的主要参数中,我们可以看到产品表现的光泽 性必须能够控制此外,测量60° 和 85°的光泽度对于我们更进 一步理解消光度也是十分必要的。
既然没有一个与常用涂料体系 进行比较的规则,做为一个可以接受的方法,粒度值有时也是可 以定 义的细度通常可大于25 微米,比如二氧化硅消光剂减 小粒度值,则降低消光效果,增加光泽粘性和透明性(用于清漆, 光敏类涂料)也必须控制在一个相 对的标准范围6、影响消光效果的参数 改变消光效果的因素有两个方面:产物的特性和涂料的特性 参数 消光剂的浓度* 消光剂的性能* 涂料体系6.1 消光剂的浓度用户通常会测试消光剂的多项质量指标他们会评估产物、 不同的化学组分、制造和浓缩技术,并通过共混认识产物以及了 解在分散性能方面的区别图 1 表明了消光剂平均粒径的影响以 及浓度对光泽度的影响图 1 : 光泽度参数 图 2 : 石蜡参数6.2、消光剂性能 消光剂的平均粒径越小消光效果不一定好,但获得的漆膜光滑反之,粒径较大则消光效果强,但漆膜不光滑在清漆的储存过程中,若消光剂粒径较大,则会有分离和沉 积的趋势特别是未经处理的二氧化硅和填料,必须同抗沉降剂 或精细石蜡微粒联合使用才能避免该现象精细的石蜡微粒和容 易分散的疏水性氧化硅可以推荐使用,因为它们与那些添加剂具 有相近的折射率常用的硅石、石蜡和有机消光剂,和树脂具有折射率相同, 是其能够广泛应用的原因之一。
木头、薄膜和皮革(天然或人造) 等基材必须覆以透明涂料使用消光剂时,对涂料透明性的影响 必须小,所选树脂和消光剂还应具有相同的‘折射指数',因为这 样可增加涂料的透明性消光剂在漆膜中的用量对透明性也有影 响效率较高的消光剂需要的添加量小,可以获得更好的透明性6.3、涂料体系影响涂料体系的典型因素有(i)粘接剂体系,(ii)涂料的应用方 面,(iii)涂层厚度,和(iv)干燥条件下图表明了不同粘接剂体系 的消光效果图 1:不同的应用对消光效果的影响 图 2:施工工艺对光泽 度的影响下图表明不同的施工工艺对消光效果的影响有时涂料可在不同的条件下干燥,例如,经过一周强制干燥 后再进行空气干燥结果是获得不同的消光度通过应用多层相 同的漆膜能够增加相同的光泽效果 七、应用领域以下列出了消光剂在涂料中最流行的应用领域说明消光涂 料在这些领域为什么如此受欢迎装饰涂料清漆,溶剂漆装饰涂料色漆,溶剂漆木材上色乳液 漆水基装饰性涂料主要用于外观涂饰地面涂饰外观,防反光、防滑工业涂装,热固化、空气固化及异氰酸酯固化金属和塑料涂 饰防反光,外观及时尚用途电泳涂料二氧化硅做为高性能填料卷材和容器涂料家具涂料,清漆和色漆;UV固化系统镶花木地板面漆外观、时尚,防反光,防滑墙纸和金属箔涂料外观、时尚,防反光防滑 皮革和人造皮革时尚,防反光,触感外观消光罩光漆胶版印刷油墨在粉末涂料中用做助流动剂 防反光END点击本文右下角【写留言】欢迎吐槽!二:[消光漆]涂料消光原理及其应用根据用途有时需要半光或无光的粉末涂料。
为了降低涂膜光 泽,常用的消光剂有超细二氧化硅、滑石粉、硬脂酸铝、硬脂酸 钙、低分子热塑性树脂等要得到消光效果,可以采用如下方法: a、将固化速度不同的粉末涂料,用干混合法进行混合,那么所 得涂膜的光泽明显下降,起到消光作用由于反应活性高的粉末 涂料迅速固化,使连续相的固化较慢的树脂流平和反应受到阻碍 最终固化涂膜失去光泽虽然这种方法有效,但增加制造工序和 成本b、添加热塑性树脂在环氧粉末涂料中添加醋酸纤维素, 在聚酯粉末涂料中添加细粉末状低分子量聚乙烯、聚丙烯树脂可 以得到消光粉末涂料涂膜光泽受制造条件的影响因为热塑性 树脂的添加,将影响粉末涂料的贮存稳定性,所以添加量限于树 脂量的2—3%c、用有消光作用的非凡固化剂d、添加有消光 作用的填料添加超细二氧化硅、滑石粉等填料使光泽显著下降 非凡是填料的粒度对涂膜光泽有很大影响粒度越大光泽越低 要注重的是增加填料的用量,会使涂膜的平整性和机械强度下降 在环氧粉末涂料中,碳酸钙粒度对涂膜光泽的影响见表在丙烯 酸、聚酯粉末涂料中添加超细二氧化硅和高岭土能得到消光涂料 除此之外,添加聚乙烯石蜡、氢化蓖麻油等蜡状物也能得到消光 涂料涂料消光原理及其应用近几年以来,我国的涂料工业方兴 未艾,涂料总产量也跃居世界的前列,形成了一个与此相关的产 业群体,积极推动着传统涂装领域的技术革命和发展。
在这期间 高光泽的亮光涂料以其色泽鲜艳、明亮等优点深受消费者的喜爱 并在相当长的时间内一统着涂料市场但是,随着人们生活水平 的不断提高,一方面消费者感觉到了高光泽的亮光涂料成膜后反 光比较严重,对人的眼睛有害;另一方面消费者的审美观念越来 越倾向于休闲、时尚和个性化再加上我国汽车和家电行业蓬勃 发展的需求这些因素就导致了人们对具有柔和外观的低光泽涂 料的需求急剧增加同时,也使得如何生产具有消光性能的涂料 成为涂料设计师们必须考虑的问题一 光泽及光泽的影响因素 1. 光泽和光泽的测定光线投射到物体的表面会发生光线的反射, 物体表面对光线的反射能力称为光泽不同物体表面的光泽不一 样,衡量物体表面对光线反射能力的大小,称为光泽度光泽度 用百分数表示物体表面的光泽度越高,它反射光线的能力就越 强,亮度也就越高光泽度的大小通过光电光泽仪进行测定根 据光泽度的大小,可以将涂料分为亮光、亚光、无光等几种涂 料光泽度的分类(以 60°的反射光泽(即光线入射角为 60°)划分 为例):无光涂料:光泽度v 10 %;亚光涂料:光泽度15〜60%; 亮光涂料:光泽度〉60 %2.影响光泽的因素① 涂膜表面的 粗糙度物体表面光泽和物体表面的粗糙程度紧密相关。
光线射到 物体表面上时,一部分会被物体吸收,一部分会发生反射和散射, 还有部分会发生折射物体表面的粗糙度越小,则被反射的光线 越多,光泽度越高相反,假如物体表面凹凸不平,被散射的光 线增多,导致光泽度降低人视觉能感受到的光亮物体表面的粗 糙度(h),利用微表面理论知识,可以根据公式:h =入/ cosa算 出来,式中入为人射光的波长;a为入射角例如人射角取60° 时,可以算出h=1.1ym,当物体表面粗糙度h大于1.1ym时, 会表现凹凸不平,光泽度降低 ② 涂膜的成膜过程涂料涂刷在 物体表面上后,通过溶剂的挥发而固化成膜(针对溶剂型涂料而 言)涂料涂膜的形成过程对涂膜的表面粗糙程度和光泽至关重 要在湿膜阶段,溶剂的挥发速率受溶剂在涂膜表面的扩散控制, 当溶剂的各组分挥发速率差别不大时,有可能得到高光泽的表面 反之,当溶剂的各组分在湿膜阶段的挥发速率不相同时,它会使 聚合物分子倾向于形成卷曲,甚至析出,变成大小不一的颗粒或 团状物,涂膜表面呈现出凹凸不平在干膜阶段,溶剂的挥发速 率主要受溶剂在涂抹整体里的扩散控制,也会对涂膜表面的粗糙 程度产生影响此外,在涂膜的形成过程中,随溶剂的挥发,涂 膜会变薄并收缩,涂料中的一些悬浮的重粒子就会在涂膜表面重 新排列,造成涂膜表面的不平整。
③ 颜料、细料的粒度和分布 涂料中颜(填)料的颗粒大小和粒度分布是影响涂膜光泽的重要因 素之一人们在研究中发现,当颜料颗粒的直径小于0.3ym时, 才可以获得高光泽的涂膜原因为:分散在涂料中的颜料颗粒在 制成一定厚度的涂膜,并干燥后,仅有最上层的颜料颗粒局部地 上突,颗粒直径小于0.3ym的颜料离子所造成的涂膜表面粗糙 度不会超过0.1ym当颜料的平均颗粒直径在3~5ym之间时, 可以得到消光效果较好的涂膜除以上三个因素可以影响涂膜表 面的光泽外,颜料的体积浓度(PVC),颜料的分散性以及涂膜表面 结构和表面反射特性等因素也会影响涂膜表面的光泽其中,随 颜料的 PVC 增大,涂膜表面的光泽度先是降低,在颜料的极限 体积浓度(CPVC)处出现极小值,然后伴随着PVC的增大,光泽度 也变大当颜料种类和用量确定后,分散越好,涂膜表面的光泽 度越高二 涂料的消光问题消光就是利用一定的方法使涂膜表 面的光泽度降下来 1. 消光原理结合涂膜表面光泽产生的机理 和影响光泽的因素,人们认为消光就是采用各种手段,破坏涂膜 的光滑性,增大涂膜的表面微观粗糙度,降低涂膜表面对光线的 反射可以分为物理消光和化学消光两种方式。
物理消光的原理 为:,加入消光剂,使涂料在成膜过程,表面产生凹凸不平,增大 对光的散射和减少反射化学消光是靠在涂料中引入一些例如聚 丙烯接枝物质类能吸收光线的结构或基团来获得低光泽 2. 消 光方法① 消光剂在现今的涂料行业,人们普遍采用的是加入消 光剂的方法主要有以下几类:(1) 金属皂金属皂是早期人们常 用的一种消光剂,它主要是一些金属硬脂酸盐,像硬脂酸铝、硬 脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁等等其中硬脂酸铝应用的最多 金属皂的消光原理是基于它和涂料成份的不相容性,它以非常细 的颗粒悬浮在涂料中,成膜时则分布在涂膜的表面,使涂膜表面 产生微观粗糙度,降低涂膜表面光的反射而达到消光目的2) 蜡 蜡是使用较早应用较为广泛的一种消光剂,它属于有机悬浮型消 光剂在涂料施工完毕后,随溶剂的挥发,涂膜中的蜡析出,以 微细的结晶悬浮在涂膜表面,形成一层散射光线的粗糙面而起到 消光作用蜡作为消光剂的特点是使用简便,并且可以赋予涂膜 良好的手感和耐水、耐湿热、防沾污性但蜡层在涂膜表面形成 后也会阻止溶剂的挥发和氧气的渗人,影响涂膜的干燥和复涂 今后的发展趋势是合成高分子蜡与二氧化硅并用,使其获得最佳 消光效果。
3) 功能型细料体质颜料,如硅藻土、高岭土、气相 二氧化硅等都是专用作消光剂的功能细料,它属于无机填充型消 光剂在涂膜干燥时,它们的微小颗粒会在涂膜表面形成微粗糙 面,减少光线的反射获得消光外观这类消光剂的消光效果要受 到很多因素的制约以二氧化硅为例,它在用作消光剂时,其颗 粒的孔体积、平均粒径及粒径分布、干膜厚度以及颗粒表面是否 经过处理等因素,都会影响到它的消光效果实验表明较大的孔 体积、粒径分布均匀并且粒径大小和干膜厚度相匹配的二氧化硅 其消光性能较为优良除以上三类常用的消光剂外,有些干性油, 如:桐油也可以在涂料中做为消光剂使用它主要是利用桐油中 共轭双键的高反应活性,使涂膜底面不同的氧化交联速度使涂膜 表面产生凹凸不平而达到消光效果涂料为获得低光泽,消光剂 起了不可替代的作用但它在使用过程中,仍存在着诸多缺陷等 待改进,如消光剂的选取和使用条件较为苛刻;消光剂的价格偏高,国内用的消光剂多数需从国外进口,像美国 GRACE 公司的SY—L01D、ED40、ED30,德国—公司的 JS 一 100、TK 一 900、 HK 一 125,英国__LD公司的GASIL、HP340等产品,这就使得 低光泽涂料的价格也随之上涨;国内生产的消光剂因多含有环眯 类物质,因此所得涂膜易泛黄,耐烘烤性差。
如何生产性能优良 价位适中的消光剂,仍是涂料工作者需要解决的问题之一3. 消 光树脂树脂是涂料必不可少的一种成份,因此就有人合成出消光 用树脂,利用它和其它树脂作用成膜获得低光泽可以避免使用 消光剂,降低涂料成本国外已有相应的产品上市,国内的辜继 先和姜其斌等人也都对此做了研究,并先后合成出丙烯酸系消光 树脂,用在粉末涂料中,效果颇佳,并消除了涂膜易泛黄,耐烘 烤性差等缺陷它的机理:一是利用消光树脂中官能团和涂料组 成中的固化剂与另外树脂固化温度的不同,产生先后固化,使涂 膜表面产生不均匀收缩,从而破坏涂膜表面的光滑性,产生消光 G9010 消光树脂就是利用此机理获得消光二是增大两种树脂之 间的表面张力差,使涂膜收缩不均匀产生微粗糙度姜其斌合成 的消光树脂就是有此原因才产生消光效果三是在合成树脂中引 入相容性差的单体,涂料成膜使这些单体会促使合成树脂从涂膜 中部分析出,从而增大涂膜表面的微观粗糙度,获得低光泽三 展望低光泽涂料在未来的涂料市场中会越来越引起人们的关注, 这就使得消光问题愈加重要合成性能优良的改性消光剂 (如用 高分子蜡表面处理的二氧化硅等)和合成消光树脂无疑将成为人们研究的重点。
志向不过是记忆的奴隶,生气勃勃地降生,但却很难成长 —— 莎士比亚三:[消光漆]涂料消光知识培训 涂料消光知识培训时间:2012-01-31 09:34。