1. Wozu dienen Nivelliermittel als übliche Beschichtungshilfe?
Die Hauptfunktion von Farbe ist es, zu dekorieren und zu schützen. Wenn Fließ- und Verlaufsfehler auftreten, beeinträchtigen sie nicht nur das Aussehen, sondern untergraben auch die Schutzfunktion. Die Bildung von Lunkern und Nadelstichen kann zu einer Diskontinuität im Lackfilm führen, was die Schutzeigenschaften des Lacks verringern kann. Während des Aufbaus und der Filmbildung treten einige physikalische und chemische Veränderungen auf. Diese Veränderungen und die Beschaffenheit des Lacks selbst beeinflussen den Verlauf und die Nivellierung des Lacks erheblich.
Nach dem Auftragen der Beschichtung entstehen neue Grenzflächen, in der Regel die Flüssigkeits/Feststoff-Grenzfläche zwischen der Beschichtung und dem Substrat und die Flüssigkeits/Luft-Grenzfläche zwischen der Beschichtung und der Luft. Wenn die Grenzflächenspannung an der Flüssigkeits-/Festkörper-Grenzfläche zwischen der Beschichtung und dem Substrat höher ist als die kritische Oberflächenspannung des Substrats, kann sich die Beschichtung nicht auf dem Substrat ausbreiten und es kommt zu Nivellierungsfehlern wie Fischaugen und Schrumpfung.
Die Verdunstung von Lösemitteln während des Trocknungsprozesses führt zu Temperatur-, Dichte- und Oberflächenspannungsunterschieden zwischen der Oberfläche und dem Inneren des Farbfilms, was wiederum zu turbulenten Bewegungen innerhalb des Films führt, die sich in sogenannten Swirls äußern. Verwirbelungen können zu Orangenhaut führen; bei Systemen, die mehr als ein Pigment enthalten, können Verwirbelungen auch zu Puffing und Blooming führen, wenn die Pigmentteilchen unterschiedlich beweglich sind, sowie zu Filigranität an vertikalen Flächen.
Unlösliche Partikel entstehen manchmal während des Trocknens des Lackfilms, was zur Bildung von Oberflächenspannungsgradienten führen kann, die oft eine Schrumpfung des Lackfilms zur Folge haben. Bei vernetzten Aushärtungssystemen beispielsweise, bei denen die Formulierung mehr als ein Harz enthält, können sich unlösliche Teilchen aus weniger löslichen Harzen bilden, wenn das Lösungsmittel während des Trocknungsprozesses verdampft. Bei Formulierungen, die Tenside enthalten, kann sich auch ein Unterschied in der Oberflächenspannung bilden, wenn das Tensid mit dem System unverträglich ist oder wenn sich seine Konzentration ändert, wenn das Lösungsmittel während der Trocknung verdunstet, was zu einer Änderung der Löslichkeit und der Bildung unverträglicher Tröpfchen führt. All dies kann zur Entstehung von Lunkern führen.
Das Vorhandensein externer Verunreinigungen während des Aufbaus und der Filmbildung einer Beschichtung kann ebenfalls zu Nivellierungsfehlern wie Schrumpfung und Fischaugen führen. Bei diesen Verunreinigungen handelt es sich in der Regel um Öl, Staub, Farbnebel, Wasserdampf usw. aus der Luft, von Bauwerkzeugen und Untergründen.
Auch die Beschaffenheit der Farbe selbst, wie z. B. die Verarbeitungsviskosität und die Trocknungszeit, kann einen erheblichen Einfluss auf die *Endspachtelung des Farbfilms haben. Eine zu hohe Verarbeitungsviskosität und eine zu kurze Trocknungszeit führen in der Regel zu einer schlecht gespachtelten Oberfläche.
Daher ist es notwendig, der Farbe zu einem guten Verlauf zu verhelfen, indem man Verlaufsmittel hinzufügt, die Farbe während der Herstellung und der Filmbildung verändert und die Eigenschaften der Farbe anpasst.
Für ein bestimmtes Formulierungssystem sollte ein geeignetes Verlaufsmittel entsprechend der Art der Formulierung und der Leistung, die das Verlaufsmittel erreichen soll, ausgewählt werden.
1.1. Lacksysteme auf Lösungsmittelbasis
In Grundierungs- und Mittellackformulierungen werden in der Regel Acrylnivelliermittel verwendet. Wenn Entgasung und Substratbenetzbarkeit erforderlich sind, ist es ratsam, Folgendes zu wählen
Acrylnivelliermittel mit mittlerem oder hohem Molekulargewicht. Wenn in Grundierungen eine stärkere Benetzbarkeit des Substrats erforderlich ist, können Silikonnivelliermittel und modifizierte Acrylnivelliermittel (wie fluormodifizierte Acrylnivelliermittel und phosphatmodifizierte Acrylnivelliermittel), die die Oberflächenspannung deutlich verringern, in Betracht gezogen werden. Wenn Silikonnivelliermittel und fluormodifizierte Acrylnivelliermittel Nebenwirkungen wie die Stabilisierung von Blasen und die Beeinträchtigung der Zwischenschichthaftung haben, sollten phosphatmodifizierte Acrylnivelliermittel verwendet werden.
In Decklack- und Transparentlackformulierungen, die relativ hohe Anforderungen an das Aussehen des Films stellen, können in der Regel niedermolekulare Acrylnivelliermittel verwendet werden, die eine gute Nivellierung bewirken, so dass sich im Film nicht leicht Nebelschatten bilden. In vernetzten Aushärtungssystemen werden häufig Acrylglättungsmittel mit reaktiven funktionellen Gruppen verwendet, um eine bessere Egalisierung zu erzielen und die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Films zu verbessern. Silikonglättmittel sind erforderlich, wenn eine bessere Fließfähigkeit gewünscht wird oder wenn Rutsch- und Kratzfestigkeit erforderlich sind; in diesem Fall ist es vorzuziehen, Silikonglättmittel in Kombination mit Acrylglättungsmitteln zu verwenden.
Es ist zu beachten, dass Silikonnivelliermittel Nivellierungseigenschaften bieten und gleichzeitig die Tendenz der Beschichtung zum Durchhängen bei der Anwendung auf vertikalen Oberflächen wirksam reduzieren. Darüber hinaus sollten Silikonnivelliermittel bei der Formulierung von Metallglanzlacken mit Vorsicht verwendet werden, da sie zu einer ungleichmäßigen Ausrichtung der Aluminiumflockenpigmente und einer ungleichmäßigen Farbe des Lackfilms führen können.
1.2、Pulverbeschichtungssystem
Der Egalisierungsprozess von Pulverlacken ist in zwei Stufen unterteilt. ** Die erste Stufe ist das Schmelzen der Pulverpartikel und die zweite Stufe ist das Schmelzen und Fließen der Pulverpartikel zu einem flachen Lackfilm. Pulverlacke enthalten keine Lösemittel und erzeugen kein Oberflächenspannungsgefälle während der Filmbildung, die Einebnung hängt eher mit der Benetzung des Substrats zusammen.
Für Pulverbeschichtungen werden häufig Acrylnivelliermittel verwendet. Liegt das Verlaufsmittel in flüssiger Form vor, so wird es in der Regel vor der Verwendung in einer Mastercharge hergestellt. Es gibt auch Acrylnivelliermittel in Pulverform, die speziell für Pulverbeschichtungen hergestellt werden. Dabei handelt es sich um flüssige Acrylnivelliermittel, die an Siliziumdioxidpulver adsorbiert werden, und einige weniger hochwertige Nivelliermittel, die mit Kalziumkarbonat adsorbiert werden.
Wenn die Pulverbeschichtung glatt und nicht hängend sein soll, sollten wir Silikonnivelliermittel verwenden, es gibt bereits Pulver speziell für Pulverbeschichtungen aus Silikonnivelliermittel. Bei der Verwendung von Silikonnivelliermitteln ist darauf zu achten, dass die Bildung von Lunkern vermieden wird.
1.3、Wasserbasiertes Beschichtungssystem
Beschichtungssysteme auf Wasserbasis werden in wasserlösliche Systeme und Latexsysteme unterteilt.
Bei wasserlöslichen Systemen muss die Oberflächenspannung des Systems stark herabgesetzt werden, * üblicherweise werden Silikone als Verlaufsmittel und Fluorkohlenstoffverbindungen verwendet.
Diese werden auf die gleiche Weise verwendet wie bei lösungsmittelbasierten Systemen. Wenn eine wirklich ebene Oberfläche erforderlich ist, sind natürlich Acrylnivelliermittel für wässrige Systeme notwendig.
Bei Latexsystemen ist der Filmbildungsmechanismus völlig anders, und die Viskosität ändert sich nicht mit der Verdunstung des Lösungsmittels. Die Verwendung von Verlaufsmitteln in der Formulierung verbessert möglicherweise die Substratbenetzung der Farbe, und Acrylatverlaufsmittel können die Ebenheit des Films verbessern, aber die Hauptfließeigenschaften der Farbe werden häufiger durch den Zusatz von Rheologiekontrollmitteln kontrolliert und eingestellt.
2. Warum ist es notwendig, einer Farbe ein Ausgleichsmittel beizufügen?
Das Vorhandensein von externen Verunreinigungen während des Auftragens und der Filmbildung einer Farbe kann ebenfalls zu Nivellierungsfehlern wie Schrumpfung und Fischaugen führen. Bei diesen Verunreinigungen handelt es sich in der Regel um Öl, Staub, Farbnebel, Wasserdampf usw. aus der Luft, von Bauwerkzeugen und Untergründen.
Auch die Beschaffenheit der Farbe selbst, wie z. B. die Verarbeitungsviskosität und die Trocknungszeit, kann einen erheblichen Einfluss auf die *Endspachtelung des Farbfilms haben. Eine zu hohe Verarbeitungsviskosität und eine zu kurze Trocknungszeit führen in der Regel zu einer schlecht gespachtelten Oberfläche.
Daher ist es notwendig, die Farbe durch Zugabe eines Verlaufsmittels, durch einige Anpassungen der Farbe während der Herstellung und der Filmbildung sowie der Eigenschaften der Farbe zu unterstützen, um einen guten Verlauf zu erzielen.
3. Warum verdicken sich Spachtelmassen auf Wasserbasis?
In der chemischen Industrie sind Nivellierungsmittel unverzichtbar, da sie eine sehr homogene, glänzende und glatte Oberfläche erzeugen. Wir alle sehen Techniker, die wässrige Verlaufsmittel in natürliche Verdickungsmittel mischen, aber mit einem guten Befeuchtungsgrad. Unter einem Rheologieadditiv versteht man einen Zusatzstoff, der die Rheologie einer Flüssigkeit verändert, z. B. von einer newtonschen Flüssigkeit zu einer plastischen, pseudoplastischen Flüssigkeit oder umgekehrt. Bei diesen Additiven kann es sich um Polymere, natürliche Verdickungsmittel, anorganische oder organische Lösungsmittel oder eine Vielzahl von organischen oder anorganischen Elektrolyten oder Dispergiermitteln handeln.
Egalisiermittel werden verwendet, um eine sehr homogene, glänzende und glatte Oberfläche zu erzielen, wenn Druckfarben, Pasten, Beschichtungen usw. auf die Oberfläche von Materialien aufgetragen werden. Bei diesen Verlaufsmitteln handelt es sich hauptsächlich um hochwirksame Oberflächen-, Tensid- und Polymerelektrolyte, deren Wirkungsmechanismus darin besteht, die Farbe oder Tinte zu dispergieren, den Schaum zu brechen, zu verdünnen, sie sehr flüssig zu machen (ohne den Feststoffgehalt der Farbe oder Tinte zu verändern) und eine gute Oberflächenbenetzbarkeit zu erzielen (sowohl Der Einsatz dieser Verlaufsmittel kann Nadellöcher und den Kratereffekt auf der Oberfläche von bedruckten Teilen erheblich reduzieren.
4. Die kontrollierte Beschaffenheit von Acrylat-Nivellierungsmitteln wird durch Änderung des Molekulargewichts erreicht
Die kontrollierte Beschaffenheit von Acrylat-Nivellierungsmitteln wird durch Änderung des Molekulargewichts erreicht. Homopolymer-Kompatibilität ist nicht so gut wie Copolymer, wie Homopolymer-Acrylsäure ist in der Regel schlecht kompatibel mit Epoxid-, Polyester-, Polyurethan-und andere Harze in Beschichtungen verwendet werden, wenn sie mit physikalischen Methoden gemischt werden, wird eine schlechte Oberfläche Zustand der nicht-leichte Beschichtung Film zu bilden, so Acryl-Homopolymer ist nicht sehr geeignet für Nivelliermittel. Das ideale Verlaufsmittel ist ein Copolymer, das ein Terpolymer oder ein modifiziertes Copolymer sein kann, und nur das Copolymer kann die *ness und die Glastemperatur des Polymers durch verschiedene Monomere verändern.
Normalerweise liegt das zahlenmittlere Molekulargewicht von Acrylat-Spachtelmassen zwischen 6000 und 20000, die Molekulargewichtsverteilung ist relativ eng, die Glasblütentemperatur liegt unter -20 °C und die Oberflächenspannung unter 25-26 mN/m. Dieses kompatibilitätsbegrenzte Acrylat-Copolymer gilt als gutes Ausgleichsmittel.
Acrylatspachtelmassen können Homopolymere oder Copolymere, lineare Strukturen oder solche mit verzweigten Ketten, statistische Copolymere oder Blockcopolymere sein.