1. Apa kegunaan bahan perata sebagai alat bantu pelapisan yang umum?

Fungsi utama cat adalah menghias dan melindungi. Jika terjadi cacat aliran dan perataan, hal ini tidak hanya memengaruhi penampilan, tetapi juga merusak fungsi perlindungan. Pembentukan lubang susut dan lubang kecil dapat menyebabkan diskontinuitas pada film cat, yang dapat mengurangi sifat pelindung cat. Dalam proses konstruksi dan pembentukan film, beberapa perubahan fisik dan kimia akan terjadi, perubahan ini dan sifat cat itu sendiri akan secara signifikan mempengaruhi aliran dan perataan cat.

Setelah pelapisan diterapkan, antarmuka baru akan muncul, biasanya antarmuka cair / padat antara lapisan dan substrat dan antarmuka cair / udara antara lapisan dan udara. Jika tegangan antarmuka pada antarmuka cair/padat antara cat dan substrat lebih tinggi dari tegangan permukaan kritis substrat, cat tidak akan dapat menyebar pada substrat dan secara alami akan menghasilkan cacat perataan seperti mata ikan dan penyusutan.

Penguapan pelarut selama proses pengeringan menyebabkan perbedaan suhu, densitas dan tegangan permukaan antara permukaan dan bagian dalam film cat, yang pada gilirannya menyebabkan gerakan turbulen di dalam film, menghasilkan apa yang disebut pusaran. Pusaran air dapat menyebabkan kulit jeruk; dalam sistem yang mengandung lebih dari satu pigmen, pusaran air juga cenderung menyebabkan penggelembungan dan pemekaran jika ada perbedaan dalam motilitas partikel pigmen, dan kerawang pada permukaan vertikal.

Partikel yang tidak larut terkadang dihasilkan selama pengeringan film cat, yang dapat menyebabkan pembentukan gradien tegangan permukaan, yang sering kali mengakibatkan pembentukan penyusutan pada film cat. Misalnya, dalam sistem pengawetan ikatan silang, di mana formulasi mengandung lebih dari satu resin, partikel yang tidak larut dapat terbentuk dari resin yang kurang larut saat pelarut menguap selama proses pengeringan. Selain itu, dalam formulasi yang mengandung surfaktan, jika surfaktan tidak sesuai dengan sistem, atau jika konsentrasinya berubah saat pelarut menguap selama pengeringan yang menyebabkan perubahan kelarutan dan pembentukan tetesan yang tidak sesuai, perbedaan tegangan permukaan juga dapat terbentuk. Semua ini dapat menyebabkan terciptanya lubang penyusutan.

Adanya kontaminan eksternal selama konstruksi dan pembentukan lapisan film juga dapat menyebabkan cacat perataan seperti penyusutan dan mata ikan. Kontaminan ini biasanya berupa minyak, debu, kabut cat, uap air, dan lain-lain dari udara, alat konstruksi, dan substrat.

Sifat cat itu sendiri, seperti viskositas kerja dan waktu pengeringan, juga dapat memiliki efek yang signifikan pada *perataan akhir film cat. Viskositas aplikasi yang terlalu tinggi dan waktu pengeringan yang terlalu singkat biasanya akan menghasilkan permukaan yang tidak rata.

Oleh karena itu, perlu untuk membantu cat untuk mendapatkan perataan yang baik dengan menambahkan zat perata, dengan membuat beberapa perubahan pada cat selama konstruksi dan pembentukan film dan dengan menyesuaikan sifat cat.

 

Untuk sistem formulasi yang pasti, zat perata yang sesuai harus dipilih sesuai dengan sifat formulasi dan kinerja yang diharapkan dari zat perata tersebut.

1.1. Sistem cat berbasis pelarut

Pada formulasi primer dan lapisan tengah, biasanya digunakan bahan perata akrilik. Jika degassing dan pembasahan substrat diperlukan, disarankan untuk memilih

bahan perata akrilik dengan berat molekul sedang atau berat molekul tinggi. Pada primer, jika diperlukan pembasahan substrat yang lebih kuat, zat perata silikon dan zat perata akrilik yang dimodifikasi (seperti zat perata akrilik yang dimodifikasi fluor dan zat perata akrilik yang dimodifikasi fosfat) yang secara signifikan mengurangi tegangan permukaan dapat dipertimbangkan, dan jika zat perata silikon dan zat perata akrilik yang dimodifikasi fluor memiliki efek samping, seperti menstabilkan gelembung dan memengaruhi daya rekat antarlapisan, zat perata akrilik yang dimodifikasi fosfat harus digunakan.

Dalam formulasi cat topcoat dan cat transparan, persyaratan yang relatif tinggi untuk tampilan film, umumnya dapat memilih agen perataan akrilik dengan berat molekul rendah, yang akan mendapatkan perataan yang baik, dalam film tidak mudah menghasilkan bayangan kabut. Dalam sistem pengawetan ikatan silang, bahan perata akrilik dengan gugus fungsi reaktif sering digunakan untuk mendapatkan perataan yang lebih baik dan meningkatkan sifat fisik dan kimiawi film. Bahan perata silikon diperlukan jika diperlukan aliran yang lebih baik atau jika diperlukan ketahanan terhadap slip dan goresan, dalam hal ini lebih baik menggunakan bahan perata silikon yang dikombinasikan dengan bahan perata akrilik.

Perlu dicatat bahwa bahan perata silikon memberikan sifat perataan sekaligus secara efektif mengurangi kecenderungan lapisan melorot saat diaplikasikan pada permukaan vertikal. Selain itu, dalam formulasi cat kilat logam, bahan perata silikon harus digunakan dengan hati-hati, karena dapat menyebabkan penyelarasan pigmen serpihan aluminium yang tidak merata dan warna film cat yang tidak merata.

1.2 、 Sistem pelapisan bubuk

Proses perataan lapisan bubuk dibagi menjadi dua tahap. ** Tahap pertama adalah peleburan partikel serbuk dan tahap kedua adalah peleburan dan pengaliran partikel serbuk ke dalam film cat yang rata. Pelapis serbuk tidak mengandung pelarut dan tidak menghasilkan gradien tegangan permukaan selama proses pembentukan film, perataan lebih terkait dengan pembasahan substrat.

Pelapis bubuk sering kali menggunakan bahan perata akrilik. Jika bahan perata dalam bentuk cair, biasanya dibuat terlebih dahulu menjadi batch master sebelum digunakan. Ada juga bahan perata akrilik yang dibuat menjadi bubuk, khususnya untuk pelapis bubuk, yang merupakan bahan perata akrilik cair yang diadsorpsi ke bubuk silika, dan beberapa bahan perata tingkat rendah yang diadsorpsi dengan kalsium karbonat.

Jika pelapis bubuk harus halus dan anti gantung, kita harus menggunakan agen perata silikon, sudah ada yang terbuat dari bubuk khusus untuk pelapis bubuk agen perata silikon. Penggunaan bahan perata silikon harus diperhatikan untuk menghindari terbentuknya lubang penyusutan.

1.3 、 Sistem pelapisan berbasis air

Sistem pelapisan berbasis air dibagi menjadi sistem yang larut dalam air dan sistem lateks.

Pada sistem yang larut dalam air, tegangan permukaan sistem harus dikurangi dengan kuat, * yang biasa digunakan adalah zat perata silikon dan senyawa fluorokarbon

Ini digunakan dengan cara yang sama seperti yang digunakan dalam sistem berbasis pelarut. Tentu saja, jika permukaan yang benar-benar rata diperlukan, bahan perata akrilik untuk sistem yang ditularkan melalui air diperlukan.

Untuk sistem lateks, mekanisme pembentukan film benar-benar berbeda dan viskositasnya tidak berubah seiring dengan penguapan pelarut. Penggunaan zat perata dalam formulasi berpotensi meningkatkan pembasahan substrat pada cat dan zat perata akrilik dapat meningkatkan kerataan film, tetapi sifat aliran utama cat lebih sering dikontrol dan disesuaikan dengan penambahan zat pengontrol reologi.

2. Mengapa perlu menambahkan zat perata pada cat?

Adanya kontaminan eksternal selama proses aplikasi dan pembentukan film cat juga dapat menyebabkan cacat perataan seperti penyusutan dan mata ikan. Kontaminan ini biasanya berupa minyak, debu, kabut cat, uap air, dan lain-lain yang berasal dari udara, peralatan konstruksi, dan substrat.

Sifat cat itu sendiri, seperti viskositas kerja dan waktu pengeringan, juga dapat memiliki efek yang signifikan pada *perataan akhir film cat. Viskositas aplikasi yang terlalu tinggi dan waktu pengeringan yang terlalu singkat biasanya akan menghasilkan permukaan yang tidak rata.

Oleh karena itu, perlu untuk membantu cat untuk mendapatkan perataan yang baik dengan menambahkan zat perata, dengan membuat beberapa penyesuaian pada cat selama konstruksi dan pembentukan film serta pada sifat-sifat cat.

3. Mengapa bahan perata berbasis air dapat mengental?

Dalam industri kimia, bahan perata sangat diperlukan karena bahan ini menghasilkan permukaan yang sangat homogen, mengkilap, dan halus. Kita semua melihat teknisi mencampurkan zat perata berbasis air ke dalam pengental alami, tetapi dengan tingkat pelembab yang baik. Aditif reologi didefinisikan sebagai aditif yang mengubah reologi fluida, misalnya dari fluida Newtonian menjadi fluida plastik, fluida pseudo-plastik, atau sebaliknya. Aditif ini dapat berupa polimer, pengental alami, pelarut anorganik atau organik, atau berbagai elektrolit atau dispersan organik atau anorganik.

Bahan perata digunakan untuk menghasilkan permukaan yang sangat homogen, mengkilap dan halus ketika tinta, pasta, pelapis, dll. diaplikasikan pada permukaan bahan. Bahan perata ini terutama merupakan elektrolit permukaan, surfaktan dan polimer yang sangat efektif, yang mekanisme kerjanya adalah membubarkan, memecah busa, mengencerkan, membuat cat atau tinta menjadi sangat cair (tanpa mengubah kandungan padatan cat atau tinta) dan memiliki keterbasahan permukaan yang baik (baik Penggunaan bahan perata ini secara signifikan bisa mengurangi lubang kecil dan efek kawah pada permukaan komponen yang dicetak.

4. Sifat terkontrol dari bahan perata akrilat dicapai dengan mengubah berat molekul

Sifat terkendali dari bahan perata akrilat dicapai dengan mengubah berat molekul. Kompatibilitas homopolimer tidak sebagus kopolimer, seperti asam akrilat homopolimer biasanya kurang kompatibel dengan epoksi, poliester, poliuretan, dan resin lain yang digunakan dalam pelapis, jika dicampur dengan metode fisik akan membentuk kondisi permukaan yang buruk pada film pelapis non-ringan, sehingga homopolimer akrilik tidak terlalu cocok untuk bahan perata. Agen perata yang ideal adalah kopolimer, yang dapat berupa terpolimer, atau kopolimer yang dimodifikasi, dan hanya kopolimer yang dapat mengubah sifat polimer dan suhu kaca melalui monomer yang berbeda.
Biasanya jumlah berat molekul rata-rata agen perataan akrilat dikontrol antara 6000-20000, distribusi berat molekul relatif sempit, suhu bunga kaca dikontrol di bawah -20 ° C dan tegangan permukaan di bawah 25-26mN / m. Kopolimer akrilik terbatas kompatibilitas ini dianggap sebagai agen perataan yang baik.
Bahan perata akrilik dapat berupa homopolimer atau kopolimer; struktur linier atau struktur dengan rantai bercabang; kopolimer acak atau kopolimer blok.