如何解決涂布烘干過程中產(chǎn)生細(xì)微的氣泡問題?
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涂層起泡的控制
涂層起泡的原因通常有兩類:一是由于涂料生產(chǎn)過程控制不嚴(yán),比如溶劑或樹脂含水、顏填料受潮等;二是由于涂料施工管理松散。所以控制涂層起泡一方面要控制涂料生產(chǎn)過程,另一方面要控制涂料的施工過程。
加強(qiáng)生產(chǎn)管理
涂料生產(chǎn)時,嚴(yán)格控制所用顏料、填料及溶劑的含水量;在底漆配方中,盡量避免使用可溶性的顏填料;使用溶劑要兼顧其揮發(fā)平衡,避免溶劑過多殘留;在高濕環(huán)境中,使用滲透性低的基料。
加強(qiáng)施工管理
施工時要避免高溫、潮濕等不良?xì)夂颦h(huán)境,被涂裝表面溫度應(yīng)保持在露點(diǎn)溫度 3 ℃ 以上,相對濕度 不高于 85 %;
施工前因涂層遇雨或凝露、結(jié)霜等,要使其干燥后,方可涂刷下一道涂料;
施工前應(yīng)將涂料稀釋攪拌后靜置一段時間后再涂刷,特別雙組分涂料應(yīng)有一定的熟化期,從而避免混合不均勻和反應(yīng)產(chǎn)生熱,引起氣泡;
控制涂層厚度,降低其透水性;
控制表面打磨程度,粗糙度太大易產(chǎn)生漏涂、空穴,必然引起氣泡;
底材經(jīng)預(yù)處理后,表面一定要保持干凈,不得留下電解質(zhì)、粉塵、油脂等影響涂料附著力的雜質(zhì);
制品使用和保存時,盡量避免高溫、高濕環(huán)境,減少直接與水接觸的機(jī)會;
涂刷多孔性基材時,應(yīng)先涂刷滲透性好的封閉底漆,盡量驅(qū)除孔 內(nèi)殘留空氣、溶劑等殘留物。
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氣泡產(chǎn)生的原因
起泡通常是伴隨涂層老化過程發(fā)生的,從此意義上說,起泡可分為膨脹起泡和腐蝕起泡兩種。溶劑型涂料在涂布成膜后,都?xì)埩粲幸欢ǖ娜軇?,這些溶劑有的甚至可以存在數(shù)十年。另外,涂膜可以認(rèn)為是一種半透膜,水、水汽等小分子可以透過,而對 一 些溶質(zhì)則不易透過,因而會產(chǎn)生滲透壓。
起泡是因?yàn)橥繉泳植渴ジ街?,受泡?nèi)氣體或液體的壓力離開基底 ( 底材或下涂層 ) 鼓起,使涂膜呈現(xiàn)似圓形的凸起變形。這種變形在涂膜干燥過程中可以消失,也可以永久存在。起泡必須具 備兩個條件:一是涂層具有透水透氣性,其二是涂層與底材之間存在附著缺陷。
大多認(rèn)為涂膜起泡通常有以下幾方面的原因。
基材表面處理不當(dāng)
基材表面氧化物、可溶性鹽等物質(zhì)是涂層起泡的誘發(fā)點(diǎn)。由于基材表面沾染蠟質(zhì)、油污、塵土、可溶性鹽等物質(zhì),或基材表面有潮氣、水珠或揮發(fā)性液體存在,或表面處理時,工件凹處有銹、潮氣等造成。
涂膜干燥后,這些地方的涂層與基材表面附著不牢,潮氣積聚于低附著力區(qū)域,使這些區(qū)域中積聚液相或氣相。當(dāng)溫度變化時,其受熱膨脹產(chǎn)生的蒸氣壓是氣泡生成的主要原因。此時,涂膜愈厚,起泡的傾向愈大。當(dāng)涂層很薄,又處于潮濕環(huán)境中,將會發(fā)生滲透,滲透壓是氣泡生成的主要原因。當(dāng)處于濕熱環(huán)境中,蒸汽壓、滲透壓雙重作用更會加劇氣泡產(chǎn)生。未除凈的銹蝕、氧化皮等與涂料中某些物質(zhì)或從涂膜微觀通道內(nèi)滲人的水、氣體、腐蝕介質(zhì)反應(yīng),生成氣體,加上環(huán)境溫度、濕度的影響,也會造成涂層起泡。這種現(xiàn)象多出現(xiàn)于高級涂裝采用油性膩?zhàn)樱捎谑嗄z中的水分或木器件潮濕時涂漆,在受熱情況下,也可導(dǎo)致氣泡;前一層涂料涂好,涂膜將干未干時遇雨,存在潮氣或水珠涂面漆也會產(chǎn)生氣泡。 已腐蝕的表面,基材空隙中殘留鹽和氧化物,腐蝕性氣體 ( 如硫化氫、氯化氫、二氧化碳等 ) 穿過涂層而被吸收,將涂層推離表面也會引起起泡或腐蝕性 氣體滲透進(jìn)涂膜與表面發(fā)生反應(yīng),同樣也會引起滲透壓起泡。
溶解于涂料內(nèi)的氣體隨溫度升高釋放
經(jīng)涂裝形成的濕膜中,尚有約 10 %的揮發(fā)溶劑,其它約 90 %的溶劑已在涂裝過程中揮發(fā)到大氣中,另外一些涂料中溶劑不適當(dāng)?shù)膿]發(fā)也會造成溶劑殘留。溶劑的保留能力除與溶劑的揮發(fā)速度和外部條件有關(guān)外,還與它們與溶質(zhì)的相互作用及顏填料的吸附性等有關(guān)。涂料中殘留的溶劑就象增塑劑 一 樣,會使涂膜變軟。由于溶劑對水有一定的敏感性,殘留溶劑能增加涂膜對水的吸收和涂料中潮氣的轉(zhuǎn)移。
如果涂料本身的粘結(jié)不牢,則其耐水性的下降,會引起附著力喪失,涂層起泡。 隨著涂層表面溫度的變化,殘留溶劑本身也會產(chǎn)生足夠的蒸汽壓,使涂層起泡。最嚴(yán)重的是潮氣滲透進(jìn)涂膜中,結(jié)合殘留溶劑,引起涂層起泡。僅僅是由溶劑蒸發(fā)引起的氣泡,常常是涂料施工后不久 出現(xiàn)的。
這種現(xiàn)象多出現(xiàn)于烘干性涂料噴涂后,濕膜閃蒸時間過短及烘干升溫過程中,初期溫升過快或因噴涂濕膜過厚,且濕膜表干過快,造成底層溶劑揮發(fā)不暢;雙組分聚氨酯涂料,配漆時產(chǎn)生的氣泡未消失,氣泡溢出時涂膜已失去流動性,此時也會出現(xiàn)起泡現(xiàn)象。特別是涂料、溶劑中含有微量水時,更易產(chǎn)生此類弊病。另外底漆未干時,涂刷快干面漆,也會封閉底漆中的溶劑,造成溶劑殘留。
多孔性底材殘留的氣體
溶劑也會引起涂膜在多孔基材,如水泥、木材等上起泡。通常有機(jī)涂料涂布在無機(jī)底材上,且表面溫度較高時易出現(xiàn)。此時泡的生成速度極快,易破裂而露出底材。這類泡可通過施涂滲透型底漆而消除。滲透型底漆通常粘度低,成膜薄,能迅速干燥,并有足夠時間滲透 、避開高溫時問施工等也可避免此類氣泡。
多孔性基材表面涂裝快干漆時,表面成膜而阻止空氣透過或溶劑不適當(dāng)釋放, 日光曝曬會加劇氣泡產(chǎn)生。
顏料或填料表面吸附氣體或液體
涂料中可溶性顏填料是許多泡弊病產(chǎn)生的原因。可溶性顏料吸收透過涂層的潮氣,變成溶液。由于滲透作用,水將通過涂層被拉到濃溶液處。另外如可溶性鹽沾染了基材或涂層之問的任一表面,同樣的現(xiàn)象也會發(fā)生。涂料中含有可溶性物質(zhì),則起 泡不可避免。
其它
氣泡還通常發(fā)生在陰極保護(hù)區(qū)域和用來彼此互補(bǔ)的涂料。這是因?yàn)樵陉帢O保護(hù)區(qū)域的涂層下金屬基材表面有氫氣產(chǎn)生,當(dāng)氫氣量達(dá)到一定體積,就有足夠的壓力頂起涂膜。
在涂布預(yù)涂底漆后,使用高性能涂料罩面時,也常常出現(xiàn)氣泡現(xiàn)象。這是因?yàn)榈灼岣街Σ粔颉T诤芏嗲闆r下,高性能涂料的溶劑也會引起底漆與基材表面的脫離。 腐蝕介質(zhì)滲透到底材并與之發(fā)生反應(yīng),直接產(chǎn) 生氣泡,如有機(jī)酸、無機(jī)酸等與鋼材、苛性堿與鋅、鋁等反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。
綜上所述,涂層的起泡原因比較復(fù)雜,我們應(yīng)盡量避免在生產(chǎn)和使用中氣泡的產(chǎn)生,從而得到一個完美的涂層,取得裝飾和防護(hù)具佳的效果。
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