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龙海化工:EVA蜡对铝粉排列的作用

2023年09月21日10:25 来源:慧正资讯

慧正资讯:对于铝粉漆而言,当片状的铝粉颜料在涂膜中的排列情况发生改变时,其闪光效果也随之变化。若铝粉在体系中分布均匀,铝粉的絮片倾斜角度较小,即15 ° 和 110 ° 角的明度值的差相对较大,漆膜则表现出良好的闪光效果。若铝粉分布不均匀,铝粉的絮片倾斜度较大,即15 °和110 °角的明度值的差相对较小,漆膜则表现出较差的闪光效果。通常一般用闪光指数(FI)来表示5 ° 和 110 ° 角的明度值的差,一般认为FI值小于10时,属于弱金属性;FI 值为10~20时,属于强金属性,弱珠光性;FI值达到20~30时,则属于强珠光性,说明闪光效果最好。

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铝粉排列的影响因素:

通过实验测试,对比不同的膜厚、干燥条件、漆料触变性、漆料的表面张力差、细度等因素对铝粉排列的影响。

1. 干膜厚度对铝粉排列的影响

由图可以看到,FI值随膜厚降低,光泽则会随膜厚升高。当膜厚在14um左右时,FI值和光泽都处于较高的数值处,二者较为均衡。

这是因为在同样粘度的漆料的情况下,当膜厚增加时,湿膜挥发界面不变,挥发时间长,黏度恢复变慢,特别的当湿膜进入预烘烤阶段后,湿膜中的水分被强制蒸发,黏度开始上升,湿膜层逐渐加强贝纳德漩涡状态。由于初始黏度低,水分蒸发带来的黏度上升并不能有效控制住贝纳德漩涡导致的铝粉运动,最终使铝粉排列紊乱,小角度明度快速下降,FI值下降。

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2. 漆膜干燥条件对铝粉排列的影响

当闪干1 min后,湿膜的黏度还未完全恢复,就进入预烘烤阶段,此时黏度并不能有效控制由贝纳德漩涡带来的铝粉运动,最终导致铝粉排列紊乱,小角度L* 值降低,大角度升高,而闪干3 min 以后,黏度已经恢复,进入预烘烤阶段后,足够控制贝纳德漩涡引起的铝粉运动,所以闪干3 min 和7 min 的样板L* 值接近,且铝粉定向好于闪干1 min 的样板。外观方面,N1、N3 和DOI 值变化不大,说明闪干时间对外观几乎没有影响。

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3. 漆料的触变性对铝粉排列的影响

由于一般闪光底色漆的施工固体分都比较低(固体份15%左右),从而大量的溶剂会使体系的粘度降太大,使效应颜料在湿膜中能不受太大阻力而产生移动或运动,造成无规取向。为减少这种倾向,必须增加体系的粘度,从而增加体系对铝粉或珠光颜料的运动阻力,使这种运动“ 自由度” 降低到一个可控制的水平。对于闪光漆而言,具有较强的触变性,在常温闪干结束后,湿膜黏度较高,在预烘烤阶段,较高的黏度均能克服水分蒸发带来的贝纳德漩涡效应,使铝粉定向不会受到升温速率(干燥快漆膜干燥快慢)的影响。

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4. 漆料的表面张力差对铝粉排列的影响

漆料体系中含有控制表面张力差的物质,如流平剂,润湿剂等能使漆料体系表面张力差减小,减少贝纳德漩涡力的程度,可以有效的减缓效应颜料在漆料中的移动翻转,可以辅助效应颜料的定向排列。

5. 漆料的细度对铝粉排列的影响

漆料中含有消光剂、填料等大粒径颗粒。颗粒越大,效应颜料越趋于杂乱排列;反之,趋于平行排列。如效应颜料漆中加入填料,分散细度大时,效应颜料排列杂乱,随着细度下降,排列趋于平行。防沉剂和定向排列助剂的分散程度也会影响到效应颜料排列。

由下图我们实际测得的粒径变化对FI值的影响,也可以明显看出粒径越大,FI值就越低。

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从实际所喷的样板来看也很明显。

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改性乙烯醋酸乙烯(EVA)共聚物蜡,对于改善铝粉排列、定向是由非常优异的效果的,其其作用机理为:EVA蜡颗粒集聚形成的聚合体,对铝粉颗粒有很好的托附作用,另外其流变增稠作用使体系粘度上升,有效防止铝粉颗粒随意漂移,从而帮助铝粉定向排列,减少云块状色差/花斑,增进随角异色效果,增强表面金属感。

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根据前面的测试,铝粉漆的TI值(触变值)越高,铝粉排列的效果越好。我们在水性单组份的丙烯酸乳液,分散体的氨基烤漆及水溶性烤漆体系,分别测试了龙海227C EVA蜡乳液与市场竞品在不同添加量下的TI值,以对比铝粉排列效果。

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在这三个树脂体系中,227C在任意添加量下,漆液的TI值都明显高于市场竞品,由此可知,对铝粉排列的帮助也比市场竞品更加优异。

另外,227C在不同添加量下,对光泽影响也都跟竞品基本持平。

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另外,227C对漆膜的耐水也没有明显影响。我们做了25℃常温水*10天的耐水测试,相比空白样,添加了6% 227C的漆膜耐水性也没有影响。

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根据这些实际测试,227C对于各类不同的水性树脂体系的铝粉漆,都具有极为优异的铝粉排列、定向的效果,且对于漆膜的耐水、光泽都影响很小,非常适合用于目前主流的各类水性铝粉漆中。

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