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龍海化工:EVA蠟對鋁粉排列的作用

2023年09月21日10:25 來源:慧正資訊

慧正資訊:對于鋁粉漆而言,當片狀的鋁粉顏料在涂膜中的排列情況發生改變時,其閃光效果也隨之變化。若鋁粉在體系中分布均勻,鋁粉的絮片傾斜角度較小,即15 ° 和 110 ° 角的明度值的差相對較大,漆膜則表現出良好的閃光效果。若鋁粉分布不均勻,鋁粉的絮片傾斜度較大,即15 °和110 °角的明度值的差相對較小,漆膜則表現出較差的閃光效果。通常一般用閃光指數(FI)來表示5 ° 和 110 ° 角的明度值的差,一般認為FI值小于10時,屬于弱金屬性;FI 值為10~20時,屬于強金屬性,弱珠光性;FI值達到20~30時,則屬于強珠光性,說明閃光效果最好。

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鋁粉排列的影響因素:

通過實驗測試,對比不同的膜厚、干燥條件、漆料觸變性、漆料的表面張力差、細度等因素對鋁粉排列的影響。

1. 干膜厚度對鋁粉排列的影響

由圖可以看到,FI值隨膜厚降低,光澤則會隨膜厚升高。當膜厚在14um左右時,FI值和光澤都處于較高的數值處,二者較為均衡。

這是因為在同樣粘度的漆料的情況下,當膜厚增加時,濕膜揮發界面不變,揮發時間長,黏度恢復變慢,特別的當濕膜進入預烘烤階段后,濕膜中的水分被強制蒸發,黏度開始上升,濕膜層逐漸加強貝納德漩渦狀態。由于初始黏度低,水分蒸發帶來的黏度上升并不能有效控制住貝納德漩渦導致的鋁粉運動,最終使鋁粉排列紊亂,小角度明度快速下降,FI值下降。

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2. 漆膜干燥條件對鋁粉排列的影響

當閃干1 min后,濕膜的黏度還未完全恢復,就進入預烘烤階段,此時黏度并不能有效控制由貝納德漩渦帶來的鋁粉運動,最終導致鋁粉排列紊亂,小角度L* 值降低,大角度升高,而閃干3 min 以后,黏度已經恢復,進入預烘烤階段后,足夠控制貝納德漩渦引起的鋁粉運動,所以閃干3 min 和7 min 的樣板L* 值接近,且鋁粉定向好于閃干1 min 的樣板。外觀方面,N1、N3 和DOI 值變化不大,說明閃干時間對外觀幾乎沒有影響。

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3. 漆料的觸變性對鋁粉排列的影響

由于一般閃光底色漆的施工固體分都比較低(固體份15%左右),從而大量的溶劑會使體系的粘度降太大,使效應顏料在濕膜中能不受太大阻力而產生移動或運動,造成無規取向。為減少這種傾向,必須增加體系的粘度,從而增加體系對鋁粉或珠光顏料的運動阻力,使這種運動“ 自由度” 降低到一個可控制的水平。對于閃光漆而言,具有較強的觸變性,在常溫閃干結束后,濕膜黏度較高,在預烘烤階段,較高的黏度均能克服水分蒸發帶來的貝納德漩渦效應,使鋁粉定向不會受到升溫速率(干燥快漆膜干燥快慢)的影響。

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4. 漆料的表面張力差對鋁粉排列的影響

漆料體系中含有控制表面張力差的物質,如流平劑,潤濕劑等能使漆料體系表面張力差減小,減少貝納德漩渦力的程度,可以有效的減緩效應顏料在漆料中的移動翻轉,可以輔助效應顏料的定向排列。

5. 漆料的細度對鋁粉排列的影響

漆料中含有消光劑、填料等大粒徑顆粒。顆粒越大,效應顏料越趨于雜亂排列;反之,趨于平行排列。如效應顏料漆中加入填料,分散細度大時,效應顏料排列雜亂,隨著細度下降,排列趨于平行。防沉劑和定向排列助劑的分散程度也會影響到效應顏料排列。

由下圖我們實際測得的粒徑變化對FI值的影響,也可以明顯看出粒徑越大,FI值就越低。

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從實際所噴的樣板來看也很明顯。

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改性乙烯醋酸乙烯(EVA)共聚物蠟,對于改善鋁粉排列、定向是由非常優異的效果的,其其作用機理為:EVA蠟顆粒集聚形成的聚合體,對鋁粉顆粒有很好的托附作用,另外其流變增稠作用使體系粘度上升,有效防止鋁粉顆粒隨意漂移,從而幫助鋁粉定向排列,減少云塊狀色差/花斑,增進隨角異色效果,增強表面金屬感。

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根據前面的測試,鋁粉漆的TI值(觸變值)越高,鋁粉排列的效果越好。我們在水性單組份的丙烯酸乳液,分散體的氨基烤漆及水溶性烤漆體系,分別測試了龍海227C EVA蠟乳液與市場競品在不同添加量下的TI值,以對比鋁粉排列效果。

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在這三個樹脂體系中,227C在任意添加量下,漆液的TI值都明顯高于市場競品,由此可知,對鋁粉排列的幫助也比市場競品更加優異。

另外,227C在不同添加量下,對光澤影響也都跟競品基本持平。

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另外,227C對漆膜的耐水也沒有明顯影響。我們做了25℃常溫水*10天的耐水測試,相比空白樣,添加了6% 227C的漆膜耐水性也沒有影響。

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根據這些實際測試,227C對于各類不同的水性樹脂體系的鋁粉漆,都具有極為優異的鋁粉排列、定向的效果,且對于漆膜的耐水、光澤都影響很小,非常適合用于目前主流的各類水性鋁粉漆中。

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