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旭丰粉体|涂料的消光原理及常见消光剂的种类

2024-10-15
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当代,涂料工业迅速发展,在这期间,高光泽的亮光涂料以其色泽鲜艳、明亮等优点深受消费者的喜爱,并在相当长的时间内占据着涂料市场。但是,高光泽的亮光涂料成膜后反光比较严重,给人一种刺眼的感觉。同时,对人的眼睛有害。另一方面消费者的审美观念越来越倾向于休闲、时尚和个性化。这些因素就导致了人们对具有柔和外观的低光泽涂料的需求急剧增加。因此,如何生产具有消光性能的涂料成为必须考虑的问题。


人们认为消光就是采用各种手段,破坏涂膜的光滑性,增大涂膜的表面微观粗糙度,降低涂膜表面对光线的反射。


消光的方法大概可以分为:物理消光和化学消光。


物理消光:加入消光剂,使涂料在成膜过程,表面产生凹凸不平,增大对光的散射和减少反射。


化学消光:在涂料中引入一些例如聚丙烯接枝物质类能吸收光线的结构或基团来获得低光泽。


在现今的涂料行业,人们普遍采用的是加入消光剂的方法。常见的消光剂主要有以下几类:金属皂、蜡、功能性细料。


金属皂


金属皂是早期人们常用的一种消光剂,它主要是一些金属硬脂酸盐,像硬脂酸铝、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁等等。其中硬脂酸铝应用的最多。


金属皂的消光原理是基于它和涂料成份的不相容性,它以非常细的颗粒悬浮在涂料中,成膜时则分布在涂膜的表面,使涂膜表面产生微观粗糙度,降低涂膜表面光的反射而达到消光目的。


图1.硬脂酸铝



蜡是使用较早应用较为广泛的一种消光剂,它属于有机悬浮型消光剂。在涂料施工完毕后,随溶剂的挥发,涂膜中的蜡析出,以微细的结晶悬浮在涂膜表面,形成一层散射光线的粗糙面而起到消光作用。市场上有多种不同的石蜡制品,以聚乙烯、聚丙烯及巴西蜡等为基础的蜡制品在涂料和油墨中使用最为普遍。


蜡作为消光剂的特点是使用简便,并且可以赋予涂膜良好的手感和耐水、耐湿热、防沾污性。但蜡层在涂膜表面形成后也会阻止溶剂的挥发和氧气的渗入,影响涂膜的干燥和复涂。今后的发展趋势是合成高分子蜡与二氧化硅并用,使其获得最佳消光效果。


图2.高分子合成蜡粉


功能性细料


如滑石粉、硅藻土、高岭土、气相二氧化硅等都是专用作消光剂的功能细料,它属于无机填充型消光剂。在涂膜干燥时,它们的微小颗粒会在涂膜表面形成微粗糙面,减少光线的反射获得消光外观。


图3.(左:超细滑石粉,右:气硅)



超细滑石粉拥有和气相二氧化硅类似的物理和化学属性,且吸油值较低于气相二氧化硅,添加比例相对较高,可减少一定量的气相二氧化硅使用,同样可增进涂层一定的耐磨和耐刮擦性属性,同时赋予哑光效果;


对于涂料粘度体系也能起到较好的增稠和防沉效应;


在工业漆、防腐涂料等配方设计时,常会选用两者协同使用的添加方式辅助涂料配方的最终成型。


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