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怎样消除聚氨酯漆膜上的暗泡

上一篇 / 下一篇  2008-03-21 16:12:02 / 个人分类:Notes

所谓暗泡,是指气泡悬浮在漆膜当中,不溢出,也不破裂,俗称“鬼影”。
这种病态现象是聚氨酯漆所特有,非常影响漆膜良好的装饰外观。解决办法是仁者见仁,
但每个办法都有局限性。
这次讨论的话题是:分析暗泡形成因素以及怎样消除暗泡。

起泡的原因:
1、涂料液黏度过大
2、涂装时剪切力较大
3、多孔性底材
4、固化过程溶剂挥发过快
5、原料中含水量偏高
6、含过量易起泡的表面活性剂或其它物质

暗泡产生的因素

暗泡的产生机理让我们一目了然:
潮气(H2O)在聚氨酯体系的存在就是暗泡产生的根本原因。
因而导致潮气(H2O)出现的因素,就是暗泡产生的因素。
具体上,
就是因为物料(颜、填料)可能含有水;
施工时可能湿度高、环境温度高;
物面水分含量高;
所用稀释剂可能含水;
喷涂时压缩机里可能含水,等等,
所有这些都可能导致暗泡的出现。
但最主要的因素还是空气湿度高和环境温度高。
我国地域广大,北方干旱,南方潮湿,四季温差明显,
暗泡出现的频度、强弱也各不相同。
潮湿的地方出现的机会较多,
干旱的地方出现较少;
夏秋季节出现较多,
而春冬天出现较少。
尤其是在高温、高湿的夏季,最易产生暗泡。

关于多孔底材的一点看法:
1.涂装渗透性好的底漆,将孔隙封住
2.单遍涂装厚度薄些,多次涂装。

为了让这个话题有个连续性,我还是简单补上上次因为网站故障,弄丢的回复-
解决暗泡方法二:较低固含,多次薄涂;
解决暗泡方法三:减少固化剂的配比量。
但,这两种方法都有局限性(不再重述了)-
上述三种方法,是涂装工人所能采取的消除暗泡的办法;条件限制,他们所能做的,
只能是这些。要从源头上解决暗泡问题,非研发人员不可。
有兴趣的朋友,下面可以从配方着手分析解决-

双组分聚氨酯涂料尤其是高光泽品种在夏季高温高湿条件下是很容易出现暗泡漆病的,这是众所周知的,也是做涂料人很头疼,很难解决的问题。
至于暗泡产生的原因和机理,我认为楼主在前面已经解释的很清楚,很透彻,也很合理。
对于如何解决暗泡的问题,以下是我得个人观点:
一、从油漆的配方上解决的方法有:1、使用含水率低的颜填料;2、使用氨酯级的溶剂;3、使用脱水剂;4、使用适当的脱泡剂、消泡剂;5避免使用具有稳泡能力的有机硅流平剂;6、尽量少使用丁酯、乙酯及甲苯低沸点溶剂,应使用沸点高于160度的溶剂;7溶剂的搭配应该注意保证一定的挥发梯度,控制漆膜的表干,延长漆膜的开孔时间。8、选用合适的固化剂&主剂树脂品种,因为不同的树脂引起暗泡的能力是不同的。
二、从油漆的施工上解决的方法有:因为空气环境你很难控制,那就严格控制压缩空气的含水量,加强喷涂环境&流平环境的通风;条件许可情况下进行薄涂多道施工;喷涂后,流平尽量在温度相对低环境中进行。
如果高温高湿的环境及其恶劣,要想不产生暗泡漆病,就只能停产待工了。
1、在高温高湿条件下,使用低沸点溶剂如:丁酯、乙酯、甲苯过多,一方面会因为挥发过快,造成吸湿泛白;另一方面会使漆膜表干太快,造成暗泡、针孔等弊病。所以为了解决问题应尽量少用或者不用。
2、调整溶剂的挥发梯度,单独使用高沸点溶剂也是可以的,目前我们能用的高沸点溶剂品种也很多,可以利用不同的溶解力,和不同的溶剂释放性的溶剂来调节。
3、通常使用的有机硅流平剂大部分具有稳泡性,这一点对解决暗泡问题是不利的,如果为了得到滑爽的手感而不得不采用硅系流平剂的话,可以使用具有适当脱泡功能的有机硅流平剂,这种流平剂市面上有产品可供选用。如果对手感没有特别要求,最好使用丙烯酸酯类的流平剂,因为该类流平剂一般不具有稳泡性,同时具有一定的脱泡性。
4、树脂的选用原则是低表干速度,高实干速度,固化剂一定要控制游离异氰酸酯的量,越低越好。

总结一下sxplmn的发言,暗泡产生有两个方面:
1.化学反应,潮气(水)的干扰;
2.体系自身问题,如粘度、溶剂、助剂稳泡、树脂。
解决方法:
1.避免和水接触(包括原料);
2.调整配方,降粘,不用或少用有机硅类助剂,多用慢干溶剂释放气泡。
但是,根本来说,树脂的选择是最重要的,如何选择树脂,那些树脂容易生成反应暗泡,那些不容易生成。应该在这方面多做考虑。

所谓暗泡,是指气泡悬浮在漆膜当中,不溢出,也不破裂,俗称“鬼影”。
这种病态现象是聚氨酯漆所特有,非常影响漆膜良好的装饰外观。
其形成原因是在漆膜干燥过程中,由于施工或者涂料成份反应形成的气泡固化在漆膜中没有溢出表面。具体解决可以是多方面的: 一是加入部分挥发速率慢的真溶剂使气泡有足够时间溢出漆膜表面; 二是选用恰当的消泡剂;三是严格控制漆料质量,减少副反应。

BYk在助剂应用的培训中给我们讲过,
有好几种方法,
大概有一下几种:
加入100#汽油
选用合适的消泡剂
选用几种树脂搭配,形成穿插网络(拜耳理论
各种助剂的使用量及其搭配

暗泡产生机理
暗泡产生机理与通常气泡产生机理不同,通常气泡的产生主要是由于配漆搅拌时夹入空气或刷涂时刷子夹有空气或膜厚烘烤温度高的原故。这些原因产生的气泡容易消除,只须静置约20分钟或改用喷涂或延长闪蒸时间或降低烘烤温度等办法,分别可以解决,消泡就能达到目的。但双组分聚氨酯漆所产生的气泡,属于这一类的只占小部分,而大部分气泡主要是因为异氰酸根(-NCO)与潮气(H2O)反应,产生二氧化碳(CO2)而引起的,反应式为:
R-N=C=O + H2O ——→ R-NH2 + CO2 ↑
所产生的气泡如果能在漆膜干透前溢出漆膜,并成功破掉和流平,则是正常漆膜,如不能破裂或破裂后不能流平,则是一般气泡(明泡)问题;如果在漆膜干透前气泡还不能溢透出来,也不破裂,于是就形成了暗泡。其实,大部分暗泡都是在漆膜表干后,-NCO基团与潮气(H2O)继续反应所引起的。追究根源,这种现象起因是异氰酸根(-NCO)与潮气(H2O)反应的结果。因此,也可以说暗泡是聚氨酯漆所特有的,也就是说,只有聚氨酯漆才有产生暗泡的可能。

对于暗泡的解决,无外乎下面的几种方法:
脱水剂(前提溶剂需氨酯级溶剂);脱泡、消泡剂;调整体系溶剂控制表干速度以及真溶剂的挥发速度(可考虑高沸点的真溶剂);环境温湿度等。
下面的问题是个挑战:高温高湿环境、快干的PU漆,底材多孔。

暗泡一般出现在亮光体系里,跟基材和施工方法关系不是很大!
PU漆漆膜干燥过程中会有4个不同的反应产生:
1,树脂的-OH与固化剂的-NCO基团的反应,此为成膜的主要反应; -NCO+-OH
2,空气中的潮气H2O与固化剂的-NCO基团的反应,为副反应;-NCO+H2O
3,树脂中不饱和双键与固化剂的-NCO基团的反应,为副反应;-C=C-+O2
4,树脂中残余的羧酸基团与固化剂的-NCO基团的反应,为副反应;-COOH+-NCO

出现暗泡主要主要是反应泡,而且暗泡多见出现在亮光体系里(在哑光体系里很少见,在NC体系里也没有)不过,跟基材和施工方法关系不是很大!
主要原因有配方,环境(湿度,天气状况),漆膜干燥方式(表干速度)有关;
如在非常潮湿的条件下后使用了反应活性很低的固化剂,如使用的树脂为不饱和的醇酸树脂,如在树脂生产过程中没有严格控制酸值等;

可以看出,要解决暗泡,是要尽可能的消除所有的副反应,例如:
在配方中添加吸水剂;
使用反应活性高的快干固化剂,例如多用TDI三聚体(但容易出现柔韧性变差的问题);
使用饱和脂肪酸树脂;
使用酸值控制更理想的树脂;

总的来说,还是主要从配方来改善暗泡.例如树脂的选择,固化剂的选择,溶剂体系挥发梯度的调整等!

我们公司对暗泡一直是一个头痛的问题,都十来年了都没有一个很好的解决方式,现在是亮光能不做就不做,但是在成都市场上,亮光体系涂装占了半壁江山以上,所以在南方市场,如果做不好亮光体系(主要是暗泡,痱子),那么就很难立足呀!

以上是俺的一些看法,在这里的都是涂料界的朋友,希望可以互相学习!

不过俺现在已经不做如此高难度的东西了,俺现在在做的是水性木器漆!
单组分的好做多了,但是双组分的水性木器漆里暗泡的处理比溶剂型更难!因为其主要溶剂就是 水 ,哈哈!




TAG: 聚氨酯 暗泡

fqwang科学技术部 引用 删除 风抢王   /   2008-03-22 10:06:07
厉害!学习了!
 

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