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旭豐粉體|涂料的消光原理及常見消光劑的種類

2024-10-15
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當代,涂料工業迅速發展,在這期間,高光澤的亮光涂料以其色澤鮮艷、明亮等優點深受消費者的喜愛,并在相當長的時間內占據著涂料市場。但是,高光澤的亮光涂料成膜后反光比較嚴重,給人一種刺眼的感覺。同時,對人的眼睛有害。另一方面消費者的審美觀念越來越傾向于休閑、時尚和個性化。這些因素就導致了人們對具有柔和外觀的低光澤涂料的需求急劇增加。因此,如何生產具有消光性能的涂料成為必須考慮的問題。


人們認為消光就是采用各種手段,破壞涂膜的光滑性,增大涂膜的表面微觀粗糙度,降低涂膜表面對光線的反射。


消光的方法大概可以分為:物理消光和化學消光。


物理消光:加入消光劑,使涂料在成膜過程,表面產生凹凸不平,增大對光的散射和減少反射。


化學消光:在涂料中引入一些例如聚丙烯接枝物質類能吸收光線的結構或基團來獲得低光澤。


在現今的涂料行業,人們普遍采用的是加入消光劑的方法。常見的消光劑主要有以下幾類:金屬皂、蠟、功能性細料。


金屬皂


金屬皂是早期人們常用的一種消光劑,它主要是一些金屬硬脂酸鹽,像硬脂酸鋁、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂等等。其中硬脂酸鋁應用的最多。


金屬皂的消光原理是基于它和涂料成份的不相容性,它以非常細的顆粒懸浮在涂料中,成膜時則分布在涂膜的表面,使涂膜表面產生微觀粗糙度,降低涂膜表面光的反射而達到消光目的。


圖1.硬脂酸鋁



蠟是使用較早應用較為廣泛的一種消光劑,它屬于有機懸浮型消光劑。在涂料施工完畢后,隨溶劑的揮發,涂膜中的蠟析出,以微細的結晶懸浮在涂膜表面,形成一層散射光線的粗糙面而起到消光作用。市場上有多種不同的石蠟制品,以聚乙烯、聚丙烯及巴西蠟等為基礎的蠟制品在涂料和油墨中使用最為普遍。


蠟作為消光劑的特點是使用簡便,并且可以賦予涂膜良好的手感和耐水、耐濕熱、防沾污性。但蠟層在涂膜表面形成后也會阻止溶劑的揮發和氧氣的滲入,影響涂膜的干燥和復涂。今后的發展趨勢是合成高分子蠟與二氧化硅并用,使其獲得最佳消光效果。


圖2.高分子合成蠟粉


功能性細料


如滑石粉、硅藻土、高嶺土、氣相二氧化硅等都是專用作消光劑的功能細料,它屬于無機填充型消光劑。在涂膜干燥時,它們的微小顆粒會在涂膜表面形成微粗糙面,減少光線的反射獲得消光外觀。


圖3.(左:超細滑石粉,右:氣硅)



超細滑石粉擁有和氣相二氧化硅類似的物理和化學屬性,且吸油值較低于氣相二氧化硅,添加比例相對較高,可減少一定量的氣相二氧化硅使用,同樣可增進涂層一定的耐磨和耐刮擦性屬性,同時賦予啞光效果;


對于涂料粘度體系也能起到較好的增稠和防沉效應;


在工業漆、防腐涂料等配方設計時,常會選用兩者協同使用的添加方式輔助涂料配方的最終成型。


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