第五章涂料中的流變學(xué)與表面化學(xué)第五章涂料中的流變學(xué)與表面化學(xué)觸變性流體：流動(dòng)行為有時(shí)間依賴(lài)性的假塑性流體。高τ，低η，便于涂布；低τ，高η，防沉降和流掛。觸變劑：如有機(jī)澎潤(rùn)土。觸變性的起因之一是由于體系可形成某種很弱的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，如通過(guò)氫鍵，剪切力下可破壞，撤去，又可恢復(fù)。觸變性流體：流動(dòng)行為有時(shí)間依賴(lài)性的假塑性流體。高τ，低η，便5.1.2

流變助劑（rheologyagent）使整個(gè)涂料體系構(gòu)成弱交聯(lián)的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而使涂料具有觸變性。流變助劑對(duì)高剪切速率下的粘度影響不大，主要對(duì)低剪切速率下的粘度產(chǎn)生顯著影響。流變助劑主要有以下品種：

(1)有機(jī)膨潤(rùn)土有機(jī)膨潤(rùn)土可用于工業(yè)涂料、乳膠漆、底漆中，用量0.2%～1.0%。它會(huì)降低涂膜光澤，對(duì)聚氨酯和環(huán)氧-聚酰胺的使用期，附著力亦產(chǎn)生不良影響。預(yù)膠時(shí)需借助高速分散機(jī)的剪切作用，分散十分鐘，并且極性溶劑的用量不宜過(guò)多，否則觸變作用弱。5.1.2流變助劑（rheologyagent）

(2)氣相二氧化硅為平均原始粒徑7～40nm的球形，在表面有硅醇基團(tuán)，通過(guò)氫鍵作用能形成三維結(jié)構(gòu)。隨表面積增大，硅醇基含量增多(一般3～4個(gè)硅醇基·nm-2)，觸變性更高。一般比表面積200m2·g-1就有較好的觸變性，更高比表面積觸變作用更強(qiáng)。

(3)聚乙烯蠟為分子量1500～3000的乙烯共聚物或氧化聚乙烯，含有較多的極性基團(tuán)，在非極性溶劑中形成凝膠體。用量約1%。使用粉末時(shí)，按10%加熱到90～100℃配成二甲苯溶液，并立即稀釋到5%備用；漿狀制品需在～45℃混合。另外亦可用作木器和家具啞光涂料的消光劑、增稠劑；卷材涂料和罐頭涂料的防粘連劑；地板涂料的耐磨改進(jìn)劑和抗劃痕劑等；還可用在金屬閃光漆的底色漆中防鋁粉沉降和改善鋁粉在涂膜中平行排布的定向。(2)氣相二氧化硅

5.1.3溫度對(duì)粘度的影響按分子熱運(yùn)動(dòng)的孔穴理論，低分子液體的粘溫關(guān)系可用Andrad方程表示：（E—流動(dòng)活化能）對(duì)某種液體，在適當(dāng)?shù)臏囟茸兓秶鷥?nèi)，E近似為定值對(duì)于高分子的濃溶液，上式同樣適用。對(duì)于分子量不同的同種聚合物溶液，因E極其相近，有相似的粘溫關(guān)系。

粘度是受很多因素影響而變化的，在一定條件下測(cè)得的粘度值稱(chēng)為表觀粘度。5.1.3溫度對(duì)粘度的影響粘度是受很多因素影響

5.1.4分散體系的粘度以上粘度與濃度的關(guān)系式僅適用于采用有機(jī)溶劑的溶液體系。乳膠和加有顏料的溶劑型涂料都是分散體系。乳膠體系的粘度與分子質(zhì)量無(wú)關(guān)?？捎肕ooney公式來(lái)表示：

η為體系粘度，η0為體系外相粘度，如乳膠中水相的粘度，色漆中樹(shù)脂溶液的粘度。Ke為愛(ài)因斯坦因子，與分散體的形狀有關(guān)，當(dāng)分散體為球形時(shí)，其值為2.5；Vi為分散相（內(nèi)相）在體系中所占的體積分?jǐn)?shù)；為堆積因子，當(dāng)分散體為大小相同的球體時(shí)，其值為0.639，但當(dāng)球形分散體大小不同時(shí)，其值將增大。分散體的大小分布越寬時(shí)，越大。此公式本來(lái)用于分散體是剛硬粒子，且無(wú)相互作用的情況下，但可定性解釋一些涂料的現(xiàn)象。5.1.4分散體系的粘度η為體系粘度，η0為體系外相粘

KE為愛(ài)因斯坦系數(shù)，是一個(gè)與分散相顆粒的形狀、取向、界面結(jié)合等因素有關(guān)的系數(shù)。對(duì)于共混物的不同性能，有不同的愛(ài)因斯坦系數(shù)(譬如力學(xué)性能的愛(ài)因斯坦系數(shù)、電學(xué)性能的愛(ài)因斯坦系數(shù))。在某些情況下(譬如分散相粒子的形狀較為規(guī)整時(shí))，KE可由理論計(jì)算得到，而在另一些情況下，KE值需根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推得。

KE為愛(ài)因斯坦系數(shù)，是一個(gè)與分散相顆粒的形狀、取向、界

體系粘度由內(nèi)相粘度和外相粘度貢獻(xiàn)兩部分組成。內(nèi)相體積增大，粘度增大。

討論三種情況：（1）剪切力作用下：由球形變?yōu)殚蠙烨蛐?，值增加，Ke值減小，第二項(xiàng)減少，粘度下降；當(dāng)外力撤去時(shí)，又可恢復(fù)原狀。

（2）粒徑的影響乳膠粒外層吸附有一層乳化劑和水，顏料外層吸附一層樹(shù)脂。提供了變形的可能性，而且增加了內(nèi)相的體積。粒子愈細(xì)，所吸附的量越多中。大粒子變小，Vi要大大增加。

Vp為粒子本身體積，VA為吸附層體積對(duì)Vi的貢獻(xiàn)。因此，對(duì)于乳膠漆，粒子愈細(xì)，粘度越大。（2）粒徑的影響（3）當(dāng)乳膠發(fā)生絮凝時(shí)，粘度可大大上升，其原因也是內(nèi)相Vi增加的結(jié)果。其中VT為留在絮凝粒子內(nèi)的外相液體體積，Vi增大了，體系粘度上升。（3）當(dāng)乳膠發(fā)生絮凝時(shí)，粘度可大大上升，其原因也是內(nèi)相Vi增5.2表面化學(xué)涂料的生產(chǎn)和應(yīng)用是與表面和界面有密切聯(lián)系的。物質(zhì)氣、液、固三相相互間的分界面即為界面，有氣－液、氣－固、液－液、固－固界面，一般把有氣體組成的界面稱(chēng)為表面。

5.2.1表面張力在沒(méi)有外力作用或影響不大時(shí)，液體趨向于成為球狀，如水銀球。把液體做成液膜，為保持平衡，就需要有一個(gè)與液面相切的力f作用于寬度為l的液膜上。這就是表面張力，其值為：

γ稱(chēng)為表面張力系數(shù)，單位為N/m，其意義是垂直通過(guò)流體表面上任一單位長(zhǎng)度與液面相切的收縮表面的力。表面張力系數(shù)通常簡(jiǎn)稱(chēng)為表面張力。表面張力是液體的基本物理性質(zhì)，一般在0.1N/m以下。表面張力隨溫度的上升而降低；表面活性劑加入水中，可以大大降低水的表面張力。5.2表面化學(xué)涂料的生產(chǎn)和應(yīng)用是與表面和界面有密切聯(lián)系5.2.2潤(rùn)濕作用與接觸角

潤(rùn)濕作用是指表面上一種流體被另一種流體所代替?？煞譃檎礉?、浸濕和鋪展。1.沾濕

L/G和S/G→L/S，如涂料的的液滴可有效地附于基材表面之上，該過(guò)程的自由能變化是：

粘附功若此過(guò)程可自發(fā)進(jìn)行。若將上述過(guò)程的固體改為液體，則：

內(nèi)聚功，反映液體自身結(jié)合的牢固度，是液體分子間相互作用力大小的表征。

5.2.2潤(rùn)濕作用與接觸角潤(rùn)濕作用是指表面上一種流體2.浸濕指的是固體浸入液體的過(guò)程，如顏料置入漆料過(guò)程。是S/G→S/L的過(guò)程：

粘附張力，固體可被浸濕。，固體可被浸濕。2.浸濕3.鋪展將涂料涂于基材上時(shí)，不僅要求涂料附于其上，還要求其流動(dòng)。

S/G→S/L，L/G

鋪展系數(shù)說(shuō)明：固液粘附力大于液體內(nèi)聚力時(shí)，液體可自行鋪展。凡能鋪展的必能沾濕和浸濕。

3.鋪展由于固體表面張力常難以測(cè)定，能否潤(rùn)濕，常用接觸角作為判斷標(biāo)準(zhǔn)。接觸角是液體表面的一個(gè)參數(shù)，定義為三相交界處在液體中量得的角。有如下關(guān)系：是潤(rùn)濕的基本方程，又稱(chēng)揚(yáng)氏方程，將含接觸角的潤(rùn)濕方程用于上述各式，可得：

表面張力低的液體有向表張力高的固體表面鋪展的傾向。

由于固體表面張力常難以測(cè)定，能否潤(rùn)濕，常用接觸角作為判斷5.2.3粗糙表面的潤(rùn)濕用i表示其粗糙度：

Ai為真實(shí)的表面積，AL為Ai的投影面積，對(duì)于液體i=1，對(duì)于固體，i≥1。前面討論的表面潤(rùn)濕都是以理想的平滑平面為基礎(chǔ)的，當(dāng)固體為非平滑表面時(shí)，其潤(rùn)濕性能有很大變化，應(yīng)對(duì)原有各個(gè)公式進(jìn)行校正。5.2.3粗糙表面的潤(rùn)濕

設(shè)固體投影面積為單位面積，則i為其實(shí)際面積，a為固體和流體的實(shí)際接觸面積，由于粗糙表面中的孔隙表面中液體并不能被液體填滿(mǎn)，因此a<i。此時(shí)，固氣接觸面積為i-a，而氣體和液體的接觸面積為(i-a)/i。以鋪展情況為例：P85設(shè)固體投影面積為單位面積，則i為其實(shí)際面積，a為固體和流討論總結(jié)如下：(1)接觸角低于90o時(shí)，可發(fā)生自發(fā)沾濕，當(dāng)接觸角大于90o時(shí)，是否沾濕依賴(lài)于表面粗糙度，當(dāng)i值很高時(shí)，便不能沾濕。(2)接觸角低于90o時(shí)，可自發(fā)浸濕，超過(guò)90o，不會(huì)浸濕．(3)表面粗糙可誘導(dǎo)接觸角低于90o液體的鋪展．當(dāng)界面完全接觸時(shí)，即a=i,再引入本征接觸角的概念，可得討論總結(jié)如下：當(dāng)界面完全接觸時(shí)，即a=i,再引入本征接觸角的例題：一液體在固體表面的接觸角為θ＝600，為了使液體在固體表面上自發(fā)鋪展，固體表面應(yīng)有何種程度的粗糙度?解：令可見(jiàn)，當(dāng)粗糙度為2時(shí)，在光滑表面上不能自發(fā)鋪展的液體，可在粗糙表面上鋪展。通過(guò)這一習(xí)題也可以校正通常的一種誤解，即認(rèn)為對(duì)于建筑涂料來(lái)說(shuō)，疏水的涂料表面一定較親水的表面要防臟好，實(shí)則不然．疏水的表面為潤(rùn)濕差的表面，水在表面成珠狀，若表面能為水所潤(rùn)濕并有一定粗糙度時(shí)，水可在墻面鋪展而流掉，這樣積聚在表面的水量要比疏水表面水珠的量少得多，珠狀水珠中的臟物最后將留在墻面，而流淌的水可沖刷表面的臟物。例題：一液體在固體表面的接觸角為θ＝600，為了使液體在固體5.2.4荷葉效應(yīng)與雙疏表面

當(dāng)表面上水的接觸角大于90o時(shí)，為疏水表面，而接觸角大于150o，稱(chēng)超疏水表面，不僅疏水也疏油。水的表面張力為72mN/m，而油為20－30mN/m，僅通過(guò)表面張力的改變是很難達(dá)到雙疏表面的。人們發(fā)現(xiàn)荷葉的表面僅為一般的蠟覆蓋，但與水的接觸角可達(dá)160o，表現(xiàn)出超疏水的性質(zhì)，稱(chēng)為荷葉效應(yīng)。為何？研究證明，荷葉表面非常粗糙，表面有無(wú)數(shù)微米級(jí)突起，微米級(jí)突起上又有無(wú)數(shù)納米級(jí)突起。接觸角不僅和表面張力有關(guān)，也和表面粗糙度有關(guān)，揚(yáng)氏公式只適用于光滑表面。當(dāng)在粗糙表面上時(shí)，將粗糙度i引入公式，得到下式：也可寫(xiě)成：當(dāng)θ＞900時(shí)，i增加時(shí)，θ、逐漸增大，達(dá)到雙疏程度。5.2.4荷葉效應(yīng)與雙疏表面當(dāng)表面上水的接觸角大于90o從微觀結(jié)構(gòu)來(lái)解釋?zhuān)涸诖植诒砻嫔系囊旱尾⒉灰欢艹錆M(mǎn)所有溝槽，在液體下面可能有空氣存在。如果在材料表面上有納米尺寸的凹的表面可以使吸附氣體穩(wěn)定存在，所以宏觀表面上相當(dāng)于有一層穩(wěn)定的氣體薄膜，使油和水無(wú)法直接和表面完全接觸，此時(shí)表面便呈雙疏性。雙疏表面具有廣泛應(yīng)用。如布料，艦船防污涂料。從微觀結(jié)構(gòu)來(lái)解釋?zhuān)涸诖植诒砻嫔系囊旱尾⒉灰欢艹錆M(mǎn)所有5.2.5潤(rùn)濕動(dòng)力學(xué)

即使在熱力學(xué)上是能被潤(rùn)濕的，實(shí)際上也有可能潤(rùn)濕不好，原因是動(dòng)力學(xué)方面的，即潤(rùn)濕速度。如果把粗糙表面的縫隙當(dāng)作毛細(xì)管，粘度為η的液體流過(guò)半徑為r，長(zhǎng)度為l的毛細(xì)管所需時(shí)間，可按下式計(jì)算：

各種有機(jī)液體的表面張力相差不大。主要取決于η和θ，η小，潤(rùn)濕快，η大，潤(rùn)濕很慢，若在潤(rùn)濕完成前失去流動(dòng)性，則會(huì)形成動(dòng)力學(xué)的不潤(rùn)濕。常溫固化的涂料，如是粘度較高，容易形成這種動(dòng)力學(xué)不潤(rùn)濕的情況，其結(jié)果是附著力差。但高溫固化的涂料，容易潤(rùn)濕。5.2.5潤(rùn)濕動(dòng)力學(xué)各種有機(jī)液體的表面張力相差不5.2.6毛細(xì)管力毛細(xì)管越小，壓差越大。是發(fā)生毛細(xì)管現(xiàn)象的原因，稱(chēng)為毛細(xì)管力。毛細(xì)管力是乳膠成膜的推動(dòng)力。但有時(shí)會(huì)導(dǎo)致顏料粒子緊密聚結(jié)，形成表面潤(rùn)濕，內(nèi)部干粉的情況。5.2.6毛細(xì)管力S/G→S/L，L/G接觸角不僅和表面張力有關(guān)，也和表面粗糙度有關(guān)，揚(yáng)氏公式只適用于光滑表面。漿狀制品需在～45℃混合。施工以后，濕膜的D又下降到1s-1以下，對(duì)涂料的流平、流掛、滲透產(chǎn)生影響。表層和底層的表面張力不同，產(chǎn)牛一種很大的推動(dòng)力，使涂料從底層往上層運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致局部渦流，形成所謂貝納爾漩流窩。它會(huì)降低涂膜光澤，對(duì)聚氨酯和環(huán)氧-聚酰胺的使用期，附著力亦產(chǎn)生不良影響。使用硅油容易造成涂膜污染，特別是分子量大的相容性很差。例如，在高速分散時(shí)，葉片附近的剪切速率(D)高達(dá)103～104s-1，而在器壁或液面處，近乎靜止(D=1～10s-1)；低分子量硅油用在烤漆中時(shí)，烘烤時(shí)揮發(fā)熱聚成大分子量并滴于涂膜表面，也會(huì)產(chǎn)生縮孔，因此大部分為改性有機(jī)硅助劑。當(dāng)涂料流平性差時(shí)，肉眼可以觀測(cè)到表面不平的現(xiàn)象。S/G→S/L，L/G是指涂層表面微微地起伏不平，形狀有如橘皮的情況．形成橘皮的原因很多，例如在噴涂時(shí)，噴槍的距離控制不好或涂料和溶劑配合不好，霧化情況不好等都可引起橘皮。5.3流平與流掛

涂料施工后能否達(dá)到平整光滑的特性，稱(chēng)為流平性。當(dāng)涂料涂布于一個(gè)垂直表面時(shí)，由于重力，涂料有向下流動(dòng)的傾向，可能引起表面不平整的情況，稱(chēng)為流掛。5.3.1流平性當(dāng)涂料涂刷在基材上時(shí)，會(huì)留下刷痕，刷痕可因涂料干燥前的流動(dòng)而減輕。當(dāng)涂料流平性差時(shí)，肉眼可以觀測(cè)到表面不平的現(xiàn)象。刷痕有如一個(gè)波形。流平用Orchard公式評(píng)價(jià)：

其中，γ為表面張力，a0表示起始振幅，at為t時(shí)的振幅。x為涂層厚度。S/G→S/L，L/G5.3流平與流掛涂料施工后能否

Δt小，表示流平性好，流平性好，希望涂層粘度低，涂層厚。乳膠漆一般流平性較差，當(dāng)涂刷于多孔基材時(shí)，由于毛細(xì)管力，外相可以迅速進(jìn)入孔隙中，而乳膠粒子不能進(jìn)入，導(dǎo)致體系粘度更大，流平性更差。如果乳膠粒子已經(jīng)碰到一起變成半硬結(jié)構(gòu)，更加有害于流平性。溶劑型漆的溶劑揮發(fā)是逐步的，粘度逐步增加，可以較好的流平。Δt小，表示流平性好，流平性好，希望涂層粘度5.3.2流掛

當(dāng)涂料涂布于一個(gè)垂直表面時(shí)，由于重力作用，涂料有向下流動(dòng)的傾向，可能會(huì)形成表面不平的現(xiàn)象，稱(chēng)為流掛，流掛速度可用下式表示：

控制流掛，主要是控制粘度。因?yàn)橥繉雍穸仁怯烧f(shuō)遮蓋力和干膜性能決定的，不能太薄。5.3.2流掛當(dāng)涂料涂布于一個(gè)垂直表面時(shí)，由于重力作

涂料對(duì)流變性的總體要求列于表5.2，可見(jiàn)粘度要求是相互抵觸的，甲提高，乙就會(huì)下降，需要達(dá)到一個(gè)平衡。

表5.2涂料對(duì)流變性的要求要求剪切力情況要求粘度顏料沉降速度要慢低高上刷要好中等中等不易濺落低高容易涂刷高低抗流掛低高流平性低低涂料對(duì)流變性的總體要求列于表5.2，可見(jiàn)粘5.4涂料施工中的表面張力問(wèn)題

涂料施工時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)流平不好的各種弊病，這些問(wèn)題大多與表面張力有關(guān)。

(1)流平流平力源自于表面張力，流平可以減少液體的表面積；在涂層的薄處，氣體揮發(fā)得相對(duì)較快，表面張力上升得快，周?chē)咛幍耐苛嫌邢蚱渥詣?dòng)鋪展的趨向。涂料在固化之前，應(yīng)有足夠的流動(dòng)時(shí)間，以保證流平。

厚邊現(xiàn)象：涂層的邊緣表面較大，揮發(fā)得較快，因此溫度下降，表面張力升高，附近的涂料自動(dòng)向其鋪展，于是形成邊緣變厚的現(xiàn)象。5.4涂料施工中的表面張力問(wèn)題涂料施工時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)(2)縮孔現(xiàn)象濕的涂層上若落上一滴表面張力低的液體，如烘箱中凝聚后滴下的溶劑或臟物(如油）可使鄰近的涂料表面張力降低，并向周?chē)砻鎻埩^高處鋪展，于是形成一個(gè)火山口現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱(chēng)為縮孔。(2)縮孔現(xiàn)象(3)橘子皮現(xiàn)象是指涂層表面微微地起伏不平，形狀有如橘皮的情況．形成橘皮的原因很多，例如在噴涂時(shí)，噴槍的距離控制不好或涂料和溶劑配合不好，霧化情況不好等都可引起橘皮。噴涂時(shí)，霧化的小滴經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的距離，溶劑揮發(fā)很多后，落在濕膜上，由于這種小滴濃度高，表面張力大，周?chē)耐苛媳阕詣?dòng)向此小霧滴鋪展，于是形成突起。橘子皮現(xiàn)象也和所謂的貝納爾漩流窩有關(guān)。(3)橘子皮現(xiàn)象(4)貝納爾漩流窩

涂料干燥時(shí)，溶劑揮發(fā)，表面濃度升高。溫度下降，表面張力升高。表層和底層的表面張力不同，產(chǎn)牛一種很大的推動(dòng)力，使涂料從底層往上層運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致局部渦流，形成所謂貝納爾漩流窩。渦流原點(diǎn)有如火山口，向外噴發(fā)出下層涂料，這些表面張力低的涂料向周?chē)砻鎻埩Ω叩谋韺愉佌?，于是形成隆起部分。并使?jié)衲ば纬梢?guī)則的六角形，其中心與邊緣顏料濃度將有不同。如果涂料流平性不好，在漆膜干燥后便留下凹凸起伏的橘皮。(4)貝納爾漩流窩第五章-涂料中的流變學(xué)與表面化學(xué)課件(5)發(fā)花和浮色現(xiàn)象發(fā)花是指施工后漆膜中顏料不均勻分布，使外觀呈花斑(蜂窩狀條斑)。浮色是指漆膜表面顏色不同于底層，施工后漆膜顏色呈均勻變化，這是由于不同顏料在漆膜層間分布不均勻引起的。發(fā)花和浮色的原因很復(fù)雜，但引起顏料分布不均勻(分離)的原因都與溶劑蒸發(fā)形成的貝納爾漩流窩有關(guān)：當(dāng)漆料運(yùn)動(dòng)時(shí)也帶動(dòng)懸浮的顏料粒子運(yùn)動(dòng)，如果顏料的大小、比重不同，就可引起顏料的重新分布，其結(jié)果是一種顏料在表面上或表面的某些部位上呈較高的濃度。(5)發(fā)花和浮色現(xiàn)象第五章-涂料中的流變學(xué)與表面化學(xué)課件(6)流平劑(leveling/flowagent)

為了克服漆膜在施工過(guò)程中的弊病，在涂料中常加有流平劑，以幫助漆膜在干燥之前完成流平過(guò)程。特別在聚氨酯漆、環(huán)氧樹(shù)脂漆、粉末涂料、乳膠漆中，尤為明顯，必須添加流平劑來(lái)防止縮孔和改善流平性，提高裝飾性.

流平劑的作用主要是降低涂料表面張力用以消除各種弊病；調(diào)整溶劑揮發(fā)速度，改善流動(dòng)性，減緩表面固化過(guò)程，延長(zhǎng)流平時(shí)間；在漆膜表面形成單分子層以提供均勻的較低的表面張力。

(6)流平劑(leveling/flowagent)

像涂料對(duì)底材潤(rùn)濕性不好，如底材表面有油污造成涂料不潤(rùn)濕。當(dāng)涂料表面張力大于底材表面張力時(shí)，涂料無(wú)法鋪展?jié)櫇?，表面所吸附的氣體不能被涂膜所取代，涂膜易產(chǎn)生縮孔或氣孔。

各種底材和樹(shù)脂的表面張力

底材表面張力/10-3N·m-1樹(shù)脂表面張力/10-3N·m-1鋁33～3565%豆油醇酸37鍍鋅鋼板30～40聚甲基丙烯酸丁酯41磷化鋼板45～60環(huán)氧樹(shù)脂45玻璃70氨基樹(shù)脂58像涂料對(duì)底材潤(rùn)濕性不好，如底材表面有油污造成

醇酸樹(shù)脂漆對(duì)金屬底材鋪展?jié)櫇?，流平性很好；環(huán)氧樹(shù)脂漆和氨基樹(shù)脂漆的流平性差，易產(chǎn)生縮孔。

流平劑可以是一些高沸點(diǎn)的溶劑，如硅油；或是長(zhǎng)烷基鏈的聚合物。（1）采用分子量分布窄的較低分子量丙烯酸酯共聚物(6000～20000)，與合成樹(shù)脂有限相容性，粘度在4～12Pa·s，表面張力25×10-5～26×10-5N·cm-1為宜，用量1%左右。（2）高丁酰基含量醋丁纖維素。（3）有機(jī)硅類(lèi)。聚二甲基硅氧烷俗稱(chēng)硅油，主要用于溶劑性涂料中。選用低粘度硅油，0.001～0.1Pa·s的作流平劑和抗浮色發(fā)花劑使用，并有增滑作用；60Pa·s的作消泡劑使用。品種有201甲基硅油和205活性甲基硅油。使用硅油容易造成涂膜污染，特別是分子量大的相容性很差。低分子量硅油用在烤漆中時(shí)，烘烤時(shí)揮發(fā)熱聚成大分子量并滴于涂膜表面，也會(huì)產(chǎn)生縮孔，因此大部分為改性有機(jī)硅助劑。改性有機(jī)硅助劑有較好的混溶性，分別采用芳基烷基、聚酯和聚醚改性。

醇酸樹(shù)脂漆對(duì)金屬底材鋪展?jié)櫇?，流平性很好；環(huán)氧5.5表面活性劑及其應(yīng)用具有雙親結(jié)構(gòu)，定向吸附，可大大降低表面或界面張力。在涂料中大量作為乳化劑，顏料分散中的潤(rùn)濕劑、穩(wěn)定劑、流平劑。

*陰離子型；*陽(yáng)離子型；*非離子型；*兩性型5.5表面活性劑及其應(yīng)用具有雙親結(jié)構(gòu)，定向吸附，可大大5.6涂料流變性能控制

在涂料生產(chǎn)、施工和干燥成膜過(guò)程中，涂料必須經(jīng)受極端變化的剪切速率的作用。例如，在高速分散時(shí)，葉片附近的剪切速率(D)高達(dá)103～104s-1，而在器壁或液面處，近乎靜止(D=1～10s-1)；放入貯罐后，D又立即下降到10-3～0.5s-1，顏料易沉降；施工時(shí)，劇涂、噴涂或滾涂的D又上升到103s-1以上，某些滾涂施工甚至高達(dá)105s-1；施工以后，濕膜的D又下降到1s-1以下，對(duì)涂料的流平、流掛、滲透產(chǎn)生影響。在D大幅度變化時(shí)，粘度也從1.0至106P發(fā)生極端改變。5.6涂料流變性能控制在涂料生產(chǎn)、施工和干燥成膜過(guò)配方各異的涂料的流變曲線曲線①由于配方不正確，施工時(shí)粘度太低，施工后粘度過(guò)高造成流平性差。曲線②涂料配方正確，低剪切速率下，涂料屈服值τ0=4～10dyn·cm-2，貯存時(shí)的抗沉降和施工后的抗流掛和流平性均良好；高剪切速率下，粘度在1～3P之間，有良好的施工性能。曲線③在施工時(shí)粘度太高，涂刷造成拖帶；施工后粘度太低，造成流掛。配方各異的涂料的流變曲線由于D或η在極端范圍內(nèi)變化，用一個(gè)方程能表述全部范圍內(nèi)的粘度分布，唯一有效的是Casson方程：

n——指數(shù)(一般為0.5)涂料在D＞104S-1時(shí)，顏料的絮凝、膠團(tuán)聚集或任何其它因素引起的結(jié)構(gòu)粘度都被破壞消失，此η可近似作為η∞(亦可用外推法獲得)。τ0值很難測(cè)定，一般以極低剪切速率下的粘度近似計(jì)算。即：則τ0≈ηD·DD極小

=τ(D極小)由于D或η在極端范圍內(nèi)變化，用一個(gè)方程能表述全部范圍內(nèi)的粘度身體健康，學(xué)習(xí)進(jìn)步！身體健康，第五章涂料中的流變學(xué)與表面化學(xué)第五章涂料中的流變學(xué)與表面化學(xué)觸變性流體：流動(dòng)行為有時(shí)間依賴(lài)性的假塑性流體。高τ，低η，便于涂布；低τ，高η，防沉降和流掛。觸變劑：如有機(jī)澎潤(rùn)土。觸變性的起因之一是由于體系可形成某種很弱的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，如通過(guò)氫鍵，剪切力下可破壞，撤去，又可恢復(fù)。觸變性流體：流動(dòng)行為有時(shí)間依賴(lài)性的假塑性流體。高τ，低η，便5.1.2

流變助劑（rheologyagent）使整個(gè)涂料體系構(gòu)成弱交聯(lián)的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而使涂料具有觸變性。流變助劑對(duì)高剪切速率下的粘度影響不大，主要對(duì)低剪切速率下的粘度產(chǎn)生顯著影響。流變助劑主要有以下品種：

(1)有機(jī)膨潤(rùn)土有機(jī)膨潤(rùn)土可用于工業(yè)涂料、乳膠漆、底漆中，用量0.2%～1.0%。它會(huì)降低涂膜光澤，對(duì)聚氨酯和環(huán)氧-聚酰胺的使用期，附著力亦產(chǎn)生不良影響。預(yù)膠時(shí)需借助高速分散機(jī)的剪切作用，分散十分鐘，并且極性溶劑的用量不宜過(guò)多，否則觸變作用弱。5.1.2流變助劑（rheologyagent）

(2)氣相二氧化硅為平均原始粒徑7～40nm的球形，在表面有硅醇基團(tuán)，通過(guò)氫鍵作用能形成三維結(jié)構(gòu)。隨表面積增大，硅醇基含量增多(一般3～4個(gè)硅醇基·nm-2)，觸變性更高。一般比表面積200m2·g-1就有較好的觸變性，更高比表面積觸變作用更強(qiáng)。

(3)聚乙烯蠟為分子量1500～3000的乙烯共聚物或氧化聚乙烯，含有較多的極性基團(tuán)，在非極性溶劑中形成凝膠體。用量約1%。使用粉末時(shí)，按10%加熱到90～100℃配成二甲苯溶液，并立即稀釋到5%備用；漿狀制品需在～45℃混合。另外亦可用作木器和家具啞光涂料的消光劑、增稠劑；卷材涂料和罐頭涂料的防粘連劑；地板涂料的耐磨改進(jìn)劑和抗劃痕劑等；還可用在金屬閃光漆的底色漆中防鋁粉沉降和改善鋁粉在涂膜中平行排布的定向。(2)氣相二氧化硅

5.1.3溫度對(duì)粘度的影響按分子熱運(yùn)動(dòng)的孔穴理論，低分子液體的粘溫關(guān)系可用Andrad方程表示：（E—流動(dòng)活化能）對(duì)某種液體，在適當(dāng)?shù)臏囟茸兓秶鷥?nèi)，E近似為定值對(duì)于高分子的濃溶液，上式同樣適用。對(duì)于分子量不同的同種聚合物溶液，因E極其相近，有相似的粘溫關(guān)系。

粘度是受很多因素影響而變化的，在一定條件下測(cè)得的粘度值稱(chēng)為表觀粘度。5.1.3溫度對(duì)粘度的影響粘度是受很多因素影響

5.1.4分散體系的粘度以上粘度與濃度的關(guān)系式僅適用于采用有機(jī)溶劑的溶液體系。乳膠和加有顏料的溶劑型涂料都是分散體系。乳膠體系的粘度與分子質(zhì)量無(wú)關(guān)?？捎肕ooney公式來(lái)表示：

η為體系粘度，η0為體系外相粘度，如乳膠中水相的粘度，色漆中樹(shù)脂溶液的粘度。Ke為愛(ài)因斯坦因子，與分散體的形狀有關(guān)，當(dāng)分散體為球形時(shí)，其值為2.5；Vi為分散相（內(nèi)相）在體系中所占的體積分?jǐn)?shù)；為堆積因子，當(dāng)分散體為大小相同的球體時(shí)，其值為0.639，但當(dāng)球形分散體大小不同時(shí)，其值將增大。分散體的大小分布越寬時(shí)，越大。此公式本來(lái)用于分散體是剛硬粒子，且無(wú)相互作用的情況下，但可定性解釋一些涂料的現(xiàn)象。5.1.4分散體系的粘度η為體系粘度，η0為體系外相粘

KE為愛(ài)因斯坦系數(shù)，是一個(gè)與分散相顆粒的形狀、取向、界面結(jié)合等因素有關(guān)的系數(shù)。對(duì)于共混物的不同性能，有不同的愛(ài)因斯坦系數(shù)(譬如力學(xué)性能的愛(ài)因斯坦系數(shù)、電學(xué)性能的愛(ài)因斯坦系數(shù))。在某些情況下(譬如分散相粒子的形狀較為規(guī)整時(shí))，KE可由理論計(jì)算得到，而在另一些情況下，KE值需根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推得。

KE為愛(ài)因斯坦系數(shù)，是一個(gè)與分散相顆粒的形狀、取向、界

體系粘度由內(nèi)相粘度和外相粘度貢獻(xiàn)兩部分組成。內(nèi)相體積增大，粘度增大。

討論三種情況：（1）剪切力作用下：由球形變?yōu)殚蠙烨蛐?，值增加，Ke值減小，第二項(xiàng)減少，粘度下降；當(dāng)外力撤去時(shí)，又可恢復(fù)原狀。

（2）粒徑的影響乳膠粒外層吸附有一層乳化劑和水，顏料外層吸附一層樹(shù)脂。提供了變形的可能性，而且增加了內(nèi)相的體積。粒子愈細(xì)，所吸附的量越多中。大粒子變小，Vi要大大增加。

Vp為粒子本身體積，VA為吸附層體積對(duì)Vi的貢獻(xiàn)。因此，對(duì)于乳膠漆，粒子愈細(xì)，粘度越大。（2）粒徑的影響（3）當(dāng)乳膠發(fā)生絮凝時(shí)，粘度可大大上升，其原因也是內(nèi)相Vi增加的結(jié)果。其中VT為留在絮凝粒子內(nèi)的外相液體體積，Vi增大了，體系粘度上升。（3）當(dāng)乳膠發(fā)生絮凝時(shí)，粘度可大大上升，其原因也是內(nèi)相Vi增5.2表面化學(xué)涂料的生產(chǎn)和應(yīng)用是與表面和界面有密切聯(lián)系的。物質(zhì)氣、液、固三相相互間的分界面即為界面，有氣－液、氣－固、液－液、固－固界面，一般把有氣體組成的界面稱(chēng)為表面。

5.2.1表面張力在沒(méi)有外力作用或影響不大時(shí)，液體趨向于成為球狀，如水銀球。把液體做成液膜，為保持平衡，就需要有一個(gè)與液面相切的力f作用于寬度為l的液膜上。這就是表面張力，其值為：

γ稱(chēng)為表面張力系數(shù)，單位為N/m，其意義是垂直通過(guò)流體表面上任一單位長(zhǎng)度與液面相切的收縮表面的力。表面張力系數(shù)通常簡(jiǎn)稱(chēng)為表面張力。表面張力是液體的基本物理性質(zhì)，一般在0.1N/m以下。表面張力隨溫度的上升而降低；表面活性劑加入水中，可以大大降低水的表面張力。5.2表面化學(xué)涂料的生產(chǎn)和應(yīng)用是與表面和界面有密切聯(lián)系5.2.2潤(rùn)濕作用與接觸角

潤(rùn)濕作用是指表面上一種流體被另一種流體所代替?？煞譃檎礉?、浸濕和鋪展。1.沾濕

L/G和S/G→L/S，如涂料的的液滴可有效地附于基材表面之上，該過(guò)程的自由能變化是：

粘附功若此過(guò)程可自發(fā)進(jìn)行。若將上述過(guò)程的固體改為液體，則：

內(nèi)聚功，反映液體自身結(jié)合的牢固度，是液體分子間相互作用力大小的表征。

5.2.2潤(rùn)濕作用與接觸角潤(rùn)濕作用是指表面上一種流體2.浸濕指的是固體浸入液體的過(guò)程，如顏料置入漆料過(guò)程。是S/G→S/L的過(guò)程：

粘附張力，固體可被浸濕。，固體可被浸濕。2.浸濕3.鋪展將涂料涂于基材上時(shí)，不僅要求涂料附于其上，還要求其流動(dòng)。

S/G→S/L，L/G

鋪展系數(shù)說(shuō)明：固液粘附力大于液體內(nèi)聚力時(shí)，液體可自行鋪展。凡能鋪展的必能沾濕和浸濕。

3.鋪展由于固體表面張力常難以測(cè)定，能否潤(rùn)濕，常用接觸角作為判斷標(biāo)準(zhǔn)。接觸角是液體表面的一個(gè)參數(shù)，定義為三相交界處在液體中量得的角。有如下關(guān)系：是潤(rùn)濕的基本方程，又稱(chēng)揚(yáng)氏方程，將含接觸角的潤(rùn)濕方程用于上述各式，可得：

表面張力低的液體有向表張力高的固體表面鋪展的傾向。

由于固體表面張力常難以測(cè)定，能否潤(rùn)濕，常用接觸角作為判斷5.2.3粗糙表面的潤(rùn)濕用i表示其粗糙度：

Ai為真實(shí)的表面積，AL為Ai的投影面積，對(duì)于液體i=1，對(duì)于固體，i≥1。前面討論的表面潤(rùn)濕都是以理想的平滑平面為基礎(chǔ)的，當(dāng)固體為非平滑表面時(shí)，其潤(rùn)濕性能有很大變化，應(yīng)對(duì)原有各個(gè)公式進(jìn)行校正。5.2.3粗糙表面的潤(rùn)濕

設(shè)固體投影面積為單位面積，則i為其實(shí)際面積，a為固體和流體的實(shí)際接觸面積，由于粗糙表面中的孔隙表面中液體并不能被液體填滿(mǎn)，因此a<i。此時(shí)，固氣接觸面積為i-a，而氣體和液體的接觸面積為(i-a)/i。以鋪展情況為例：P85設(shè)固體投影面積為單位面積，則i為其實(shí)際面積，a為固體和流討論總結(jié)如下：(1)接觸角低于90o時(shí)，可發(fā)生自發(fā)沾濕，當(dāng)接觸角大于90o時(shí)，是否沾濕依賴(lài)于表面粗糙度，當(dāng)i值很高時(shí)，便不能沾濕。(2)接觸角低于90o時(shí)，可自發(fā)浸濕，超過(guò)90o，不會(huì)浸濕．(3)表面粗糙可誘導(dǎo)接觸角低于90o液體的鋪展．當(dāng)界面完全接觸時(shí)，即a=i,再引入本征接觸角的概念，可得討論總結(jié)如下：當(dāng)界面完全接觸時(shí)，即a=i,再引入本征接觸角的例題：一液體在固體表面的接觸角為θ＝600，為了使液體在固體表面上自發(fā)鋪展，固體表面應(yīng)有何種程度的粗糙度?解：令可見(jiàn)，當(dāng)粗糙度為2時(shí)，在光滑表面上不能自發(fā)鋪展的液體，可在粗糙表面上鋪展。通過(guò)這一習(xí)題也可以校正通常的一種誤解，即認(rèn)為對(duì)于建筑涂料來(lái)說(shuō)，疏水的涂料表面一定較親水的表面要防臟好，實(shí)則不然．疏水的表面為潤(rùn)濕差的表面，水在表面成珠狀，若表面能為水所潤(rùn)濕并有一定粗糙度時(shí)，水可在墻面鋪展而流掉，這樣積聚在表面的水量要比疏水表面水珠的量少得多，珠狀水珠中的臟物最后將留在墻面，而流淌的水可沖刷表面的臟物。例題：一液體在固體表面的接觸角為θ＝600，為了使液體在固體5.2.4荷葉效應(yīng)與雙疏表面

當(dāng)表面上水的接觸角大于90o時(shí)，為疏水表面，而接觸角大于150o，稱(chēng)超疏水表面，不僅疏水也疏油。水的表面張力為72mN/m，而油為20－30mN/m，僅通過(guò)表面張力的改變是很難達(dá)到雙疏表面的。人們發(fā)現(xiàn)荷葉的表面僅為一般的蠟覆蓋，但與水的接觸角可達(dá)160o，表現(xiàn)出超疏水的性質(zhì)，稱(chēng)為荷葉效應(yīng)。為何？研究證明，荷葉表面非常粗糙，表面有無(wú)數(shù)微米級(jí)突起，微米級(jí)突起上又有無(wú)數(shù)納米級(jí)突起。接觸角不僅和表面張力有關(guān)，也和表面粗糙度有關(guān)，揚(yáng)氏公式只適用于光滑表面。當(dāng)在粗糙表面上時(shí)，將粗糙度i引入公式，得到下式：也可寫(xiě)成：當(dāng)θ＞900時(shí)，i增加時(shí)，θ、逐漸增大，達(dá)到雙疏程度。5.2.4荷葉效應(yīng)與雙疏表面當(dāng)表面上水的接觸角大于90o從微觀結(jié)構(gòu)來(lái)解釋?zhuān)涸诖植诒砻嫔系囊旱尾⒉灰欢艹錆M(mǎn)所有溝槽，在液體下面可能有空氣存在。如果在材料表面上有納米尺寸的凹的表面可以使吸附氣體穩(wěn)定存在，所以宏觀表面上相當(dāng)于有一層穩(wěn)定的氣體薄膜，使油和水無(wú)法直接和表面完全接觸，此時(shí)表面便呈雙疏性。雙疏表面具有廣泛應(yīng)用。如布料，艦船防污涂料。從微觀結(jié)構(gòu)來(lái)解釋?zhuān)涸诖植诒砻嫔系囊旱尾⒉灰欢艹錆M(mǎn)所有5.2.5潤(rùn)濕動(dòng)力學(xué)

即使在熱力學(xué)上是能被潤(rùn)濕的，實(shí)際上也有可能潤(rùn)濕不好，原因是動(dòng)力學(xué)方面的，即潤(rùn)濕速度。如果把粗糙表面的縫隙當(dāng)作毛細(xì)管，粘度為η的液體流過(guò)半徑為r，長(zhǎng)度為l的毛細(xì)管所需時(shí)間，可按下式計(jì)算：

各種有機(jī)液體的表面張力相差不大。主要取決于η和θ，η小，潤(rùn)濕快，η大，潤(rùn)濕很慢，若在潤(rùn)濕完成前失去流動(dòng)性，則會(huì)形成動(dòng)力學(xué)的不潤(rùn)濕。常溫固化的涂料，如是粘度較高，容易形成這種動(dòng)力學(xué)不潤(rùn)濕的情況，其結(jié)果是附著力差。但高溫固化的涂料，容易潤(rùn)濕。5.2.5潤(rùn)濕動(dòng)力學(xué)各種有機(jī)液體的表面張力相差不5.2.6毛細(xì)管力毛細(xì)管越小，壓差越大。是發(fā)生毛細(xì)管現(xiàn)象的原因，稱(chēng)為毛細(xì)管力。毛細(xì)管力是乳膠成膜的推動(dòng)力。但有時(shí)會(huì)導(dǎo)致顏料粒子緊密聚結(jié)，形成表面潤(rùn)濕，內(nèi)部干粉的情況。5.2.6毛細(xì)管力S/G→S/L，L/G接觸角不僅和表面張力有關(guān)，也和表面粗糙度有關(guān)，揚(yáng)氏公式只適用于光滑表面。漿狀制品需在～45℃混合。施工以后，濕膜的D又下降到1s-1以下，對(duì)涂料的流平、流掛、滲透產(chǎn)生影響。表層和底層的表面張力不同，產(chǎn)牛一種很大的推動(dòng)力，使涂料從底層往上層運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致局部渦流，形成所謂貝納爾漩流窩。它會(huì)降低涂膜光澤，對(duì)聚氨酯和環(huán)氧-聚酰胺的使用期，附著力亦產(chǎn)生不良影響。使用硅油容易造成涂膜污染，特別是分子量大的相容性很差。例如，在高速分散時(shí)，葉片附近的剪切速率(D)高達(dá)103～104s-1，而在器壁或液面處，近乎靜止(D=1～10s-1)；低分子量硅油用在烤漆中時(shí)，烘烤時(shí)揮發(fā)熱聚成大分子量并滴于涂膜表面，也會(huì)產(chǎn)生縮孔，因此大部分為改性有機(jī)硅助劑。當(dāng)涂料流平性差時(shí)，肉眼可以觀測(cè)到表面不平的現(xiàn)象。S/G→S/L，L/G是指涂層表面微微地起伏不平，形狀有如橘皮的情況．形成橘皮的原因很多，例如在噴涂時(shí)，噴槍的距離控制不好或涂料和溶劑配合不好，霧化情況不好等都可引起橘皮。5.3流平與流掛

涂料施工后能否達(dá)到平整光滑的特性，稱(chēng)為流平性。當(dāng)涂料涂布于一個(gè)垂直表面時(shí)，由于重力，涂料有向下流動(dòng)的傾向，可能引起表面不平整的情況，稱(chēng)為流掛。5.3.1流平性當(dāng)涂料涂刷在基材上時(shí)，會(huì)留下刷痕，刷痕可因涂料干燥前的流動(dòng)而減輕。當(dāng)涂料流平性差時(shí)，肉眼可以觀測(cè)到表面不平的現(xiàn)象。刷痕有如一個(gè)波形。流平用Orchard公式評(píng)價(jià)：

其中，γ為表面張力，a0表示起始振幅，at為t時(shí)的振幅。x為涂層厚度。S/G→S/L，L/G5.3流平與流掛涂料施工后能否

Δt小，表示流平性好，流平性好，希望涂層粘度低，涂層厚。乳膠漆一般流平性較差，當(dāng)涂刷于多孔基材時(shí)，由于毛細(xì)管力，外相可以迅速進(jìn)入孔隙中，而乳膠粒子不能進(jìn)入，導(dǎo)致體系粘度更大，流平性更差。如果乳膠粒子已經(jīng)碰到一起變成半硬結(jié)構(gòu)，更加有害于流平性。溶劑型漆的溶劑揮發(fā)是逐步的，粘度逐步增加，可以較好的流平。Δt小，表示流平性好，流平性好，希望涂層粘度5.3.2流掛

當(dāng)涂料涂布于一個(gè)垂直表面時(shí)，由于重力作用，涂料有向下流動(dòng)的傾向，可能會(huì)形成表面不平的現(xiàn)象，稱(chēng)為流掛，流掛速度可用下式表示：

控制流掛，主要是控制粘度。因?yàn)橥繉雍穸仁怯烧f(shuō)遮蓋力和干膜性能決定的，不能太薄。5.3.2流掛當(dāng)涂料涂布于一個(gè)垂直表面時(shí)，由于重力作

涂料對(duì)流變性的總體要求列于表5.2，可見(jiàn)粘度要求是相互抵觸的，甲提高，乙就會(huì)下降，需要達(dá)到一個(gè)平衡。

表5.2涂料對(duì)流變性的要求要求剪切力情況要求粘度顏料沉降速度要慢低高上刷要好中等中等不易濺落低高容易涂刷高低抗流掛低高流平性低低涂料對(duì)流變性的總體要求列于表5.2，可見(jiàn)粘5.4涂料施工中的表面張力問(wèn)題

涂料施工時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)流平不好的各種弊病，這些問(wèn)題大多與表面張力有關(guān)。

(1)流平流平力源自于表面張力，流平可以減少液體的表面積；在涂層的薄處，氣體揮發(fā)得相對(duì)較快，表面張力上升得快，周?chē)咛幍耐苛嫌邢蚱渥詣?dòng)鋪展的趨向。涂料在固化之前，應(yīng)有足夠的流動(dòng)時(shí)間，以保證流平。

厚邊現(xiàn)象：涂層的邊緣表面較大，揮發(fā)得較快，因此溫度下降，表面張力升高，附近的涂料自動(dòng)向其鋪展，于是形成邊緣變厚的現(xiàn)象。5.4涂料施工中的表面張力問(wèn)題涂料施工時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)(2)縮孔現(xiàn)象濕的涂層上若落上一滴表面張力低的液體，如烘箱中凝聚后滴下的溶劑或臟物(如油）可使鄰近的涂料表面張力降低，并向周?chē)砻鎻埩^高處鋪展，于是形成一個(gè)火山口現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱(chēng)為縮孔。(2)縮孔現(xiàn)象(3)橘子皮現(xiàn)象是指涂層表面微微地起伏不平，形狀有如橘皮的情況．形成橘皮的原因很多，例如在噴涂時(shí)，噴槍的距離控制不好或涂料和溶劑配合不好，霧化情況不好等都可引起橘皮。噴涂時(shí)，霧化的小滴經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的距離，溶劑揮發(fā)很多后，落在濕膜上，由于這種小滴濃度高，表面張力大，周?chē)耐苛媳阕詣?dòng)向此小霧滴鋪展，于是形成突起。橘子皮現(xiàn)象也和所謂的貝納爾漩流窩有關(guān)。(3)橘子皮現(xiàn)象(4)貝納爾漩流窩

涂料干燥時(shí)，溶劑揮發(fā)，表面濃度升高。溫度下降，表面張力升高。表層和底層的表面張力不同，產(chǎn)牛一種很大的推動(dòng)力，使涂料從底層往上層運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致局部渦流，形成所謂貝納爾漩流窩。渦流原點(diǎn)有如火山口，向外噴發(fā)出下層涂料，這些表面張力低的涂料向周?chē)砻鎻埩Ω叩谋韺愉佌?，于是形成隆起部分。并使?jié)衲ば纬梢?guī)則的六角形，其中心與邊緣顏料濃度將有不同。如果涂料流平性不好，在漆膜干燥后便留下凹凸起伏的橘皮。(4)貝納爾漩流窩第五章-涂料中的流變學(xué)與表面化學(xué)課件(5)發(fā)花和浮色現(xiàn)象發(fā)花是指施工后漆膜中顏料不均勻分布，使外觀呈花斑(蜂窩狀條斑)。浮色是指漆膜表面顏色不同于底層，施工后漆膜顏色呈均勻變化，這是由于不同顏料在漆膜層間分布不均勻引起的。發(fā)花和浮色的原因很復(fù)雜，但引起顏料分布不均勻(分離)的原因都與溶劑蒸發(fā)形成的貝納爾漩流窩有關(guān)：當(dāng)漆料運(yùn)動(dòng)時(shí)也帶動(dòng)懸浮的顏料粒子運(yùn)動(dòng)，如果顏料的大小、比重不同，就可引起顏料的重新分布，其結(jié)果是一種顏料在表面上或表面的某些部位上呈較高的濃度。(5)發(fā)花和浮色現(xiàn)象第五章-涂料中的流變學(xué)與表面化學(xué)課件(6)流平劑(leveling/flowagent)

為了克服漆膜在施工過(guò)程中的弊病，在涂料中常加有流平劑，以幫助漆膜在干燥之前完成流平過(guò)程。特別在聚氨酯漆、環(huán)氧樹(shù)脂漆、粉末涂料、乳膠漆中，尤為明顯，必須添加流平劑來(lái)防止縮孔和改善流平性，提高裝飾性.

流平劑的作用主要是降低涂料表面張力用以消除各種弊?。徽{(diào)整溶劑揮