粉末涂料幾個有關表面張力問題。

涂層橘皮(orange-peel)

　　涂層橘皮是涂料的成膜過程液體流動的一種局部渦流效應，也稱著貝納德的旋渦，這是由于粉末涂料的熔融時粘度變化導致了表面張力的變化，這樣便形成：高粘度低表面張力的涂液下沉至渦流的中間，(即后來的凹陷部位);低粘度高表面張力的涂液上升至渦流的周邊，(即后來的凸處部位)，其力的示意圖如下：

　　圖1：涂層橘皮的形成

　　在粉末涂料的流平劑選擇上，應該具備兩種效應，即潤濕效應和流平效應，潤濕效應是在粉末處于100℃左右時增加對體系的，流平結合，此時表面張力盡量小一點，即大于150℃時流平效應應是主要的，粉末的表面張力應該大一點，以增加流平性。

　　選擇粉末涂料流平劑選擇過程中，可以選用SITA 表面張力儀動態測量變化的表面張力，防止涂料張力太大或者太低的現象出現。

涂層縮孔(enameleye)

　　涂層縮孔是指在粉末涂料成膜時表面上由于低表面張力的點引起的特殊缺陷。若用電子顯微鏡觀察，涂層縮孔大多數是由一小未被充分潤濕的顆粒與周圍不相容的樹脂所形成的圓渦，即在一個較大的下陷圓渦中有一個突出的小點。

　　圖2：涂層縮孔的形成

　　如圖2所示，涂膜從低表面張力點流到高表面張力點形成涂層縮孔，一般低表面張力點可以是加工過程中的灰塵、油滴等，也可能是未被充分潤濕的粉料。

涂層橘皮、縮孔原因微觀分析

　　通常情況下，一般要使一個體系形成新的表面是需要做功的，或者是說要給體系一定的能量。如最常見的把肥皂泡吹大，它是需要我們給它一個能量，這就說明表面比本體有更多的能量。表面能是指：在平衡狀態下，單位表面積能量的增加值。對于表面張力，是指對于流動性的液體，可以認為總是處于平衡狀態，換一種方式表達，也可以用作用在單位長度上的力來表示，這個力我們稱之為表面張力。表面能的SI單位mJ/m2,表面張力的SI單位是mN/m,它們是同量綱、同數值，常用希臘字母у表示。

　　對于一個體系，若是組成一定，它的表面張力在一定溫度和壓力下是恒定的，若增加表面積△A，體系能量的增加△G有如下的公式：

　　△G=y△A

　　如果表面積△A不變，使體系能量降低的方法是使表面張力y降低，這樣，通常一般物體為降低自身體系能量，總會去吸附一些表面張力比自己低的物質。例如：通常一般衣物總是沾上油之類的低表面張力的物質。在粉末涂料熔融流平時，多組分共存的情況下，表面張力低的物質總是趨向于富集在涂膜表面，以降低整個體系的表面張力。如有些非化學消光的蠟粉就是利用此原理來達到消光目的的。

涂層橘皮、縮孔原因表面張力解決方案

　　當粉末涂料和底材表面張力或表面能沒有調整好時，若底材表面能與涂膜的表面張力不匹配性不太嚴重，或者涂層很厚時，可能出現附著力差現象，嚴重時，可能出現脫層。另外我們有時會遇到做金屬粉時，總會出現一些花點，這可能是我們在噴涂是帶入了一些低表面張力的物質。

　　表面張力作為涂料成膜的關鍵因素，合理的使用表面張力儀進行原料篩選和配方優化， 能夠解決很多涂膜效果的問題，創造出更加完美的涂料涂膜性能。

　　為了減少涂層縮孔的影響，使用低表面張力的潤濕劑能夠有效的潤濕，并且很好的分散引起涂層縮孔的顆粒。

　　SITA表面張力儀可用于潤濕劑的篩選，繪制不同配方下的張力變化曲線，尋找最優化配方。

相關儀器設備

表面張力儀

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