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油漆涂料與基材潤(rùn)濕性的分析及優(yōu)化策略
發(fā)布時(shí)間：2025-08-18 點(diǎn)擊次數(shù)：215
涂料施工過(guò)程中，涂料與基材之間的潤(rùn)濕性是決定涂裝質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。良好的潤(rùn)濕性不僅影響涂層的均勻性和外觀，還直接關(guān)系到涂層的附著力、耐久性和防護(hù)性能。涂料與基材的潤(rùn)濕性是指液態(tài)涂料取代基材表面氣體的過(guò)程，這一過(guò)程對(duì)涂料的成功涂覆至關(guān)重要。
一、評(píng)價(jià)潤(rùn)濕性的實(shí)驗(yàn)方法主要包括：
接觸角測(cè)量：直接反映涂料在基材上的潤(rùn)濕程度，θ越小潤(rùn)濕性越好。接觸角測(cè)量?jī)x是常用設(shè)備，可通過(guò)座滴法或斜板法進(jìn)行測(cè)定。
展布面積測(cè)試：在涂料中添加給定濃度的潤(rùn)濕劑后，測(cè)定一定體積(如0.05ml)涂料在預(yù)涂底材上的展布面積，面積越大表明潤(rùn)濕劑的展布能力越強(qiáng)。
表面張力測(cè)定：
靜態(tài)表面張力：常用du Nouy環(huán)法測(cè)量，將鉑銥環(huán)放入待測(cè)液體中緩慢拉出，測(cè)量所需的力即為液體表面張力。
動(dòng)態(tài)表面張力：采用最大氣泡壓力技術(shù)，通過(guò)毛細(xì)管快速產(chǎn)生氣泡，測(cè)量產(chǎn)生穩(wěn)定氣泡的壓力，該壓力與氣泡速率下的液體動(dòng)態(tài)表面張力成正。
實(shí)際施工觀察：通過(guò)刷涂、輥涂或噴涂等方式，直接觀察涂料在基材上的鋪展情況、縮孔、縮邊等缺陷的產(chǎn)生情況，這是最直接的潤(rùn)濕性評(píng)價(jià)方法。
二、影響涂料與基材潤(rùn)濕性的關(guān)鍵因素：
基材表面特性是影響潤(rùn)濕性的首要因素。基材表面能越高，越容易被涂料潤(rùn)濕。
涂料配方特性對(duì)潤(rùn)濕性的影響主要體現(xiàn)在表面張力、流變性能和組分相容性等方面。
施工工藝條件對(duì)潤(rùn)濕性的動(dòng)態(tài)表現(xiàn)具有決定性影響。施工速度是一個(gè)關(guān)鍵變量—在高速印刷或輥涂過(guò)程中，潤(rùn)濕過(guò)程必須非常快才能取得良好效果。
在實(shí)際應(yīng)用中，這些因素往往相互作用，共同決定最終的潤(rùn)濕效果。例如，在硅酮膠上涂裝水性涂料時(shí)，由于基材表面能極低，即使添加常規(guī)潤(rùn)濕劑也難以獲得良好潤(rùn)濕，需要專(zhuān)門(mén)的低表面張力潤(rùn)濕劑才能有效解決縮孔問(wèn)題。同樣，在高速輥涂施工中，即使靜態(tài)表面張力足夠低，如果潤(rùn)濕劑不能快速降低動(dòng)態(tài)表面張力，仍會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)濕不良和涂布不均。因此，優(yōu)化潤(rùn)濕性能需要綜合考慮基材-涂料-工藝三者之間的匹配關(guān)系。
三、潤(rùn)濕性?xún)?yōu)化方法：
基材處理：采用電暈（處理PE可使表面能從31增至42mN/m）、火焰或化學(xué)處理提升基材表面能。汽車(chē)行業(yè)對(duì)PP保險(xiǎn)杠進(jìn)行火焰處理后，涂層附著力可提升3倍。
潤(rùn)濕劑選擇：
有機(jī)硅類(lèi)適用于難潤(rùn)濕基材，可將表面張力降至22mN/m
炔二醇類(lèi)動(dòng)態(tài)性能優(yōu)異，適合高速施工
氟碳類(lèi)用于極端情況（硅酮膠表面能24mN/m），但成本較高
配方優(yōu)化：復(fù)配0.1%有機(jī)硅潤(rùn)濕劑與0.05%炔二醇類(lèi)，既能保證潤(rùn)濕性又可避免穩(wěn)泡問(wèn)題。在木器漆中添加5%乙二醇丁醚（表面張力28mN/m）可顯著改善木材滲透性。
