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水性涂料的分層問題概述及解決方案

一、水性述及涂料開罐狀態(tài)

正常的涂料題概涂料開罐后,觀感潤滑、細(xì)膩,層問石家莊市特種油漆油墨廠上下均勻一致。涂料分層的解決問題，該怎么解決？涂料的水性述及分層現(xiàn)象是生產(chǎn)、儲(chǔ)存、涂料題概使用等過程中常常碰到的層問重要問題，它不僅僅是解決影響開罐效果，可能涂料的水性述及性能也發(fā)生了變化，偏離了目標(biāo)值。涂料題概嚴(yán)重的層問硬沉淀，可能導(dǎo)致涂料報(bào)廢，解決無法使用。水性述及那么涂料的涂料題概分層究竟是什么原因?qū)е碌?遇到這種情況，我們該怎么去解決呢？

二、層問現(xiàn)象分類

首先，我們需要弄清楚，涂料分層主要分為三種不同的現(xiàn)象：

涂料儲(chǔ)存過程中的分水（脫水收縮）

涂料儲(chǔ)存過程中的分乳液

涂料儲(chǔ)存過程中的沉降

1.涂料儲(chǔ)存過程中-分水

現(xiàn)象描述：涂料經(jīng)過一段時(shí)間儲(chǔ)存，在涂料表面分離出一部分透明的淺黃色或無色透明的黏液。

2.涂料儲(chǔ)存過程中-分乳液

現(xiàn)象描述：涂料的表層分離出一定量的液體，有時(shí)該液體帶有一些藍(lán)光，大多數(shù)情況該分離出來的液體為乳白色。

3.涂料儲(chǔ)存過程中-沉降

現(xiàn)象描述：成品涂料在儲(chǔ)存過程中，涂料內(nèi)部的石家莊市特種油漆油墨廠均勻性發(fā)生改變，重質(zhì)的和大粒徑粒子在涂料中的分布不均，垂直方向上出現(xiàn)梯度變化，從上表面到底部，涂料有從釋到稠的變化，底部甚至出現(xiàn)硬沉淀。涂料的這種現(xiàn)象稱之為涂料發(fā)生沉降。

上述的三種情況中，分水分乳液的同時(shí)，通常也伴隨著沉降。接下來，小編和大家一塊兒討論，是哪些原因會(huì)導(dǎo)致這些分層現(xiàn)象的產(chǎn)生。

三、分層影響因素

1.增稠劑的影響

我們知道，常用的增稠劑的種類主要是分為纖維素類（HEC）、堿溶脹型（ASE）、疏水改性堿溶脹（HASE）和非離子型聚氨酯（HEUR）。

關(guān)于增稠的原理，大家應(yīng)該都很熟悉了，這里就簡單說一下：

纖維素類增稠劑、或普通堿溶脹類增稠劑由于其只對(duì)水相增稠，其濃縮的“增稠網(wǎng)絡(luò)”與體系粒子無關(guān)，單獨(dú)呈一相。

疏水改性堿溶脹（HASE）和非離子型聚氨酯（HEUR）型增稠劑，增稠形成的“增稠網(wǎng)絡(luò)”均勻吸附著各種乳液、顏填料粒子，以及其他表面活性劑等分子等。

原因分析

①水合型增稠劑與締合型增稠劑在種類與用量上匹配不當(dāng)，導(dǎo)致涂料在儲(chǔ)存過程中出現(xiàn)不相容而排斥。如果體系中這兩張網(wǎng)絡(luò)相容性欠佳，一個(gè)過于疏水，一個(gè)過于親水，使用這樣的增稠劑匹配，分水現(xiàn)象難以控制。通常只對(duì)水相增稠的“濃縮網(wǎng)絡(luò)”收縮脫離游離在涂料表層造成分水現(xiàn)象。

②纖維素類和堿溶脹類增稠劑都是在堿性的條件下（pH＞7）才能夠溶脹，所以一定要注意調(diào)節(jié)體系的pH。

③應(yīng)避免用氨水做pH調(diào)節(jié)劑，持久性不好，容易揮發(fā)，會(huì)導(dǎo)致PH值下降，且有一定的氣味。對(duì)于工業(yè)漆來說，纖維素類和堿溶脹類增稠劑對(duì)耐水會(huì)有非常大的影響，因此，盡量少用此類增稠劑。

④締合型增稠劑與乳液粒子間的締合不牢，使得該締合的乳液粒子在儲(chǔ)存過程中解吸脫離出來，懸浮于涂料的表層，出現(xiàn)涂料分乳液的現(xiàn)象。

⑤涂料的低剪切黏度過低，同樣會(huì)造成分層現(xiàn)象。

這張圖，大家應(yīng)該非常熟悉了，對(duì)于涂料的儲(chǔ)存來說，我們要保證其有一定的低剪粘度，才能有效地防止其分層。如HEUR類，是一款低剪切高效性的增稠劑，具有優(yōu)異的低剪切增稠效率，提供強(qiáng)假塑性及高觸變性。極佳的色漿穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于水性工業(yè)漆、水性乳膠漆等。

關(guān)于增稠劑的選擇，一般是選擇幾種不同的增稠劑搭配使用，使涂料具有合適的高、中、低剪粘度，需要時(shí)再搭配后下文會(huì)介紹的防沉劑。在儲(chǔ)存穩(wěn)定的前提下，保證有較好的施工性。

2分散劑的影響

顏料是否分散和穩(wěn)定好，是否有絮凝等，將會(huì)對(duì)很多性能產(chǎn)生影響。顏填料分散性差，粒子附聚成大的顆粒，從而加快沉降。

不同分散劑對(duì)防沉的影響

上圖是混研磨色漿采用不同的分散劑，經(jīng)過貯藏后的防沉效果。許多人可能想當(dāng)然地認(rèn)為防沉必須依靠防沉劑，其實(shí)這是片面的。研磨好的色漿如果產(chǎn)生絮凝，顏料粒子變大，比重增加，就會(huì)很快沉降，尤其是有機(jī)顏料。選用了合適分散劑，防沉劑可以不加或少加了。

因此，如果出現(xiàn)了沉降的現(xiàn)象，要考慮更換分散劑了。可以選用高分子量多支鏈的分散劑吸附在顏填料粒子表面，增大其空間位阻增大排斥力，減少沉降。如新一代水性通用分散劑對(duì)有機(jī)顏料、碳黑及無機(jī)顏料均有優(yōu)異的分散效果，降粘效果好，貯藏穩(wěn)定性好，適用于各種水性涂料體系，制備的色漿具有粘度低，同時(shí)有一定觸變性。

注意事項(xiàng)

分散劑和締合型增稠劑處于共同的水相介質(zhì)并在顏料及乳液粒子表面有競爭吸附，兩者之間存在復(fù)雜的競爭關(guān)系，它們的搭配組合是否合理直接影響涂料的各項(xiàng)性能和分層問題。

3.防沉劑的選擇

很多情況下，關(guān)于分層問題，大家還是會(huì)選擇在涂料中加入防沉劑，即在涂料中引入了疏松網(wǎng)絡(luò)觸變性結(jié)構(gòu)，能使顏填料顆粒懸浮而不結(jié)塊，防止顏料沉降。那么，不同種類的防沉劑，我們該怎么選擇呢？

①有機(jī)膨潤土

有機(jī)膨潤土通常不以原級(jí)粒子存在，一般是多個(gè)粒子的凝聚體，通過潤濕、分散和活化過程可產(chǎn)生原級(jí)粒子，形成高效的觸變效應(yīng)。在極性體系中，極性活化劑除提供化學(xué)能幫助有機(jī)膨潤土分散外，通過水分子的架橋使無數(shù)的膨潤土薄片形成凝膠結(jié)構(gòu)，而薄片面上的烴鏈通過其較強(qiáng)的溶劑化能力而使體系增稠并產(chǎn)生觸變效應(yīng)，在外力作用下，此結(jié)構(gòu)破壞同時(shí)粘度降低，而外力消除則回復(fù)原來的粘度和結(jié)構(gòu)

膨潤土防沉的優(yōu)缺點(diǎn)有哪些呢？

優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)用范圍大；添加量少、效率高、加工性能穩(wěn)定；觸變性能良好；價(jià)格便宜。

缺點(diǎn)：對(duì)光澤度有影響，在清漆中會(huì)有霧影和渾濁；抗強(qiáng)溶劑性不佳；流平性、抗流掛效果不佳；由于需要很好的分散，才能達(dá)到最佳的防沉效果，所以較難用于后添加，如需后添加，需制備成預(yù)凝漿。

②氣相二氧化硅

氣相二氧化硅在非極性介質(zhì)中有最大的增稠效應(yīng)。氣相二氧化硅是四氯化硅在氫氧焰中水解制得的。它粒度小，比表面積大，表面上帶有硅烷醇基團(tuán)。這些硅烷醇基可與鄰近的氣相二氧化硅顆粒間相互作用而形成氫鍵，通過氫鍵作用形成三維空間其的觸變形結(jié)構(gòu)。

優(yōu)點(diǎn)：不需活化，可直接使用。

缺點(diǎn)：質(zhì)輕，施工不方便；觸變效果不是十分理想；用在面漆上影響光澤，影響流平性。

③蓖麻油衍生物

蓖麻油衍生物是在非極性溶劑中，通過分散、活化，被溶脹的長鏈相互纏繞形成觸變結(jié)構(gòu)而起增稠作用。當(dāng)受到剪切力時(shí)，纏繞被拉開，結(jié)構(gòu)破壞，黏度會(huì)下降；當(dāng)剪切力消失，又重新纏繞。這種重新纏繞的過程較緩慢，所以黏度恢復(fù)較慢，允許有較長的流動(dòng)時(shí)間流平，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)可使涂料在較大的流掛極限厚度時(shí)仍有一定程度的流平。

優(yōu)點(diǎn)：觸變性能相對(duì)較好；流平性好；對(duì)光澤影響??；價(jià)格較低。

缺點(diǎn)：使用時(shí)需要預(yù)先活化；不適用于強(qiáng)溶劑體系；易返粗。

④聚酰胺蠟

通過大分子鏈的相互纏繞形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而具有觸變性，受剪切時(shí)，纏繞的分子被拉開，粘度因而降低；當(dāng)剪切停止，大分子又重新纏繞而致粘度上升。由于這種新纏繞的過程相對(duì)緩慢，因此粘度恢復(fù)的速度也較慢，有較長時(shí)間給予濕膜流動(dòng)和流平，但又不會(huì)導(dǎo)致流掛失控。聚酰胺蠟的觸變性能對(duì)溫度的依賴性較小，在較高溫度下使用仍具有良好的抗流掛效果，是氨基烘漆、丙烯酸烘漆、環(huán)氧烘漆等烘烤型涂料及高固體分涂料、金屬涂料、厚漿涂料中很有效的流變改性助劑。

優(yōu)點(diǎn)：觸變性能最好；流平性、抗流掛性好；對(duì)光澤度影響??；不易返粗。

缺點(diǎn)：使用時(shí)需預(yù)先活化；價(jià)格相對(duì)較高。

除了上面介紹的幾點(diǎn)，其實(shí)還有很多因素會(huì)對(duì)涂料的分層造成影響，如：表面活性劑種類選擇不當(dāng)或用量過量、助溶劑種類和過量、粉料的粗細(xì)和搭配、樹脂和乳液的種類、PVC的設(shè)計(jì)等等。這里就不一一細(xì)說了~、

分層問題，還是預(yù)防為主。對(duì)于新的配方體系，大家還是做好儲(chǔ)存實(shí)驗(yàn)后再生產(chǎn)~

那么，對(duì)于已經(jīng)分層的涂料，還有沒有補(bǔ)救的辦法？

對(duì)于已沉淀的涂料，可用手工或機(jī)械攪拌均勻后再使用。對(duì)于結(jié)塊現(xiàn)象，應(yīng)先把可流動(dòng)部分倒出，用刮鏟從容器底部鏟起沉淀，研碎后，再把流動(dòng)介質(zhì)倒回原先桶中，充分混合。如按此法操作仍無法混合，仍有干結(jié)沉淀，涂料只能報(bào)廢或降級(jí)使用。