縮孔現象是涂料在干燥過程中表面形成的一個個不規則小孔的現象,縮孔現象的產生往往會造成產品的良品率下降以及返工,其產生的原因與涂料本身助劑有很大的關系,通過表面張力儀的應用有助于分析助劑,解決涂料縮孔的問題。
在含有表面活性劑的體系中,若表面活性劑與體系相容性不好甚至不相溶,故其溶解度對溶劑的濃度變化很敏感。在干燥過程中隨著溶劑的揮發,其濃度發生變化導致表面活性劑析出,形成不相溶液滴,形成表面張力差,造成縮孔。
涂料本身的表面張力大,表面活性劑遷移速度慢,導致潤濕性能不良,使得涂料在底材的鋪展過程中出現縮孔。
因此,需要建議客戶,選擇溶劑、表面活性劑時,首先以好的相容性為前提,再通過SITA表面張力儀去選擇潤濕性能好的助劑。
當涂料與底材接觸時,會在短時間內形成液-固界面,短時間內遷移至此液-固界面上的表面活性劑分子數量決定了最終的潤濕效果。遷移到界面的表面活性劑分子數量越多,即反映出來的此時刻動態表面張力越小,最終的潤濕效果越好;反之潤濕效果越差。因此,涂料能否快速地潤濕底材避免出現縮孔問題取決于涂料在此時間內的動態表面張力值。
上圖說明了若相同時間內,能遷移到氣液界面的表面活性劑分子越多,曲線下降越快,潤濕性能越好,也就是說,在一定條件下,此曲線的下降速度代表了表面活性劑的潤濕性能。
試不同汽車修補漆成品的動態表面張力,根據量化數據判斷縮孔問題是否與配方的動態表面張力相關。是否能利用動態表面張力數據預計判配方問題。或作為產品出廠質檢項目,減少風險。
樣品A為藍色曲線,在實際使用中出現縮孔,結果顯示其動態表面張力較高。
樣品B為紅色曲線,在實際使用中沒有縮孔,結果顯示其動態表面張力較低。
德國SITA 動態表面張力儀型號:t15表面張力儀
27.1~28.4 ℃,樣品表面干燥時間:約10分鐘。
樣品A的縮孔問題是由動態表面張力過高造成,可使用助劑降低其動態表面張力。且樣品A靜態表面張力低于樣品B靜態表面張力,在實際使用中卻是樣品A出現縮孔,此為靜態表面張力不準確的一個主要原因。