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粒径对消光粉消光能力影响研究

文章出处:原创网责任编辑:小莉作者:小莉人气:-发表时间:2020-06-11 16:42:00

    近几年来,我国的涂料工业发展迅猛,涂料总产量也跃居世界的前列。随着涂料产业的发展,人们对其色彩光泽的要求也不断提高,相应地,消光粉的应用范围也越来越广,市场需求量逐年递增。因此,对于消光粉性能的研究就显得尤为重要。本文从粒径分布角度出发,详细研究了不同粒径大小的消光粉在不同体系中消光能力的变化规律,其研究数据对涂料公司在的消光粉的购买选择,及其生产应用方面具有参考价值。

 
消光粉,消光剂
    1光泽
    1.1 光泽和光泽的测定
    我们知道,物体在被光线照射时,会产生反射现象,而这种现象中的反射光线用一指标来表示就是光泽,反射强度的大小就是光泽度。光泽度用百分数表示[1]。由于不同的物体其表面凹凸程度即粗糙度不同,因此反射光线强度不同。表面越光滑,则反射光强度越大,光泽度也就越大;表面越凹凸不平,反射光强度越小,光泽度越小。通常用光泽仪来测定光泽度。有的光泽仪按入射角的不同有20°,60°和85°三个档位。根据光泽度的大小,可以将涂料分为亮光、亚光、无光等几种。

    涂料按光泽度具体分类如下(以60°的反射光泽(即光线入射角为60°)划分为例):无光涂料光泽度<10%,亚光涂料光泽度15%~60%,亮光涂料光泽度>60%。

    1.2 涂膜的成膜过程
    涂料在实际应用时,由于其混合组分中多种溶剂会产生挥发作用,因而会形成干涂膜。然而涂膜过程中有两个方面能够显著影响涂膜表面的光泽度,其本质仍是表面粗糙程度不同引起的。一是,在涂料(尤指溶剂型涂料)有多种易挥发溶剂,不同的溶剂由于其物化性质不同,其挥发速率也有差异。当这几种挥发溶剂挥发速率差不多时,则涂膜表面相对趋于平整,其粗糙度低,则光泽度就高;反之,不同溶剂挥发速率相差很大时,则涂膜表面趋于褶皱,粗糙度变大,光泽度变小。另一方面,由于涂料中还有一些其他添加剂,有的浮在膜表面,形成干膜后造成表面凹凸不平,造成光泽度变小。

    1.3 涂膜表面的粗糙度
    物体表面光泽和物体表面的粗糙程度紧密相关[1-2]。光线照射在物体表面上时,一部分光线会被吸收,一部分会产生反射或散射现象,还有部分会发生折射现象。物体表面的粗糙度越小,则被反射的光线越多,光泽度越高。相反,如果物体表面凹凸不平,被散射的光线增多,导致光泽度降低[3]。

    人的肉眼对物体表面粗糙的感知程度是有限的。利用微表面理论知识,可以根据公式计算:h=λ/cosα式中:λ为入射光的波长;α为入射角;h为粗糙度。假设入射角取60°,根据公式可以算出h=1.1μm,也就是说当物体表面粗糙度h大于1.1 μm时,人眼可观察到物体表现的凹凸不平,光泽度降低。

    1.4 颜料、细料的粒度和分布
    涂料由于其用途需要往往加一些填料,而填料的粒度,粒度分布,体积浓度以及在涂料体系中的分散性等都会对涂膜的光泽度产生很大影响[4]。例如并不是只要填料加进去就能对涂膜的光泽度产生影响,因为如果填料的粒径小,那么其会在涂膜内部沉积,其裸露程度小,对粗糙度影响小,进而对光泽度影响就小;反之,如果粒径适合,其裸露程度大,就会对涂料光泽度产生很大影响。有研究表明,颗粒平均粒径在0.3μm以下时,对涂膜表面粗糙度基本没影响,而平均粒径在3~ 5μm时,会明显增大涂膜表面粗糙度。再说体积浓度,浓度大了,其有效裸露面积增大,有利于增加膜表面粗糙度,从而减小光泽度。而分散性越好,填料在涂料体系的粒度会变小,反而增加膜表面的光泽度。

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