粒度对涂层性能的影响

作者: 路博润高性能涂料团队 日期:07/03/2019
对于乳液聚合物(胶乳)来说,粒度分布是一个重要的产品参数,因为它会影响涂层的最终使用性能。

 

乳液聚合物是离散聚合物颗粒的胶体分散体,其在水中的典型粒度范围为0.05-0.5微米。 为了对这些颗粒究竟有多小有个直观的印象,请看一下本句结尾的句点。 这已经够小了吧,但是如此小的球体却能容纳100亿个胶乳颗粒。 因此,这些颗粒只有用高倍显微镜才能看到也不足为奇。

 

粒度可以使用激光光散射法进行测量。 路博润会在工厂生产过程中测量大多数聚合物乳液的粒度,确保满足粒度规格。

 

粒度还涉及到分布,这意味着并非所有颗粒的尺寸都完全一致。 如果测量值显示为0.1,则是指平均粒度。 一些颗粒可能为0.08,而其他颗粒可能为0.12。 颗粒的粒度及其尺寸分布会影响多种涂层特性,包括粘度、耐水性、膜层透明度、机械稳定性、光泽度等。

 

分布范围的大小会影响粘度和流变性。 在平均粒度一定的情况下,随着粒度分布(PSD)范围增大,胶乳粘度将显著降低,牛顿流变性将提高。

 

剪切稀化流变性意味着,涂料混合得越充分,就变得越稀(类似番茄酱)。 牛顿流变性意味着粘度在混合时将保持不变(类似水)。 这种特性在某些应用中很重要。

 

流变性

粒度分布会影响剪切流变性,不仅对聚合物是如此,而且对最终产品也是如此。 剪切稀化流变性对于喷涂施工很有用处。 为便于喷涂,剪切时的粘度应较低。 但喷到基材上之后,理想情况下粘度应提高,以避免滴落或流挂。 此外,借助涂料或油墨的剪切流变性还可以控制其在某些基材上的渗透性。

 

其他某些应用则需要相反的效果,要求剪切时的粘度更加均一。 例如,在纸上高速打印图案时,如果喷墨时的粘度过于稀化,墨水可能会飞溅。

 

 

宽PSD与窄PSD

产品可以设计为更窄或更宽的粒径分布范围。 使用完全相同的聚合物成分,通过控制粒度及若干其他因素可以产生不同的特性。 产品的设计方式可为其赋予迥异的特性。

 

在数字印刷应用中,较窄的粒度分布可能很重要,尤其要避免大颗粒。 这是因为较大的颗粒会导致打印头堆积问题。

 

木地板涂料是粒度重要性的另一个示例。 颗粒可以制成极小的粒径,以便施工时涂料在湿润状态下在木材上基本上呈透明。 一些木器涂料生产商需要这种特性,以使漆工或业主能够在施工时看到木材的纹理。 针对这类应用,路博润生产了一种小粒径产品,使涂料在涂布后保持透明状态。 较小的粒径还有助于为涂层赋予防水性、光泽度等。 同样,小粒径对于需要渗透到基材或光滑涂层表面的应用也可能有帮助。

 

如需了解有关粒度分布及其对应用性能的影响的更多信息,或者需要帮助选择合适的聚合物以满足特定需求,请联系您的路博润客户经理。

 

 

 

路博润高性能涂料团队

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