汽车电泳漆膜缺陷问题及防止方法

一，缩孔和针眼:

缩孔和针孔是由底材上或涂料中带有液体或固体污染物导致，或者是由于漆膜在干燥开始之前来自环境的玷污。这些表面缺陷的成因是由于液体涂料和污染物之间存在着不同的表面张力。这种表面张力差越大，此类缺陷出现的越多。通过降低液体涂料的表面张力可避免这类表面缺陷。

针眼实际上是一种缩孔，在液体涂料不能形成完整均一的漆膜的地方，留下一个贯穿涂膜的凹陷。

1,漆膜缩孔的危害

涂漠是一张半透膜，可以透过液体水和蒸汽水，溶解在水中的各种气体(CO2、SO2、O₂ 等)、可溶性盐类物质等可以进出这张半透膜。水蒸汽只有 10-7  mm，液体水为几十微米到几个毫米。水和水汽进出涂膜的通道是涂膜的上的结构气孔和针孔、缩孔，以及涂膜表面因各种原因形成的裂缝。涂膜的结构气孔与成膜物质的化学结构和所处的状态有关，结构气孔大小尺寸通常在 10-6  ~ 10-4  mm，结构气孔透过水蒸气是很容易的，透过液体水分子聚集体，就比较困难。高交联密度涂膜结构气孔小，成膜物质所处环境温度在其玻璃化温度 Tg 以下， 成膜物中的主成膜物质分子链节运动很小，结构气孔小，而环境温度高于成膜聚合物 Tg 后，分子链节运动变得容易，链节间距离加宽，结构气孔变大，通透性加强。由于本身存在表面张力不均匀的小分相，或基材被等问题，导致涂料施工过程中涂料对基材润湿不良，结果涂膜表面出现针孔和缩孔。针孔的尺寸在 10-3  ~ 10-1  mm，缩孔尺寸大小能达几毫米甚至几十毫米。缩孔很容易透过液体水，在毛细作用下针孔成为水流通的通道。

针孔和缩孔的存在不仅影响漆膜的外观，更严重的是影响涂漠的防水渗透功能，缩孔的存在，降低涂膜的封密性，水进出涂膜变得更容易。涂膜通透性加强，水分的渗透最终会导致墙体湿度增加、室内潮湿、滋生霉菌，涂膜变色，起泡、脱落、泛碱，涂膜加速老化等。

 2,缩孔和针孔产生

 2.1消泡剂的影响

 电泳涂料中使用了乳液、润湿剂、分散剂、消泡剂、增稠剂等，原料中含有表面活性物质或表面活性剂，容易生成气泡。泡沫阻碍颜填料分散、降低设备利用率、延长生产周期，严重的带来涂膜缺陷、针孔和缩孔。涂料生产好后第二次使用，施工工具带进空气，涂料润湿基材置换出基材空隙中的空气，这些空气在表面活性物质的作用下成为气泡，因此要使用消泡剂xx这些气泡。消泡剂的表面张力应小于消泡液体的表面张力，在消泡体系中溶解度尽量小，有良好的分散性。不能与体系中其它物质反应，不影响颜填料及乳液的稳定性，有很强的扩散能力，不能影响涂料的性能。消泡剂选择最重要的是干膜的性能选择。

　　为保护涂料生产和施工的正常，使用消泡剂，从涂料成分与性能关系分析，虽然消泡剂对涂料及涂膜性能的影响很小，但它是一种表面活性剂，表面张力低于涂料体系，通常其 HLB 值在 3 左右，它不溶解于涂料体系，但可以微小液滴形式分散在涂料体系中，其{zj0}液滴的直径大小就是气泡壁的壁厚。消泡剂液滴过大或过小都会影响到涂料的性能，消泡剂液滴过小(消泡剂过度分散)消弱了消泡性能；过大，则涂料体系中有表面张力低于本体涂料的液滴存在，导致涂膜缩孔现象。因此，有关消泡剂引起的缩孔主要是消泡剂本身存在相容性欠佳，或分散性欠佳，消泡剂在涂料体系中分散的颗粒过大，或消泡活性物质容易聚集成较大的消泡剂微滴。

    2.2沾污的影响

    涂料体系由于微小分相的存在，导致缩孔的第二个原因，也是涂料生产常见的问题，水性乳胶漆用原材料污染-无机颜填料粉体的污染，使用污染的粉体生产涂料，同时又使用某些矿物油类消泡剂，它们可能相互吸附聚集在一起，加剧了缩孔的程度，污染严重者在研磨漆浆时形成大大小小的絮状油污浮现在涂料表面严重损害涂料质量，较轻微的细小的油点看似小气泡浮在漆浆表面。涂膜表面缩孔，20 倍放大镜下是粉、油混合物；轻微者涂膜表面开裂，因为有松散的粉末团体存在，与周围本体涂膜膨胀系数不一样。

    3,缩孔的预防与解决

   减少涂膜缩孔重点在预防，设计合理性强的涂料生产配方、控制涂料制造工艺，严格控制涂料原料检测，可以减少缩孔发生的几率。缩孔已经造成，要彻底解决通常比较困难，需要内外因结合控制缩孔的程度。

　　3.1 涂膜缩孔预防涂膜缩孔的预防可以通过选用相容性好的消泡剂，在涂料中分散良好，分散的消泡剂液滴颗粒大小合适，减少不同于涂料本体的低表面张力大液滴存在；使用疏水基表面活性的分散剂和分子级或非矿油类消泡剂，保证对有油污污染的粉体的乳化分散，体系对原材料有较强的接受忍耐能力，有预防缩孔的潜力，减少缩孔的产生。

　　5.1.1.选择相容性好的消泡剂减少缩孔出现几率

　　涂料缩孔问题的预防与解决重点在控制涂料原料、生产配方和生产工艺，保证涂料生产和施工正常，使用消泡剂在涂料生产过程脱出气泡，施工过程抑制气泡的产生并破裂已产生气泡，放出气泡内容空气。这是消泡剂正面积极作用，其负面影响就是降低涂膜光泽，消泡剂分散不良形成缩孔等现象。

　　消泡剂是不溶于体系的低表面张力物质，选用分散性、相容性良好的消泡剂可将缩孔的危害减少到最小，分散性、相容性良好的消泡剂在涂料体系中容易分散，分散的液滴大小合适，体系中的消泡剂不易聚集成大消泡剂液滴。类消泡剂为分子级的消泡剂，消泡活性物质接枝在载体物质上形成聚合物，聚合物分子链上带有润湿作用的羟基(-OH)，消泡活性物质分布在分子的四周，活性物质不易聚集，与涂料体系相容性良好。 
　　5.1.2.配方生产中选用疏水表面活性分散剂

　　涂料生产中，原材料、填充料常会受污染，使用普通亲水分散剂研磨漆浆表面悬浮细小油珠，严重者会漂浮絮状油粉杂合物。使用这类污染粉体生产的涂料内部存在有细小低表面张力的油粉混合体，施工缩孔难以控制。添加具有表面活性的分散剂，可明显改善研磨漆浆的外观，同时减少缩孔现象的产生。　　

　　5.2.成品涂料涂膜缩孔的防止与改善

　　由于涂膜缩孔的产生原因多种多样，应根据实际情况进行解决和降低缩孔的程度。

　　5.2.1.  消泡剂导致的缩孔

　　在亲水体系，或施工时大量兑水的涂料，体系消泡剂会分离出来形成低表面张力的液滴。 即减弱了消泡能力，会导致缩孔。由于消泡剂的选用不当引起漆样表面的浮油、涂膜的缩孔，在试涂过涂料发现问题后，在成品涂料中通常可采用润湿剂、乳化剂等进行解决，对低表面张力的液滴有较好的乳化作用，可以改善缩孔。　为减少由于消泡剂的选用不当产生的缩孔，尽量选用相容性较好的消泡剂，消泡剂是崭新的一种分子级消泡剂，传统的水性涂料用消泡剂属混合物，由消泡活性物质、载体、扩散剂等组成，使用前要摇均匀，以免影响消泡能力和产生涂膜缺陷。分子级消泡剂消泡活性物质化学接枝在载体上，所以分散性好，完成消泡任务后的活性物质难以聚集在一起成为油斑。

　　5.2.2. 粉体污染导致的缩孔

　　通常粉体的污染导致的缩孔与消泡剂的不相容或分散不良造成的缩孔，可以通过放大镜判别清楚。放大镜下缩孔为纯油珠者多属于消泡剂与体系相容性差或分散不良引起，放大镜下缩孔中心是油粉混合体，油的表面或中心夹有粉末颗粒-油污，这个低表面张力的油粉混合体就是引起缩孔的根本原因。解决这样的问题涂料，可以借助引起缩孔的内外因进行控制： 添加疏水的分散剂对包覆在颜填料上的油污进行吸附和相容性调整，并采用强触变的增稠剂来调整涂料粘度和触变性，减弱湿涂膜干燥过程中流体的流量，抑制缩孔的扩大。

    6.  成品涂料缩孔的控制措施依据

　　涂料生产在原料、生产工艺方面经过严格的质量控制，涂料质量稳定性得以提高，但仍然难以xx控制，成品涂料缩孔现象也不少见，对于成品涂料缩孔我们通常采用内外因控制法加以解决。粘度是流动的阻力，涂料经施工剪切形成低粘度涂料，低触变性涂料经剪切后形成的低粘度恢复到原来的高粘度状态需要较长的时间，也就是说，涂料施工后有较长的时间处于很低的粘度状态，涂料流动和流平良好，当然，在有表面张力差存在的前提下，缩孔更易形成。涂料经施工工具剪切后形成的低粘度在恢复到原始较高粘度前这段时间的涂料的粘度，其实就是缩孔形成时关键粘度。当表面活性剂(如硅油)在涂料中的量超过了溶解极限，就会出现缩孔。低表面张力的表面活性剂不均匀地分散在流体涂料涂层表面，形成表面张力梯度，低表面张力的组分扩散引起涂层材料本体迁移，其迁移形成缩孔期间流体涂料流量.

二，鱼眼

鱼眼是由于对底材的润湿不够所引起的。由于液体涂料的表面张力高于底材的表面张力，使涂料不能在底材均匀铺展时造成。通过降低涂料的表面张力来实现涂料在底材上的铺展。

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