Làm thế nào để bạn ngăn chặn vỏ cam và vết nứt trong lớp phủ công nghiệp

Trong ngành sơn và phun, các khuyết tật bề mặt như vỏ cam, lỗ kim, vết chổi và vết lõm làm giảm đáng kể hình thức cuối cùng và hiệu suất bảo vệ của lớp phủ. Cốt lõi để giải quyết những vấn đề này nằm ở việc điều chỉnh chính xác sức căng bề mặt và thời gian chảy trong quá trình sấy khô. Là một chất phụ gia chức năng không thể thiếu trong các công thức sơn phủ, chất san lấp mặt bằng đóng vai trò quyết định trong việc tối ưu hóa sự hình thành màng, cải thiện độ ẩm của chất nền và loại bỏ các bất thường trên bề mặt.

Cơ chế san phẳng lớp phủ và kiểm soát sức căng bề mặt

Quá trình lớp phủ chuyển từ trạng thái lỏng sang màng rắn đồng nhất sau khi thi công đòi hỏi phải vượt qua các lực cản thủy động lực khác nhau. Chức năng cốt lõi của một chất san phẳng sơn là cân bằng sức căng bề mặt của hệ.

Khi sơn được phun hoặc quét lên bề mặt, tốc độ bay hơi dung môi cục bộ không nhất quán sẽ dẫn đến sự xuất hiện các gradient sức căng bề mặt, gây ra Hiệu ứng Marangoni. Điều này gây ra các tế bào Benard hoặc các xoáy trong màng sơn, biểu hiện về mặt vĩ mô là lớp vỏ cam hoặc độ phẳng kém. Giới thiệu một hiệu suất cao chất làm phẳng sơn cho phép nó di chuyển nhanh chóng đến bề mặt lớp phủ, tạo thành một lớp liên kết đơn phân tử đồng nhất. Lớp này cung cấp sức căng bề mặt không đổi, ngăn chặn hiệu quả sự khác biệt do bay hơi dung môi và giúp lớp phủ có đủ thời gian để san bằng dưới trọng lực và sức căng bề mặt của chính nó trước khi đóng rắn.

Đặc tính hiệu suất của các chất phụ gia cấu trúc hóa học khác nhau

Trong thực tế sản xuất, chất phụ gia san lấp mặt bằng được lựa chọn thay đổi đáng kể về cấu trúc hóa học tùy thuộc vào hệ thống nhựa gốc và quy trình chế tạo. Hiện nay, các hệ thống ứng dụng chủ đạo trong lĩnh vực công nghiệp được chia thành nhựa silicone, copolyme polyacrylate và chất làm phẳng polyester được thiết kế đặc biệt cho sơn tĩnh điện và các hệ thống đặc biệt khác.

Để hỗ trợ nhân viên kỹ thuật trong việc lựa chọn công thức, các thông số kỹ thuật cốt lõi và đặc tính ứng dụng của các chất làm phẳng thông thường được liệt kê trong bảng so sánh dưới đây:

Các chiến lược ứng dụng thực tế để giải quyết vấn đề phun sơn và loại bỏ vết cọ

Trong quá trình phủ công nghiệp, dầu, bụi hoặc ô nhiễm lớp lót trên bề mặt nền thường khiến lớp sơn bị ướt hoàn toàn, từ đó hình thành các miệng hố hình núi lửa. Trong những tình huống như vậy, chỉ dựa vào việc tăng độ nhớt của sơn không thể giải quyết được vấn đề. Hoạt động cao chất san phẳng sơn phải được thêm vào để giảm sức căng bề mặt tĩnh tổng thể của lớp phủ dưới năng lượng bề mặt của chất nền, đạt được độ ẩm hoàn toàn.

Trong các hệ thống sơn gốc nước, sức căng bề mặt cao do sự phân tán nước mang lại khiến cho vấn đề san lấp mặt bằng trở nên khó giải quyết hơn. Sử dụng chuyên dụng chất làm phẳng sơn không chỉ đòi hỏi phải xem xét việc loại bỏ vết cọ và vết lăn mà còn phải tránh bọt khí. Chất phụ gia copolyme polyacrylate không làm giảm sức căng bề mặt; thay vào đó, chúng hoạt động bằng cách tăng sự cân bằng dòng chảy của bề mặt lớp phủ. Vì vậy, chúng thể hiện ưu điểm kỹ thuật cao trong việc khắc phục hiện tượng bong tróc vỏ cam sóng dài và cải thiện độ bóng của lớp phủ mà không gây bất kỳ tác động tiêu cực nào đến độ bám dính của lớp sơn giữa sau này.

Trong sơn bột công nghiệp hoặc sơn cuộn, chất làm phẳng polyester là sự lựa chọn lý tưởng cho các hệ thống chất kết dính nhiệt rắn. Trong giai đoạn nung và nóng chảy ở nhiệt độ cao, loại phụ gia này có thể làm giảm độ nhớt nóng chảy và thúc đẩy liên kết nóng chảy giữa các hạt nhựa, cho phép màng phủ đạt đến trạng thái phẳng tối ưu trước khi xảy ra phản ứng đóng rắn liên kết ngang, tạo cho lớp phủ có bề ngoài giống như gương.

Thông số kỹ thuật để đảm bảo tính tương thích về liều lượng và quy trình

Trong quá trình phối trộn, liều lượng của chất phụ gia san lấp mặt bằng phải được xác định chặt chẽ thông qua các thí nghiệm bậc thang. Thông thường, lượng bổ sung được kiểm soát trong khoảng từ 0,1% đến 1,0% tổng trọng lượng công thức.

Lượng bổ sung quá thấp sẽ không thể tạo thành lớp kiểm soát sức căng bề mặt đồng đều một cách hiệu quả, khiến lớp phủ rất dễ bị bong tróc vỏ cam hoặc vết cọ còn sót lại.

Lượng bổ sung quá cao gây ra sự di chuyển của các phân tử phụ gia dư thừa, không chỉ gây ra hiện tượng mờ bề mặt và giảm độ bóng mà còn có thể dẫn đến mất độ bám dính giữa các lớp nghiêm trọng trong quá trình phun nhiều lớp hoặc thậm chí là độ dính bề mặt sau khi khô.

Trong các hoạt động xây dựng công thức, nên thêm chất phụ gia san lấp mặt bằng vào giai đoạn sau của giai đoạn phân tán hoặc trong giai đoạn xả sơn, duy trì khuấy trộn tốc độ cao vừa đủ để đảm bảo chất phụ gia đạt được độ phân tán đồng đều ở cấp độ phân tử trong toàn bộ hệ thống nhựa, từ đó mang lại động lực san lấp mặt bằng ổn định và lâu dài trong quá trình hình thành và đóng rắn màng tiếp theo.