涂料是复杂的多相复合体系,在储存和使用过程中,为获得良好的储存稳定,便利的施工性,有赖于涂料体系的触变性。
1、触变性的定义
触变性,也称为剪切稀化,是指某些非牛顿流体在受到剪切力(如搅拌、振动)作用时,其黏度降低、流动性增强,而当外力停止后,黏度又随时间逐渐恢复原状的可逆流变现象,是一种物理特性。
具体分为三个要点:
(1)在静止或受到低剪切力时,流体表现得很粘稠,甚至呈凝胶状。
(2)在受到搅拌、摇动或挤压等高剪切力时,流体的粘度会显著降低,变得易于流动。
(3)当外力撤去后,流体的粘度会随着时间的推移逐渐恢复,重新变回粘稠或凝胶状态。
这个过程的关键是可逆的,并且是一个时间相关的过程。
2、触变性在涂料中的应用
(1)防沉,这是最基本应用
当涂料体系含有颜填料时,由于颜填料比重远高于树脂的比重,储存过程中,高比重的颜填料会逐渐向下沉降,导致涂料分层沉淀。体系粘度(静态),粘度越高,沉降越慢。
(2)抗流挂,增加单次涂装厚度
特别是在重防腐涂料中,涂层厚度往往要求200μm以上,这就需要涂料有比较强的触变性,以实现厚涂不流挂,提高施工效率。
(3)助排列,提高片状颜填料的均匀排列
对于含银粉、珠光粉、玻璃鳞片、云母氧化铁等片状颜填料的涂料,由于干燥过程溶剂挥发形成贝纳德旋涡,使得片状颜料不停翻动,最终成膜后,它们杂乱地排列在树脂中,装饰性面漆的外观表现发暗发花,遮盖力差,而对于防腐涂料则大大降低了片状材料的屏蔽效果。提高体系的触变性,可以实现施工后,体系粘度的及时恢复,稳定片状材料,降低贝纳德窝的影响,形成规则排列的涂层。
(4)其他方面,任何涂料体系都需要有适当触变性,除可以解决上述的几个问题以外,还可以改善厚边,浮色发花,缩孔,光泽不均匀等问题。
总之,触变性对涂料体系至关重要,有效解决了生产和施工要求粘度低,而储存和干燥过程要求粘度高的矛盾。