涂料化学No课件

一条直线，粘度恒定一条直线，粘度恒定 塑性流体塑性流体交与剪切应力轴上的一条直交与剪切应力轴上的一条直 线有屈服值，超过才开始流动。线有屈服值，超过才开始流动。多为分散体多为分散体。假塑性流体假塑性流体有屈服值，弯向剪切速率轴有屈服值，弯向剪切速率轴 多多为聚合物和不规则的颗粒为聚合物和不规则的颗粒膨胀流体膨胀流体通过原点向剪切力轴弯曲，通过原点向剪切力轴弯曲，黏度随剪切率增加而增加，黏度随剪切率增加而增加，出现在高含量微细固体颗粒体系出现在高含量微细固体颗粒体系 牛顿流体牛顿流体塑性流体塑性流体假塑性流体假塑性流体膨胀流体膨胀流体水、酒精等大多水、酒精等大多数纯液体、轻质数纯液体、轻质油、油、低分子化合低分子化合物物溶液以及低速溶液以及低速流动的气体等均流动的气体等均为牛顿流体；为牛顿流体；高高分子聚合物分子聚合物的浓的浓溶液和悬浮液等溶液和悬浮液等一般为非牛顿流一般为非牛顿流体。体。塑性塑性假塑性假塑性膨胀膨胀静置静置流动流动从液体流动角度讨论简单剪切力下液体从液体流动角度讨论简单剪切力下液体的流变性。涂料为非牛顿流体。的流变性。涂料为非牛顿流体。2、纯剪切下的流变性、纯剪切下的流变性是液体受上方压力而流动的的模型，是液体受上方压力而流动的的模型，涂涂料中，在辊涂的情况下作纯剪切流动；料中，在辊涂的情况下作纯剪切流动；在三辊机的研磨中，研磨料做纯剪切在三辊机的研磨中，研磨料做纯剪切流动。流动。理论研究较少。理论研究较少。3、拉伸下的流变性、拉伸下的流变性 当体系受到拉伸力作用的时候，会产当体系受到拉伸力作用的时候，会产生抵抗拉伸的拉伸黏度。当对聚合物生抵抗拉伸的拉伸黏度。当对聚合物溶液施加拉伸时，聚合物分子有被拉溶液施加拉伸时，聚合物分子有被拉直或排列成序的倾向。直或排列成序的倾向。6.1涂料中的流变学流变性用什么表示？流变性用什么表示？与那些因素有关？与那些因素有关？流体的类型流体的类型？讨论讨论6.1.2流变性与涂料质量流变性与涂料质量6.1.2流变性与涂料的质量流变性与涂料的质量 涂料的流变性是影响涂膜外观和性能涂料的流变性是影响涂膜外观和性能的主要因素。涂料是极其复杂的体系，的主要因素。涂料是极其复杂的体系，各种物质、组分之间的相互作用都会各种物质、组分之间的相互作用都会影响到流变性。影响到流变性。流变性对涂料质量的影响表现在：流变性对涂料质量的影响表现在：涂料储存中颜料的沉降；施工中湿膜涂料储存中颜料的沉降；施工中湿膜的流平和流挂；施工后的粘度。的流平和流挂；施工后的粘度。剪切速率剪切速率 S-1 色漆颜料沉降问题色漆颜料沉降问题 涂料从生产到使用必然有一段时间间涂料从生产到使用必然有一段时间间隔，如果在此期间发生颜料沉降，则影隔，如果在此期间发生颜料沉降，则影响开罐质量，响开罐质量，沉降沉降-搅拌搅拌-均匀均匀-不影响膜质量不影响膜质量 沉降沉降-搅拌搅拌-不均匀不均匀-影响膜质量。影响膜质量。产生沉降时的剪切速率约产生沉降时的剪切速率约10-110-5s-1。剪切应力剪切应力1Pa,贮存期的最佳粘度应在贮存期的最佳粘度应在103Pa.s。沉降速度减慢到可以度过一定的贮存期。沉降速度减慢到可以度过一定的贮存期。一个月，半年一个月，半年 上面讨论是以流变性防止颜料沉降的，上面讨论是以流变性防止颜料沉降的，实际中更多地用稳定剂来调节。也可实际中更多地用稳定剂来调节。也可以利用聚合物的结构和互溶剂来调节。以利用聚合物的结构和互溶剂来调节。6.1.3涂料的组成与流变性涂料的组成与流变性1、成膜聚合物与溶剂间的相互作用成膜聚合物与溶剂间的相互作用 溶剂与成膜聚合物间相互作用可以减溶剂与成膜聚合物间相互作用可以减弱聚合物间的相互作用。这样就增加弱聚合物间的相互作用。这样就增加了聚合物间的自由体积，提高了自由了聚合物间的自由体积，提高了自由度，降低了粘度。度，降低了粘度。因此可以利用溶剂调整涂料的粘度，如因此可以利用溶剂调整涂料的粘度，如酮是氢键的接受体，可以消除含羟基聚酮是氢键的接受体，可以消除含羟基聚合物之间的相互作用，降低粘度。合物之间的相互作用，降低粘度。2、流变助剂与增稠剂、流变助剂与增稠剂 改变流变性主要是改变粘度，涂料中改变改变流变性主要是改变粘度，涂料中改变粘度的助剂有两大类：流变助剂粘度的助剂有两大类：流变助剂,增稠剂增稠剂 1）能改变流变曲线（剪切应力能改变流变曲线（剪切应力-剪切速率）剪切速率）形状，提高低剪切率下的粘度形状，提高低剪切率下的粘度-称为流变称为流变助剂。助剂。用于溶剂型涂料。有机膨润土，气用于溶剂型涂料。有机膨润土，气相二氧化硅等。相二氧化硅等。2)不能改变流动曲线形状，只能移动位置。不能改变流动曲线形状，只能移动位置。在高低剪切率下都能提高粘度在高低剪切率下都能提高粘度-成为增稠剂成为增稠剂用于水性涂料。常用水溶增稠剂有：纤维素用于水性涂料。常用水溶增稠剂有：纤维素醚，碱溶胀型树脂，和矿物增稠剂。醚，碱溶胀型树脂，和矿物增稠剂。流变曲线6.1.4流变性的测定流变性的测定 流变性主要和粘度有关，粘度除了与树流变性主要和粘度有关，粘度除了与树脂脂 本身性质、助剂性质有关以外，本身性质、助剂性质有关以外，还取决于剪切速率，即搅拌速度。还取决于剪切速率，即搅拌速度。高剪切速率下会发生什么？高剪切速率下高剪切速率下，涂料绝大部分的分子间作用力，涂料绝大部分的分子间作用力 和结构都已经破坏，恢复到树脂和助剂原有和结构都已经破坏，恢复到树脂和助剂原有的结构状态，的结构状态，此时粘度取决于聚合物的结构、分此时粘度取决于聚合物的结构、分子量、和分子量分布、颜料体积比子量、和分子量分布、颜料体积比。低剪切速率下低剪切速率下，基料，助剂性质基料，助剂性质影响涂料影响涂料粘度的因素粘度的因素 涂料的组成结构涂料的组成结构涂料的流变性由屈服值、触变程度、涂料的流变性由屈服值、触变程度、施工剪切速率下的粘度等决定施工剪切速率下的粘度等决定1、屈服值测定、屈服值测定 屈服值屈服值是液体产生流动的最低剪切应力。是液体产生流动的最低剪切应力。用不同的粘度计侧定屈服值，确定方用不同的粘度计侧定屈服值，确定方式上有所不同。式上有所不同。1）剪切应力可控旋转粘度计测屈服值）剪切应力可控旋转粘度计测屈服值 先施加一个低于屈服值的应力，然后先施加一个低于屈服值的应力，然后慢慢地稳定增加。密切监测粘度，当慢慢地稳定增加。密切监测粘度，当粘度突然下降时的最大应力就是屈服粘度突然下降时的最大应力就是屈服值。值。用应力对粘度作图得粘度用应力对粘度作图得粘度-应力曲线应力曲线粘度粘度-应力曲线确定屈服值应力曲线确定屈服值2）旋转粘度计测屈服值）旋转粘度计测屈服值旋转粘度计是通过拉紧弹簧来施加力，旋转粘度计是通过拉紧弹簧来施加力，启动时，测试样品由于惯性而滞后，但启动时，测试样品由于惯性而滞后，但是弹簧的扭矩随时间线性增大，一旦样是弹簧的扭矩随时间线性增大，一旦样品转动就会偏离线性，这个偏离点可视品转动就会偏离线性，这个偏离点可视为屈服点。为屈服点。启动方式有恒速启动和等加速启动启动方式有恒速启动和等加速启动而这得到的弹簧扭矩而这得到的弹簧扭矩时间曲线是不同时间曲线是不同的。的。恒速启动恒速启动 弹簧扭矩弹簧扭矩时间曲线时间曲线等加速启动等加速启动 弹簧扭矩弹簧扭矩时间曲线时间曲线2、触变程度测定、触变程度测定n触变程度可由递增剪切速率和递触变程度可由递增剪切速率和递减剪切速率在流动曲线中绘出的，减剪切速率在流动曲线中绘出的，用滞后环所包围的面积来衡量，用滞后环所包围的面积来衡量，面积大触变程度就大。面积大触变程度就大。n上面介绍的是第上面介绍的是第六章涂料的流变学六章涂料的流变学与表面化学中的流变学，与表面化学中的流变学，流变行为，流变行为，用黏度、屈服值、用黏度、屈服值、触变程度、剪切速率得表达触变程度、剪切速率得表达及对涂料性能的影响及对涂料性能的影响总结：总结：两个大问题两个大问题 成膜理论成膜理论 流变性流变性成膜理论成膜理论 溶剂型、乳胶漆溶剂型、乳胶漆 物理成膜；化学成膜；氧化成膜物理成膜；化学成膜；氧化成膜 流变性流变性 液体的类型液体的类型：牛顿型牛顿型 非牛顿型非牛顿型 表征表征：用黏度、屈服值、用黏度、屈服值、触变程度、剪切速率触变程度、剪切速率6.2表面化学表面化学 涂料的生产应用是和表面或界面的作用涂料的生产应用是和表面或界面的作用密切联系的。密切联系的。界面：物质气、液、固二相间的分界面界面：物质气、液、固二相间的分界面气气液、气液、气固、液固、液液、固液、固-固固表面：把有气体组成的界面称为表面表面：把有气体组成的界面称为表面表面化学叫做界面化学意义更广泛。表面化学叫做界面化学意义更广泛。研究表面和界面的情况对于涂料有特别研究表面和界面的情况对于涂料有特别重要的意义重要的意义涂料表面化学主要有涂料表面化学主要有表面张力和表面浸润。表面张力和表面浸润。6.1流变学流变学6.2.1表面张力表面张力体积一定的几何形体中，球体的表面体积一定的几何形体中，球体的表面积最小，如果没有外力的影响或影响积最小，如果没有外力的影响或影响不大时，液体趋向于成为球状，如水不大时，液体趋向于成为球状，如水银球和荷叶上的水珠。液体的这种变银球和荷叶上的水珠。液体的这种变化会引起液体表面自动收缩的趋势。化会引起液体表面自动收缩的趋势。存在收缩力存在收缩力f和抵抗收缩的力和抵抗收缩的力因此若把液体做成液膜，为保持表面因此若把液体做成液膜，为保持表面平衡就需要有一适当的与液面相切的平衡就需要有一适当的与液面相切的大小相等方向相反的力大小相等方向相反的力f作用于宽度为作用于宽度为l l的液膜上。的液膜上。存在着什么作用力？这就是表面张力，其值为这就是表面张力，其值为此处由于膜有两面，故乘以此处由于膜有两面，故乘以2，比例系数比例系数 称为表面张力系数，称为表面张力系数，单位为单位为Nm，它被表达为垂直通过液体表面上任一单位它被表达为垂直通过液体表面上任一单位长度与液面相切的收缩表面的力，长度与液面相切的收缩表面的力，表面张力系数通常简称为表面张力表面张力系数通常简称为表面张力把体系表面能降低到最小的力称为表面张力。把体系表面能降低到最小的力称为表面张力。表面张力也可以用表面自由能表示表面张力也可以用表面自由能表示 用单位面积上的自由能表示用单位面积上的自由能表示 是形成或扩张单位面积的界面所需要的最低是形成或扩张单位面积的界面所需要的最低能量。能量。因此习惯上也用表面张力表示表面自由能。因此习惯上也用表面张力表示表面自由能。6.2.2润湿作用与接触角润湿作用与接触角上面讨论的表面张力是指液体的表面张上面讨论的表面张力是指液体的表面张力，是可测的力，是可测的，固体的表面张力是无法测定的，固体的表面张力是无法测定的，Zismian提出了提出了“固体临界表面张力固体临界表面张力”的概念的概念 以衡量不能直接测定的固体表面张力以衡量不能直接测定的固体表面张力。可以利用液体与固体之间的浸润程度来可以利用液体与固体之间的浸润程度来考察固体的表面张力，这在涂料研究考察固体的表面张力，这在涂料研究中是很重要的。中是很重要的。润湿润湿作用指表面上一种流体被另一种流作用指表面上一种流体被另一种流体所代替，如固体表面上的气体被液体体所代替，如固体表面上的气体被液体所代替所代替润湿作用分为三类，润湿作用分为三类，沾湿、浸湿和铺展沾湿、浸湿和铺展1、沾湿沾湿 指液体与固体接触过程，指液体与固体接触过程，液气界面液气界面固气界面固气界面例例 如涂料的液滴有效地附于基材表面之上上，如涂料的液滴有效地附于基材表面之上上，液固界面的过程液固界面的过程沾湿过程的自由能变化是：沾湿过程的自由能变化是：Wa称为粘附功，若称为粘附功，若Wa0，此过程可进行此过程可进行2、浸湿、浸湿 是把固体浸入液体的过程如颜料是把固体浸入液体的过程如颜料置入基料过程，也就是将固气界面置入基料过程，也就是将固气界面变为固液界面的过程，该过程的自变为固液界面的过程，该过程的自由能变化是：由能变化是：nWi 称粘附张力称粘附张力Wi0，固体可被浸，固体可被浸湿湿3、铺展、铺展 将涂料涂于基材上，涂料流动，附于将涂料涂于基材上，涂料流动，附于其上，过程实质是以其上，过程实质是以固固/液界面代替液界面代替固气界面，固气界面，同时液体表面也扩展当同时液体表面也扩展当铺展面积为单位面积时，自由能铺展面积为单位面积时，自由能 变化为变化为：S称为铺展系数，若称为铺展系数，若S0 在恒温恒在恒温恒压下，液体下，液体可在固体表面自可在固体表面自动展开展开 即即 由于固体表面张力常难以测定，能否由于固体表面张力常难以测定，能否润湿，常用接触角来作标准，接触角以润湿，常用接触角来作标准，接触角以表示表示，定义为三相交界处在液体中量，定义为三相交界处在液体中量得的角，得的角，各种界面自由能（表面张力）的各种界面自由能（表面张力）的关系：关系：是润湿的基本方程，也叫杨氏方程是润湿的基本方程，也叫杨氏方程9090 180180 可沾湿可沾湿(第二象限为负值）第二象限为负值）9090 可浸湿或可润湿可浸湿或可润湿 越小越好越小越好 =0 0可铺展可铺展 9090不不润湿润湿固体表面的润湿和其表面能有关：固体表面的润湿和其表面能有关：一般有机物及高聚物为低能表面，一般有机物及高聚物为低能表面，不易被水润湿，不易被水润湿，氧化物、硫化物、无机盐等为氧化物、硫化物、无机盐等为 高能表面，易被水润湿高能表面，易被水润湿不同阶段的临界关系6.2.3润湿的动力学润湿的动力学 以上讨论的是热力学润湿，有时即使在以上讨论的是热力学润湿，有时即使在热力学上是能被润湿的，实际上也有热力学上是能被润湿的，实际上也有可能润湿不好，与润湿速度有关，即可能润湿不好，与润湿速度有关，即动力学原因动力学原因如果把粗糙如果把粗糙 表面的缝隙当作毛细管，表面的缝隙当作毛细管，粘粘度为度为的液体流过半径为的液体流过半径为r，长度为，长度为的的毛细管所需时间毛细管所需时间t,可由下式计算，可由下式计算，如何考虑动力学润湿？n低粘度的液体可很快润湿这些毛细管低粘度的液体可很快润湿这些毛细管空隙，空隙，n高粘度的则需很长的时间，如几分钟高粘度的则需很长的时间，如几分钟或几小时。或几小时。n如果在润湿完成之前涂料即失去流动如果在润湿完成之前涂料即失去流动性，那么就会形成动力学的不润湿性，那么就会形成动力学的不润湿n常温固化的涂料，如果粘度较高，比常温固化的涂料，如果粘度较高，比较容易形成这种动力学不润湿较容易形成这种动力学不润湿-附着附着力差力差 底材的表面张力底材的表面张力 底材底材 临界表面临界表面张力张力mN/m 底材底材临界表面临界表面 张力张力mN/m镀锌铁板镀锌铁板钢铁钢铁磷化钢板磷化钢板铝铝玻璃玻璃马口铁马口铁4536-4540-4537-457033-38聚丙烯聚丙烯聚苯乙烯聚苯乙烯尼龙尼龙6尼龙尼龙66聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯聚四氟乙烯聚四氟乙烯28-324212463920成膜物质表面张力成膜物质表面张力 成膜物质成膜物质 临界表面张临界表面张力力mN/m成膜物质成膜物质临界表面临界表面 张力张力mN/m聚乙烯醇聚乙烯醇聚偏氯乙烯聚偏氯乙烯氯化橡胶氯化橡胶聚甲基丙烯聚甲基丙烯酸甲酯酸甲酯聚甲基丙烯聚甲基丙烯酸乙酯酸乙酯403740-45574136环氧树脂环氧树脂脲醛树脂脲醛树脂三聚氰胺树三聚氰胺树脂脂45-604542-5839206.2.4涂料施工中的表面张力问题涂料施工中的表面张力问题1、流平与流挂、流平与流挂 流平和流挂是涂料应用中非常重要的流平和流挂是涂料应用中非常重要的问题问题n涂料施工后能否达到平整光滑的特性，涂料施工后能否达到平整光滑的特性，称为流平性称为流平性n如何看流平性的好与坏？如何看流平性的好与坏？当涂料涂刷在基材上时，将留下刷痕，干燥后基本消失流平性当涂料涂刷在基材上时，将留下刷痕，干燥后基本消失流平性好。好。当干燥后用肉眼便可以看出涂层表面不平的情形，涂料流平性差时当干燥后用肉眼便可以看出涂层表面不平的情形，涂料流平性差时 漆膜由不平流向平流的推动力不是重力，而是表面张力漆膜由不平流向平流的推动力不是重力，而是表面张力在天花板上的涂层同样可以流平流平在天花板上的涂层同样可以流平流平用用Orchard公式评价公式评价：n式中式中为表面张力为表面张力a。表示起始时的振幅，。表示起始时的振幅，at为为时间振幅，时间振幅，t为流平到为流平到at 时所需的时间时所需的时间n从式中可以看出，当涂料的粘度低时，从式中可以看出，当涂料的粘度低时，t 小，小，nX（涂层厚度）值高时（涂层厚度）值高时 t小小 t 值小表示流平值小表示流平好，因此好，因此 流平好希望涂料粘度低，涂层厚流平好希望涂料粘度低，涂层厚是什么作用使涂料在基材表面流平？是什么作用使涂料在基材表面流平？流平流挂n 乳胶漆一般流平性较差，乳胶漆一般流平性较差，原因在于在低剪切力情况下粘度高，原因在于在低剪切力情况下粘度高，当涂刷于多孔基材时由于毛细管力，水相可当涂刷于多孔基材时由于毛细管力，水相可以迅速进入孔隙中，而乳胶粒子不能进入以迅速进入孔隙中，而乳胶粒子不能进入小孔，此时体系粘度会更高，流平更差小孔，此时体系粘度会更高，流平更差乳胶漆当水挥发到一定程度，乳胶粒子碰到乳胶漆当水挥发到一定程度，乳胶粒子碰到一起时立刻成半硬的结构，因此也不利于一起时立刻成半硬的结构，因此也不利于流平流平比较：比较：溶溶剂型漆的溶剂挥发是逐步的，剂型漆的溶剂挥发是逐步的，粘度逐步增加，可以较好的流平粘度逐步增加，可以较好的流平流挂的情况流挂的情况n流挂和流平不同，当涂料涂布在一个流挂和流平不同，当涂料涂布在一个垂直面时，由于重力，涂料有向下流垂直面时，由于重力，涂料有向下流动的倾向，动的倾向，流挂便是由重力引起的流流挂便是由重力引起的流动动，这时涂料的黏度是抗拒流动的量，这时涂料的黏度是抗拒流动的量度，黏度大防止流挂性好度，黏度大防止流挂性好n流挂的速度公式表示如下：流挂的速度公式表示如下：式中式中为涂料的密度为涂料的密度,g为重力加速度常数，为重力加速度常数，x为涂层厚度为涂层厚度粘度大，流挂速度小，涂层薄，流挂速度小。粘度大，流挂速度小，涂层薄，流挂速度小。2、缩孔现象、缩孔现象n湿的涂层上若落上一滴表面张力低湿的涂层上若落上一滴表面张力低的液体，如烘箱中凝聚后滴下的溶的液体，如烘箱中凝聚后滴下的溶剂或脏物剂或脏物(如油如油)，可使邻近的涂料表，可使邻近的涂料表面张力降低，并向周围表面张力较面张力降低，并向周围表面张力较高处铺展（以降低体系能量），于高处铺展（以降低体系能量），于是形成一个火山口的现象，这种现是形成一个火山口的现象，这种现象称为缩孔象称为缩孔涂料在干燥过程中，随着溶剂的蒸发，涂料在干燥过程中，随着溶剂的蒸发，表层和底层的表面张力不同，便产生了一表层和底层的表面张力不同，便产生了一种推动力（拉动），使涂料从底层往上层种推动力（拉动），使涂料从底层往上层运动，这种运动导致局部涡流，形成所谓运动，这种运动导致局部涡流，形成所谓贝纳尔漩流窝贝纳尔漩流窝(Benard cell)，如图所示涡流原点有如火山口，向外喷如图所示涡流原点有如火山口，向外喷发出下层涂料，这些表面张力低的涂料向发出下层涂料，这些表面张力低的涂料向周围表面张力高的表层铺展，形成隆起部周围表面张力高的表层铺展，形成隆起部分并使湿膜形成规则的六角形，分并使湿膜形成规则的六角形，3、贝纳尔漩流窝、贝纳尔漩流窝n 桔皮现象是指涂层表面微微地起伏不桔皮现象是指涂层表面微微地起伏不平，形状有如桔皮的情况平，形状有如桔皮的情况n形成桔皮的原因：在喷涂时，喷枪的形成桔皮的原因：在喷涂时，喷枪的距离控制不好或涂料和溶剂配合不好，距离控制不好或涂料和溶剂配合不好，雾化情况不好等都可引起桔皮雾化情况不好等都可引起桔皮 比如喷涂时，雾化的小滴经过较长的距比如喷涂时，雾化的小滴经过较长的距离，溶剂挥发很多后，落在湿膜上，离，溶剂挥发很多后，落在湿膜上，由于这种小雾滴浓度高，表面张力大，由于这种小雾滴浓度高，表面张力大，周围的涂料便自动向小雾滴铺展，于周围的涂料便自动向小雾滴铺展，于是形成突起。是形成突起。4、桔皮现象、桔皮现象桔皮现象也可以用所谓的贝纳尔桔皮现象也可以用所谓的贝纳尔 漩流窝解释漩流窝解释6.2.6表面张力与涂料的质量表面张力与涂料的质量表面张力是液体能否在固体表面上自发表面张力是液体能否在固体表面上自发铺展的关键。铺展的关键。在涂料的制造和涂装中都涉及到。在涂料的制造和涂装中都涉及到。如如颜料分散中，颜料分散中，漆料对颜料表面的润湿，漆料对颜料表面的润湿，涂装中涂料对底材的润湿，涂装中涂料对底材的润湿，湿膜表面的流平等。湿膜表面的流平等。表面张力是涂料质量的关键之一。表面张力是涂料质量的关键之一。1、表面张力与湿膜的流平、表面张力与湿膜的流平n当涂料施之于底材上刚形成的湿膜是不平整当涂料施之于底材上刚形成的湿膜是不平整的，有刷痕、有接痕等，的，有刷痕、有接痕等，是依靠涂料的表而张力使湿膜表面流平，因为是依靠涂料的表而张力使湿膜表面流平，因为平整的表面有最小的表面积，最低的表面能。平整的表面有最小的表面积，最低的表面能。n含有表面活性物质的涂料，在湿膜刚形成的，含有表面活性物质的涂料，在湿膜刚形成的，出于表面积的突然成百倍的扩大，所以表面出于表面积的突然成百倍的扩大，所以表面张力高于平衡态的，就促使液体继续流动，张力高于平衡态的，就促使液体继续流动，因此良好的流平，表面张力是重要因素之一。因此良好的流平，表面张力是重要因素之一。靠什么流平？靠什么流平？2、表面张力与漆膜对底材的附着力、表面张力与漆膜对底材的附着力n漆膜对底材的附着力主要是范德华漆膜对底材的附着力主要是范德华力，可明显觉察到的范德华力是在力，可明显觉察到的范德华力是在0.5nm左右，涂料对底材的浸润不左右，涂料对底材的浸润不好，好，就达不到有效的范德华力作用就达不到有效的范德华力作用范围，范围，就不可能有良好的附着力。就不可能有良好的附着力。因此漆膜对底材的附着首先是润湿，因此漆膜对底材的附着首先是润湿，二者分子相互接触，建立一个界面。二者分子相互接触，建立一个界面。穿过界面而相互作用。穿过界面而相互作用。3、表面张力与颜料的分散表面张力与颜料的分散 在颜料的分散中，首先是漆料浸透颜料颗在颜料的分散中，首先是漆料浸透颜料颗粒聚集体中的空隙中，深入的速度和程度与粒聚集体中的空隙中，深入的速度和程度与漆料对颜料表面的展布程度、速度有关。浸漆料对颜料表面的展布程度、速度有关。浸润程度越大，速度越快，分散越好。润程度越大，速度越快，分散越好。漆料浸入颜料聚集体中的能力可用漆漆料浸入颜料聚集体中的能力可用漆料对颜料表面润湿前后表面能差来衡量。料对颜料表面润湿前后表面能差来衡量。s 颜料聚集体的表面能颜料聚集体的表面能被漆料浸润后的表面能被漆料浸润后的表面能 自发的润湿自发的润湿 即即 s 是一定的，要充分和快速润湿，就是一定的，要充分和快速润湿，就要降低漆料的表面张力，要降低漆料的表面张力，和颜料和颜料/漆料的界面张力漆料的界面张力也可对颜料表面处理，降低表面能也可对颜料表面处理，降低表面能。内容总结内容总结6.2 涂料中的表面化学涂料中的表面化学表面张力表面张力润湿作用润湿作用表面张力对涂膜性能的影响表面张力对涂膜性能的影响表面张力与漆膜对底材的附着力表面张力与漆膜对底材的附着力漆膜对底材的附着首先是润湿，二者分子相互漆膜对底材的附着首先是润湿，二者分子相互接触，建立一个界面，接触，建立一个界面，漆料漆料表面张力低有利。表面张力低有利。表面张力与颜料的分散表面张力与颜料的分散漆料表面张力低好漆料表面张力低好6.2.7降低涂料表面张力的途径降低涂料表面张力的途径1、选用表面张力低的溶剂选用表面张力低的溶剂 有机溶剂的表面张力比成膜聚合物的低，有机溶剂的表面张力比成膜聚合物的低，所以在溶剂型涂料中，选择低表面能的所以在溶剂型涂料中，选择低表面能的溶剂很重要。溶剂很重要。水的表面张力很大，水性涂料中表面水的表面张力很大，水性涂料中表面张力大是一个问题，水张力大是一个问题，水+有机共溶剂有机共溶剂可降低表面张力。可降低表面张力。2、降低成膜物的表面张力、降低成膜物的表面张力n聚合物极性大，表面张力大，可以改变聚合物极性大，表面张力大，可以改变聚合物结构，降低其极性，降低表面张聚合物结构，降低其极性，降低表面张力。力。n在高极性的聚酯中引入饱和碳氢链段，在高极性的聚酯中引入饱和碳氢链段，在聚合物中引入含氟链段，都可以降低在聚合物中引入含氟链段，都可以降低表面能。表面能。3、使用表面活性剂、使用表面活性剂n表面活性剂的表面张力都比较低。表面活性剂的表面张力都比较低。6.2.8表面张力测定表面张力测定n1、用表面张力仪测定、用表面张力仪测定 对溶剂和液态涂料的表面张力的对溶剂和液态涂料的表面张力的测定测定 提环法和提板法提环法和提板法将一铂金圈放置到将一铂金圈放置到溶液中，轻轻拉起，溶液中，轻轻拉起，一直到它脱离溶液。一直到它脱离溶液。将圈将圈 换成板，可测换成板，可测定较高黏度的溶液定较高黏度的溶液2、液体动态表面张力测定、液体动态表面张力测定 是用鼓泡法。用一个毛细管在液面下鼓泡，是用鼓泡法。用一个毛细管在液面下鼓泡，当气泡的直径等于毛细管直径时，泡呈球当气泡的直径等于毛细管直径时，泡呈球形，压力最大形，压力最大。Pm 气泡内最大压力气泡内最大压力 液体的密度液体的密度h 毛细管口上方的液柱高度毛细管口上方的液柱高度rc 毛细管内经毛细管内经g 重力常数动态表面张力动态表面张力 如果改变鼓泡频率，如果改变鼓泡频率，测定一系列的测定一系列的Pm，表面张力（表面张力（mN/m)-鼓泡频率（泡鼓泡频率（泡/s)作动态表面张力图作动态表面张力图 p经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量pStudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe写在最后Thank You在别人的演说中思考，在自己的故事里成长Thinking In Other PeopleS Speeches，Growing Up In Your Own Story讲师：XXXXXX XX年XX月XX日