消光知识大汇总
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消光知识大汇总
主要内容:
一、解释什么是消光效果
二、获得消光漆面的基本要素
三、消光剂/消光粉的主要类型及品种
四、讨论如何分散消光剂//消光粉
五、影响消光效果的参数
六、总结消光涂料的最流行应用领域
为何需要消光
日常生活中具有消光效果的物品随处可见:在家中,在上班的路上,或在夜幕下的餐馆里都可见其踪影。
室内家具多采用了消光面,覆盖于餐馆外部的木质板材基本也消光外表。
当面临是选择亮光的还是消光的效果时,我们不仅仅局限于时尚和外观需求。实践证明,易清洁性,光亮
效果及触摸感觉等方面的要求也影响着我们的选择。当我们抵达办公室,不论是驾车,乘公共汽车还是坐
火车,都会发现各类交通工具的内部装饰面基本是消光的。从实用和安全的方面考虑,学校的黑板都是采
用消光表面避免刺眼。轿车的内部也采用这类设计,一些经济实用的装置以及内部的装饰为了安全考虑均
采用了不刺眼的消光漆。
防反光是一项课题。摩天大楼表面一般不刷光亮的涂料,而是在钢或铝的基材上用预先涂漆的板材进行覆盖,且均使用用消光涂料,以避免产生危险的反光,刺激行人或汽车司机的眼睛。
此外,经济实用是选择涂料表面状态的另一个重要因素。比如,当某些基材被擦伤、有轻微凹坑以及弄脏时,采用消光涂料可以掩饰这些缺陷,而涂覆光亮漆却难以掩盖此类瑕疵。
什么是消光效果
什么是‘消光效果’?比如色彩,不论是消光还是光亮的外表,都是我们的感官所形成的一种主观印象。光线从一个平整的表面反射到我们的眼睛中,我们根据其光泽进行归类。(白色)
精确地说,只有照射在表面的部分光线被直接反射回来,其余的进入漆膜,在内部散射开来,并被颜料和基材吸收。(黑色、黄色)
反射强度取决于表面的平整度。例如镜子,众所周知对光线反射率高,其表面十分光亮。相反地,微观粗糙的漆膜表面散射光线,只反射部分光线。在这个例子中,一个黄色的消光面出现了。
获得一个完美的消光效果的条件是将所有的入射光散射开。这还意味者使照在基材上直射光线衍射开。否则,基材将会完全传送出光线,而形成光亮的外观。漆膜表面的微观粗糙程度是使光线散射的原因,这样就形成了一个消光效果的表面。获得消光漆面的基本要素
浮石粉在过去用于打磨干燥漆膜的外表面。通过加工获得细微擦痕,使漆膜具有精细的、高贵的消光外表。
现在有更多的材料用于制造消光表面。尽管有些加工过程较为复杂,但是却十分快捷。以硅石、石蜡、有
机材料甚至填料为基础的添加剂,可以添加在涂料中,在干燥后能形成微观粗糙的漆膜表面。
溶剂型涂料施工后,溶剂立即开始挥发,伴随着粘度的增加,涂饰逐渐困难直至完全干燥,形成了坚硬又有弹性的漆膜。溶剂的挥发导致消光剂分布在整个漆膜表面,同时漆膜变薄。这种收缩是产生微观粗糙面的主要原因,或者换一种说法,即获得了一个消光的漆膜。
下图解释了为什么有机挥发物(VOC)含量高的比固含量高的涂料容易形成消光的效果。我们可以得出一个结论:树脂固含量越高,越难获得消光表面。UV或EBN系统几乎没有收缩,正是这些涂料如此难以获得消光效果的原因。
也可以说,涂料漆膜越厚,越难获得消光表面。
消光剂/消光粉的主要类型及品种
所有应用于涂料领域的消光剂/消光粉都有其功效和特点。
3.1、二氧化硅
从硅石获得消光剂的方法很多,根据其制造工艺主要可以分为两类。一类是凝胶法,一类是沉淀法制造。经过处理后的两类产品均可制成标准的二氧化硅消光剂。处理过程是指使用有机(石蜡)或无机材料对二氧化硅表面进行一定程度的改性。处理过的二氧化硅拥有不同的粒径、粒径分布和孔隙体积。
二氧化硅的消光效果相对较强,使用量大时可能导致粘度升高。储存过程中有沉淀的趋势,特别是未经处理的二氧化硅。
合成的硅酸铝能部分替代二氧化钛做为一种高质量增量剂使用,可应用于乳液底漆。该产物在干燥的乳液漆膜中能表现出均衡的消光效果。在长油醇酸树脂体系中可做为消光剂使用,但必须与颜料和填料一起进行分散。除了在粉末涂料系统中,二氧化硅消光剂可应用于所有的涂料。
3.2、石蜡
现在,市场上有多种不同的石蜡制品。以聚乙烯、聚丙烯及巴西蜡等为基础的蜡制品在涂料和油墨中使用最为普遍。以聚四氟乙烯(PTFE)为基础的蜡制品也可做为消光剂使用。
与二氧化硅相比,石蜡是通过浮在最外层表面对漆膜进行改性。由此还会影响以下性能:消光度/光泽;防滑和防污性;抗粘连性和抗磨性,抗沉降性以及抗表面张力性。
这些产品多数是进行了微粉化加工,使其在以蜡乳液为基础的涂料中,可以在较宽的浓度范围内使用。其分散性依据粒径和粒径分布的不同而变化。
3.3、填料
通过使用特定的填料,我们可以明显地增加涂料的颜料体积浓度,并且可以影响到各个方面。这就是为何消光的概念仅局限于色漆,经济型低档次涂料体系的原因。
填料的粒径分布范围很窄,因此必须同颜料一起分散。为调节所需的光泽度,通常是在涂料制造过程的最后加入二氧化硅中进行搅拌。
3、4有机材料
通过现代的研磨技术,我们可以研磨加工以聚甲基脲树脂为基材的塑料。该产品对粘性影响很小,热稳定性可达200°C,具有良好的抗溶剂性,且容易分散。
如何分散消光剂//消光粉
通过研究消光剂,我们可将其分为两种类型:(i)与涂料一同搅拌混合,以及(ii)与颜料和填料一起分散。第二种过程容易实现。通过使用适当的设备就能同颜料和填料一起得到很好的分散(高速分散机,球磨机,等等...)。
二氧化硅、石蜡或有机物做为消光剂进行分散时,有三种不同方法可以采用:通过浓缩(浓色体技术)方法;涂料制造时直接进行分散;或者根据用户要求,在涂料施工的最后阶段进行,以便能轻松调节消光度。
浓缩方法存在有利和不利的方面。有利方面是浓缩物容易获得,也能通过搅拌器的低速搅动进行混合。不利的一面在于,首先,消光剂的浓缩程度并不高,其次,溶剂会从浓缩物表面挥发,导致浆状消光剂储存时的稳定性下降。并且会积聚形成半干状的团块,添加在涂料中时难以分散。最后,若该浆状浓缩物含有树脂则难以得到广泛应用。
在生产涂料时要考虑的问题是加入消光剂所常用的混合方法。利用搅拌器或溶解器可将松软的消光剂与低粘度的粘接剂混合。多数的消光剂都容易进行分散。例如,使用球磨机就可大大降低其粒径,获得较高的光泽,因此较高剂量消光剂的使用可以调节所需的消光度。在添加消光剂调节最终消光度时,需要进行搅