涂料产生气泡的原因及控制方法

涂料产生气泡的原因及控制方法

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随着涂料工业的快速发展，涂料的品种、档次不断升级，人们对涂料的保护性、装饰性提出了很高的要求，因此，涂料的表面状态十分引人关注。气泡的存在，严重影响了涂膜的外观效果，往往会造成涂膜缩孔、针孔、疵点、鱼眼等弊病。所以涂层气泡问题，已不仅影响到涂膜的保护效果，而且也大大影响了涂膜的装饰效果。

气泡的特征及分类

在涂料生产过程中，气泡作为干扰因素出现，使涂料产品在应用时产生表面缺陷，既有损外观，也会影响涂膜的防腐性和耐候性。

气泡有大小，泡内可以含液体、蒸汽、其它气体或结晶物。泡的尺寸多依赖于涂料对基材表面的附着力、泡内液体或气体的压力以及为了跟涂料基材的附着力保持平衡而将涂膜

拉伸反向顶起的程度。按其形态，气泡可分为泡和泡沫两种。泡是指单个的球形的微小的空气分散在高黏介质中的小泡。

溶剂型涂料产生的气泡多为此类。泡沫则是出现在易起泡的介质中。该类介质分散时，由于空气的填充密度大，往往会产生大量的气泡，因为空气和液体的密度相差很大，气泡会很快地上升到液面，形成以少量液体构成的依靠液膜隔开的气泡密集体。水性涂料起泡多为此类。

气泡产生的原因

起泡通常是伴随涂层老化过程发生的，从此意义上说，起泡可分为膨胀起泡和腐蚀起泡两种。涂膜起泡通常有以下几方面的原因。

第一，基材表面处理不当。基材表面氧化物、可溶性盐等物质是涂层起泡的诱发点。由于基材表面沾染蜡质、油污、尘土、可溶性盐等物质，或基材表面有潮气、水珠、挥发性液体存在，或表面处理时，工件凹处有锈、潮气等，造成涂膜干燥后，这些地方的涂层与基材表面附着不牢，潮气积聚于低附着力区域，使这些区域中积聚液相或气相。当温度变化时，其受热膨胀产生的蒸气压是气泡生成的主要原因。若处于湿热环境中，蒸气压、渗透压双重作用更会加剧气泡产生。未除净的锈蚀、氧化皮等与涂料中某些物质或从涂膜微观通道内渗人的水、气体、腐蚀介质反应，生成气体，加上环境

温度、湿度的影响，也会造成涂层起泡。

第二，溶解于涂料内的气体随温度升高而释放。经涂装形成的湿膜中，尚有约10％的挥发溶剂，其它约90％的溶剂已在涂装过程中挥发到大气中，另外一些涂料中溶剂不适当的挥发也会造成溶剂残留。溶剂的保留能力除与溶剂的挥发速度和外部条件有关外，还与它们与溶质的相互作用及填料的吸附性等有关。涂料中残留的溶剂就像增塑剂一样，会使涂膜变软。由于溶剂对水有一定的敏感性，残留溶剂能增加涂膜对水的吸收和涂料中潮气的转移。如果涂料本身的黏结不牢，则其耐水性的下降，会引起附着力丧失，致使涂层起泡。

第三，多孔性底材残留的气体。溶剂也会引起涂膜在多孔基材（如水泥、木材）上起泡。通常有机涂料涂布在无机底材上，且表面温度较高时易出现起泡现象。此时泡的生成速度极快，易破裂而露出底材。这类泡可通过施涂渗透型底漆而消除。渗透型底漆通常黏度低，成膜薄，能迅速干燥，并有足够时间渗透。避开高温时间施工等也可避免此类气泡。

第四，颜料或填料表面吸附气体或液体。涂料中可溶性填料是许多泡类弊病产生的原因。可溶性颜料吸收透过涂层的潮

气，变成溶液。由于渗透作用，水将通过涂层被拉到浓溶液处。另外如可溶性颜料沾染了基材或涂层之问的任一表面，同样的现象也会发生。因此，只要涂料中含有可溶性物质，则起泡现象不可避免。

涂层起泡的控制

涂层起泡的原因通常有两类：一是由于涂料生产过程控制不严，比如溶剂或树脂含水、颜填料受潮等；二是由于涂料施工管理松散。所以控制涂层起泡一方面要控制涂料生产过程，另一方面要控制涂料的施工过程。

首先，要加强生产管理。涂料生产时，严格控制所用颜料、填料及溶剂的含水量；在底漆配方中，尽量避免使用可溶性的填料；使用溶剂要兼顾其挥发平衡，避免溶剂过多残留；在高湿环境中，使用渗透性低的基料。

其次，加强施工管理。施工时要避免高温、潮湿等不良气候环境，被涂装表面温度应保持在露点温度3摄氏度以上，相对湿度不高于85％；施工前如果涂层遇雨或凝露、结霜等，要使其干燥后，方可涂刷下一道涂料；施工前应将涂料稀释搅拌且静置一段时间后再涂刷，特别是双组分涂料应有一定

的熟化期，从而避免混合不均匀和反应产生热，引起气泡；控制涂层厚度，降低其透水性；控制表面打磨程度，粗糙度太大易产生漏涂、空穴，必然引起气泡；底材经预处理后，表面一定要保持干净，不得留下电解质、粉尘、油脂等影响涂料附着力的杂质；制品使用和保存时，尽量避免高温、高湿环境，减少直接与水接触的机会；涂刷多孔性基材时，应先涂刷渗透性好的封闭底漆，尽量驱除孔内残留空气、溶剂等残留物。

综上所述，涂层的起泡原因比较复杂，我们应尽量避免在生产和使用中气泡的产生，从而得到一个完美的涂层，取得装饰和防护俱佳的效果。

相关技术：涂料常规性能检测方法

1.铅笔硬度(三菱铅笔)

a.将测定硬度专用铅笔(MITSU-BISHI'UNT')前端削成矩形、平头，必要时用砂纸磨擦平；

b.测定时，手持铅笔与试板成45°角，均匀地以3mm/S 的速度向前推出长度约1cm的线，按5条线，然后用橡皮擦擦去画线，5条线中的4条没有划痕时，即为该涂膜的硬度。

*测定时，所用铅笔硬度由低到高，直至最高，作为该涂膜的硬度。

2、附着力(画格法)

a.用专用划格器或美工刀在试片上划11条线(要将涂层划破)，横竖交叉，间距1mm，方格10个；

b.用专用胶带(CTZ-405型)，密实地粘在格子上(须保证无空隙)，然后呈45°角用力将胶带

c.如方格无脱落则判定附着力为100/100，1个脱落判定为99/100，依此类推。

3、抗冲击性(杜邦冲击仪)

a.将试验板置于冲击仪的冲击头处，并固定好；

b.将重锤由50cm处放下；(冲击头尺寸为1/2″，重锤重量为500g)

c.观察冲击凸起面的效果，无龟裂、脱落为合格。

4、耐水性

a.将样板包边后(一般包住未电泳部份即可)，置于40°恒温水浴槽中，500hr 后观察涂层，失光、脱落者为合格。

b.有时要求测耐水性前后的失光率和附着力(边缘1cm 不作评价)

5、耐湿性

将样板置于恒温恒湿箱中，一般要求：40℃

×RH59%×500hr，放置角度：15-30°(实际上试验时未考虑放置角度)。实验后，涂层无失光、起泡、脱落为合格。

6、耐盐雾试验