Пленка уже выровнялась — почему кратеры все еще продолжают появляться?- Suzhou Qingtian New Material Co., Ltd.

Покрытия · Дефекты поверхности · Выравнивание · DH-3077

Когда во время нанесения покрытия появляются кратеры и дефекты поверхности типа «рыбий глаз», проблему часто описывают как «недостаточное выравнивание». Но при фактической корректировке состава часто обнаруживается, что некоторые пленки покрытия после нанесения выглядят довольно плоскими, однако во время высыхания все равно появляются кратеры. Это связано с состоянием поверхности покрывающей жидкости при растекании. От нанесения распылением до формирования непрерывной пленки покрытия, процесс включает в себя смачивание, нанесение, растекание и отверждение. Если соотношение смачивания между жидкостью для покрытия и подложкой не совпадает или разница в локальном поверхностном натяжении велика, жидкость для покрытия может растекаться неравномерно. Таким образом, при решении проблемы образования кратеров и эффекта «рыбий глаз», помимо скорости выравнивания, необходимо также учитывать влияние добавки на смачивание подложки и последующую возможность нанесения следующего слоя.

Четыре распространенные проблемы

Хорошая растекаемость покрытия, но кратеры все равно появляются

Выравнивание в первую очередь направлено на устранение поверхностного течения после образования пленки. Смачивание подложки происходит раньше. Если жидкость покрытия не может растекаться во времени после контакта с подложкой, может образоваться локальное недоувлажненное состояние. Даже если последующий поток хороший, он может не полностью компенсировать межфазные различия, образовавшиеся на более ранней стадии.

Одинаковая формула — разный внешний вид на разных подложках

Различные подложки различаются по состоянию поверхности, поэтому соотношение смачивания между покрытием и подложкой также меняется. Одно и то же покрытие может нормально растекаться на одной подложке, но на другой образовываться кратеры, «рыбий глаз» или локализованное втягивание, поэтому при тестировании состава нельзя рассматривать только саму жидкость для покрытия, а необходимо оценивать в сочетании с конкретной подложкой.

Улучшено выравнивание — при повторном покрытии возникают проблемы

Некоторые поверхностные добавки сильно действуют на поверхность пленки. Если метод использования или уровень добавления не подходят, состояние границы раздела последующего слоя покрытия может измениться. Таким образом, при оценке выравнивающего средства следует учитывать не только внешний вид первого слоя — необходимо также провести тестирование повторного слоя, чтобы подтвердить, может ли второй слой нормально растекаться, прилипать и образовывать однородную поверхность.

Кратеры и «рыбий глаз» появляются вместе

Хотя внешний вид различен, оба могут относиться к состоянию границы раздела во время распределения жидкости покрытия. Когда соотношение смачивания между покрытием и подложкой не идеально или распределение поверхностного натяжения имеет различия, жидкость покрытия может втягиваться в локализованных областях, образуя поверхностные дефекты разной степени. При корректировке рецептуры «смачивание подложки» и «поверхностное течение» можно наблюдать вместе.

Подход к регулировке: сначала смачивание, затем выравнивание

Для решения этих проблем процесс формирования пленки можно разделить на два этапа.

Этап 1 · Смачивание подложки

После того, как жидкость для покрытия контактирует с подложкой, она должна растечься и сформировать сплошное покрытие. Если проблема существует на этом этапе, это также может повлиять на последующую производительность прокачки — независимо от того, насколько она хороша.

Этап 2 · Поток пленки

По мере испарения растворителя и постепенного формирования пленки поверхность покрытия все еще подвергается некоторой текучести. Соответствующий поверхностный поток помогает улучшить плоскостность пленки и уменьшить локальные различия поверхности.

Таким образом, выбор выравнивающего средства направлен не просто на «ускорение растекания» — необходимо учитывать его всестороннее влияние на смачивание подложки, состояние поверхности и эффективность повторного слоя.

DH-3077: Выравниватель на основе фтор-модифицированного акрилатного сополимера.

DH-3077 представляет собой фтормодифицированный выравнивающий агент на основе акрилатного сополимера, который в первую очередь воздействует на межфазное состояние между покрывающей жидкостью и подложкой, помогая улучшить процесс растекания. В реальном применении его можно оценить по следующим направлениям:

①

Улучшение распределения покрытия

DH-3077 обладает хорошей поверхностной текучестью, помогая жидкости покрытия распространяться по окружающей поверхности во время нанесения, что позволяет пленке сформировать более однородное состояние поверхности.

②

Улучшение смачивания подложки

Для некоторых подложек, которые сложнее смачивать, соответствующая добавка может улучшить состояние контакта между покрывающей жидкостью и подложкой. После улучшения смачивания подложки локализованные поверхностные дефекты, такие как кратеры и «рыбий глаз», также могут улучшиться.

③

Учет требований к перекрытию

В системах покрытий, требующих многократного нанесения, состояние поверхности первого слоя влияет на последующие покрытия. Улучшая смачивание и выравнивание, DH-3077 оказывает относительно ограниченное влияние на нанесение повторного слоя, поэтому его можно использовать при комбинированном тестировании повторного покрытия для конкретной системы.

④

Долгосрочное состояние фильма

DH-3077 имеет структуру фтор-модифицированного акрилатного сополимера с хорошей светостойкостью и устойчивостью к старению и не поддается легкому гидролизу. В некоторых рецептурах он также может оказывать определенный пластифицирующий эффект.

Уровень добавления и подход к тестированию

Рекомендуемое дополнение: 0,2–1% от общего состава . При реальном применении не рекомендуется прямое добавление в фиксированном соотношении — следует проводить градиентное тестирование в зависимости от типа смолы, подложки, метода нанесения и толщины пленки.

Состояние растекания покрытия	Следите за тем, чтобы покрывающая жидкость растекалась равномерно и не возникало ли локальное втягивание.
Кратеры и рыбий глаз	Сравните частоту и серьезность дефектов на разных уровнях добавления.
Плоскостность пленки	Следите за состоянием выравнивания поверхности после высыхания.
Смачивание подложки	Проверьте, образует ли покрытие сплошное покрытие на границе раздела с подложкой.
Состояние поверхности повторного покрытия	Убедитесь, что второй слой нормально растекается после затвердевания первого слоя.
Адгезия пленки	Проверьте поперечный разрез и адгезию ленты в реальных условиях применения.

Особенно для рецептур, в которых уже есть проблемы с образованием кратеров, соответствующий баланс можно найти, постепенно регулируя уровень добавления, а не просто увеличивая пропорцию добавки.

Резюме

Когда в фильме появляются кратеры и «рыбий глаз», нивелирование — это только одно направление наблюдения. В равной степени заслуживают внимания вопрос о том, может ли покрывающая жидкость адекватно смачивать подложку, равномерно ли она распределяется после нанесения и изменяется ли состояние границы раздела при последующем повторном нанесении покрытия. Для решения этих проблем корректировку рецептуры можно оценивать по трем аспектам: смачивание подложки, растекание по поверхности и эффективность повторного покрытия. Фтормодифицированное выравнивающее средство DH-3077 можно использовать для улучшения смачивания подложки и выравнивания пленки, одновременно учитывая последующие требования к перекрытию. Конкретный уровень добавления необходимо проверять в сочетании с фактическим составом и условиями применения.

Часто задаваемые вопросы

Почему модификация фтором улучшает смачивание подложки по сравнению со стандартными акрилатными выравнивающими веществами?

Фторированные группы имеют самую низкую известную поверхностную энергию среди всех органических функциональных групп — значительно ниже, чем стандартные углеводородные или силиконовые группы. Когда фтормодифицированный выравнивающий агент концентрируется на границах раздела пленка-воздух и пленка-подложка во время нанесения, он снижает поверхностное натяжение покрывающей жидкости в зоне контакта с подложкой более эффективно, чем стандартные акрилатные структуры. Это уменьшенное межфазное натяжение облегчает растекание покрытия и установление контакта с трудно смачиваемыми подложками, что является механизмом повышения устойчивости к образованию кратеров на сложных поверхностях подложек.

Почему DH-3077 оказывает «относительно ограниченное влияние на повторное покрытие» по сравнению с выравнивающими составами силиконового типа?

Выравниватели силиконового типа имеют очень сильную склонность к поверхностной миграции и образуют на поверхности пленки отчетливый слой, богатый силиконом. Этот слой имеет очень низкую поверхностную энергию и плохую химическую совместимость с последующими слоями покрытия, что является основным механизмом, вызывающим плохую межслойную адгезию после использования выравнивателя силиконового типа. Фтормодифицированные акрилатные структуры, будучи также поверхностно-активными, образуют менее выраженный и более химически совместимый поверхностный слой, чем силикон, что снижает влияние смачиваемости и адгезии на последующие покрытия. Конкретные характеристики перекрытия должны быть подтверждены для конкретной многослойной системы путем тестирования.