English
Español
Français
Главная / Новости / Новости отрасли / Почему после нанесения толстой пленки на покрытии образуются пузыри?
Новости отрасли
Промышленные покрытия · Напольные покрытия · Деревянные покрытия · Нанесение толстой пленки
При нанесении промышленных покрытий, полов и деревянных покрытий широко распространено нанесение толстого слоя, что позволяет сократить количество проходов при нанесении и одновременно достичь целевого образования пленки. Но по мере увеличения толщины однослойной пленки воздуху и летучим веществам, попавшим внутрь пленки, становится все труднее выходить, что после высыхания проявляется в виде пузырьков и вздутий на поверхности. Когда это происходит, возникает инстинктивная необходимость отрегулировать пеногаситель. На практике пеногаситель является лишь одним из важных факторов: образование пузырьков с толстым слоем обычно зависит от толщины пленки, метода нанесения, вязкости системы, испарения растворителя и условий сушки одновременно.
1
Почему тонкий слой — это нормально, а на толстом — образуются пузыри?
В тонкой пленке пузырьки расположены близко к поверхности и имеют возможность выйти после нанесения. Когда толщина пленки увеличивается, пузырьки должны пройти более длинный путь, прежде чем покинуть пленку. Если поверхность пленки уже начала высыхать или отверждаться, внутреннее выделение газа еще больше ограничивается. Некоторые составы нормально тестируются на тонкой пленке, но при увеличении толщины пленки появляются пузырьки.
2
Воздух, попавший во время нанесения, нельзя игнорировать
Высокоскоростное диспергирование, перемешивание, рециркуляция и нанесение распылением – все это приводит к попаданию воздуха в покрытие. В системах с низкой вязкостью микропузырьки могут подниматься и выходить после нанесения. В составах с высоким содержанием твердых веществ, высокой вязкостью или тиксотропными составами скорость движения пузырьков снижается. Толстое покрытие увеличивает внутреннее пространство, из-за чего увеличивается вероятность того, что захваченный воздух останется, образуя видимые дефекты в затвердевшей пленке.
3
Быстрое испарение растворителя также может задерживать пузырьки внутри.
В покрытиях на основе растворителей скорость испарения растворителя должна соответствовать скорости образования пленки. Если высыхание поверхности происходит слишком быстро, относительно плотная пленка образуется до того, как внутренний растворитель перестанет мигрировать наружу. Толстая пленка усиливает эту разницу в скорости высыхания внутренней поверхности — ограниченная миграция внутренних летучих веществ наружу образует пузырьки. При появлении вздутий на толстом слое необходимо также проверить систему растворителей и условия сушки, а не только пеногаситель.
4
Высокая вязкость системы затрудняет выход пузырьков
Вязкость покрытия влияет на выделение пузырьков. В системах с высокой вязкостью пузырьки испытывают большее сопротивление движению — подниматься и лопаться становится сложнее. Если нанесение толстой пленки сочетается с высокой вязкостью нанесения и сильной тиксотропией, вероятность того, что пузырьки останутся внутри, еще выше. Поэтому толстопленочные системы требуют одновременного внимания к вязкости нанесения, тиксотропному состоянию и доступному окну текучести после нанесения.
5
Как отрегулировать пеногаситель
Пеногаситель в первую очередь действует на разрыв пузырьков, подавление пенообразования и содействие высвобождению микропузырьков из системы. Когда при толстом покрытии образуется большое количество микропузырьков, рекомендуется провести тестирование градиента в небольшом диапазоне с различными типами пеногасителей и уровнями добавления, без значительного увеличения добавления напрямую. Одновременно проверьте: количество внутренних пузырьков; состояние поверхности пленки; изменение блеска; кратерирование; и выравнивание производительности. Изменение количества пеногасителя влияет не только на состояние пены, но и на внешний вид поверхности пленки.
6
Почему все еще остается больше пеногасителя и пузырей?
Если источником проблемы является толщина пленки, испарение растворителя или воздух, подаваемый при нанесении, увеличение количества пеногасителя не может фундаментально изменить весь процесс формирования пленки. Например, если во время нанесения уже включено большое количество воздуха и поверхность пленки быстро высыхает, времени для выхода внутреннего газа недостаточно – даже при большем количестве пеногасителя. Регулировку пеногасителя лучше всего рассматривать как часть общей оптимизации рецептуры, а не как единственное решение всех проблем с толстым слоем пузырьков.
7
Субстрат также может быть источником пузырьков.
Некоторые пористые или сильно впитывающие основания после нанесения выделяют внутренний воздух. В частности, во время нанесения толстой пленки или последующего нагрева воздух внутри подложки расширяется и мигрирует к покрытию. В таких случаях, даже если собственная пеногасительная система покрытия работает нормально, на поверхности пленки все равно могут появиться пузыри. Диагностика того, возникают ли пузырьки изнутри покрытия или из подложки, требует сравнительных экспериментов с различными подложками, дополнительными слоями грунтовки или измененными методами нанесения.
8
Запекание покрытий — следите за темпом нагрева
Для покрытий термоотверждения также следует обратить внимание на скорость нагрева. Если температура повышается слишком быстро, растворитель или воздух внутри пленки могут быстро высвободиться, в то время как поверхность уже начала отверждаться, и внутренний газ не сможет выйти наружу. Корректировка кривой нагрева, обеспечение соответствующего времени выдержки и выравнивания, а также сравнение различных профилей изменения температуры — все это важные корректировки.
9
Как систематически диагностировать толстослойные пузыри?
Шаг 1 — Толщина пленки: сравните разницу в пузырьках при тонком и толстом нанесении. Шаг 2 — Метод нанесения: проверьте, легко ли при перемешивании, распылении и рециркуляции поступает воздух. Шаг 3 — Состояние системы: учитывайте вязкость, тиксотропию и время текучести после нанесения. Шаг 4 — Испарение и отверждение: проверьте скорость испарения растворителя и скорость выпекания. Шаг 5 — Пеногаситель: тест градиента на разных типах и уровнях, одновременно наблюдая за внешним видом пленки. Шаг 6 — Подложка: если пузырьки значительно уменьшаются при использовании другой подложки, исследуйте пористость и внутреннее выделение воздуха.
10
Различные системы покрытия — разные требования к пеногасителям
Системы на водной основе, системы на основе растворителей, системы с высоким содержанием твердых частиц и толстопленочные покрытия различаются по способу образования и выделения пузырьков. Таким образом, проверка пеногасителя должна не только наблюдать вспенивание на поверхности сразу после добавления пеногасителя — необходимо также тестирование фактической толщины пленки нанесения. Для составов с толстыми слоями проверка с использованием толщины пленки, близкой к фактическим условиям нанесения, в сочетании со сравнением условий хранения, сушки и выпечки дает результаты, которые более точно отражают фактическое применение.
Резюме
Пузыри с толстой оболочкой требуют оценки множества факторов. Увеличение толщины пленки затрудняет выход внутреннего газа; Воздух, попадающий в процессе нанесения, вязкость системы, испарение растворителя, условия сушки и отверждения, а также состояние подложки могут усугубить эту проблему. Пеногаситель является важным рычагом корректировки рецептуры, но его следует выбирать путем градиентного тестирования в конкретной системе. Сначала выявление источника пузырьков и условий образования, а затем совместное рассмотрение рецептуры и процесса нанесения обычно более эффективно, чем простое увеличение дозировки пеногасителя.
Более толстая пленка = более длинный путь выхода захваченного воздуха.
Воздух, подаваемый при нанесении, увеличивает нагрузку пузырьков пленки.
Быстрое высыхание поверхности изолирует летучие вещества до того, как они улетучатся
Высокая вязкость замедляет подъем и разрыв пузырьков.
Пористость подложки может стать дополнительным источником пузырьков.
Скорость нагрева влияет на время выхода газа
Часто задаваемые вопросы
Как можно определить источник пузырьков (поступивший в процессе нанесения воздух, пары растворителя или выделение газа из подложки) без дорогостоящего оборудования?
Обычно достаточно трех контролируемых сравнений: (1) Нанесите покрытие вручную на чистую стеклянную панель до заданной толщины пленки — если появляются пузырьки, они вызваны составом (испарение растворителя или пеногаситель), а не в результате нанесения. (2) Распылите на ту же подложку, которая используется в производстве, а не на непористую эталонную панель (стекло или металл) — если на эталонной панели пузырьков значительно меньше, этому способствует выделение газа из подложки. (3) Перед нанесением дайте покрытию дегазироваться в контейнере в течение 30 минут, затем сравните количество пузырьков — если в дегазированном покрытии обнаруживается меньше пузырьков, существенным источником является вовлечение воздуха при нанесении.
Всегда ли использование медленно испаряющейся смеси растворителей помогает уменьшить образование пузырьков в толстом слое в системах на основе растворителей?
Не всегда. Смесь растворителей, испаряющихся медленнее, продлевает время до образования пленки, давая больше времени для выхода образующихся внутри паров и увлеченного воздуха, что помогает, когда проблема заключается в преждевременном образовании поверхностной пленки, улавливающей внутренние летучие вещества. Однако если вязкость покрытия в месте нанесения уже низкая (поскольку медленные растворители дольше сохраняют низкую вязкость), это также может уменьшить градиент вязкости, который помогает выталкивать пузырьки к поверхности. Оптимальный баланс растворителя для уменьшения пузырьков в толстом слое обычно представляет собой смесь с достаточным количеством медленнодействующего растворителя, чтобы замедлить образование пленки без образования чрезмерно удлиненной фазы с низкой вязкостью, которая допускает появление других дефектов.
