涨知识｜浅谈电子三防产品的常见表面缺陷
1、表面缺陷：
三防敷形涂料产品应用过程中，经常会出现各种表面缺陷，影响涂层的外观和保护功能。典型的表面缺陷有：
● 基材难以润湿，
● 缩孔，
● 贝纳德漩涡的形成，
● 流平不良、橘皮现象。
所有这些缺陷的一个关键参数是所涉及的材料的表面张力， 尤其是表面张力的差异导致表面缺陷的形成。表面张力差异可能源于体系本身(溶剂的蒸发、成膜树脂的交联反应)， 也可能是由外部来源，比如过喷或粉尘颗粒(基材污染)引起的。
2、常见缺陷：
● 底材润湿
底材润湿主要取决于液体涂层材料的表面张力和被涂覆基材的临界表面张力。为了获得良好的润湿效果，涂层的表面张力通常应低于或等于基材的表面能。如果涂层的表面张力高于基体的表面能，涂层会发生涂布不均或漆膜收缩成珠状，即润湿性差。通常表面张力较低的基材(如塑料部件)或受污 染的表面(油渣、脱模剂)很难被润湿。
● 发花
贝纳德漩涡：指溶剂从涂层中蒸发导致在膜中形成涡流，原因是来自较底层的富含溶剂的材料必须连续地被输送到表面，导致形成宏观可见的漩涡结构。很多的表面缺陷都来自贝纳德漩涡。
在有色涂层体系中，发花现象更易发生，在透明体系中发生概率相对较低；水平表面可见漩涡结构，在垂直表面可见条纹或丝纹。
● 流平
在许多情况下，贝纳德漩涡的形成还会导致涂层表面不平整；也就是说可能出现明显的变形或表面纹理。非最佳流动的涂层将表现不同程度的缺陷，称为“桔皮”。
根据干燥条件和溶剂混合物的特性，湿膜或树脂溶液的干燥有时会受到表面缺陷的强烈影响，整个漆膜上表面完全被破坏。这种极端的影响被称为“气流敏感性”，通常由气流条件造成的，在涂层的上层施加极端压力。
● 缩孔
造成缩孔的原因是多种多样的。例如，过喷时可能会产生缩孔：如一种不同涂料体系的细小喷雾液滴落在仍然是液态状和可流动的新的湿膜表面，如果它的表面张力小于周围湿膜的表面张力，这些液滴就会产生缩孔。1-2mN/m的表面张力差已经足以导致过喷液滴的扩散，从而产生缩孔。如果两种材料的表面张力相同，或者喷雾具有较大的表面张力，则不存在扩散过程，因此也没有缩孔。落在液体涂层上的小尘埃粒子也会引起与过喷液滴相同的效果。缩孔也可以是由于污染的基材（例如指纹等）导致的。如果这种污染具有较低的表面张力，当涂层被施工时会引起缩孔。这些缩孔情况都是基材润湿差的特殊案例。
通过使用有机硅助剂，表面张力降低，涂层因此更不易受到干扰或破坏，而不管是源自外部环境（过喷漆雾、灰尘颗粒等）、来自基材（污染），或甚至来自涂层本身（凝胶颗粒）。通过使用有机硅助剂，减小表面张力，可以更可靠地进行涂覆工艺。
● 表面滑爽
有机硅助剂改善涂层的表面滑爽性，具有更高滑爽性的表面更耐刮擦，不易弄脏，更易清洁，更抗粘连。表面滑爽的改善程度取决于有机硅的化学结构，直接与二甲基硅氧烷基团的比例有关。
● 气泡（消泡）
有些有机硅会引起泡沫，但也有些有机硅可用作消泡剂。这里的关键是有机硅助剂的极性和相容性。具有较低表面张力的高相容性有机硅助剂有助于稳泡。如果有稳泡问题，应使用更高表面张力的产品。
有些产品不是消泡剂，除了典型的有机硅性能外，也具备消泡性能。可以用作消泡剂的有机硅必须调整至更不相容。聚丙烯酸酯在足够高的不相容性下也具有消泡效果。
3、预防：
缺陷预防需要一个综合性的方案，如：优化操作条件、产品配方改良（高性能助剂的选择和使用）、环境条件改善、等等。
为了避免这些表面缺陷，助剂还被用于控制涂层的表面张力和/或最小化表面张力的差异。
此类表面助剂产品有：
● 聚硅氧烷(有机硅助剂)
● 聚丙烯酸酯(丙烯酸酯助剂)
4、常见助剂一：聚硅氧烷
有机硅助剂，通常也被称为“有机硅”，可以在不了解其基础化学结构的情况下使用。然而，说明并理解硅化学的一些基本原理是有帮助的。这样，人们就可以很容易地学习如何理解和表征有机硅助剂。此外，结构特征与最终性能之间的关系将变得更加容易理解。
改变链长会产生性质迥异的产品。而短链有机硅在涂料体系中具有较好的相容性，具有典型的有机硅性能， 如低表面张力，长链分子极不相容，并造成非常明显的缩孔(锤纹效果）。因此，纯聚二甲基硅氧烷(硅油)很少用于现代涂料。
所有的有机硅助剂都来自于聚二甲基硅氧烷的基本结构，主要有：
● 聚醚改性硅氧烷
● 有机硅大分子单体
● 聚甲基烷基硅氧烷
● 耐热改性聚硅氧烷
● 芳烷基改性聚硅氧烷
● 聚酯改性聚硅氧烷
● 反应型有机硅
● 有机硅表面活性剂
5、常见助剂二：聚丙烯酸酯
聚丙烯酸酯的基本组分(单体)为丙烯酸酯。利用c=c双键，可将该分子聚合成长链聚丙烯酸 酯。如果用甲基丙烯酸酯代替丙烯酸酯，则生成聚甲基丙烯酸酯：
通常，聚合的不是丙烯酸本身，而是丙烯酸酯，在这些单体中，-COOH基团的氢原子被不同的R-基团所取代。可能的改性基团：烷基链、聚醚链和聚酯链。酸性基团也可以被胺类中和。活性基团(例如：OH)也可以加入至侧链；在成膜树脂的交联反应中，该改性丙烯酸酯助剂可以加入到涂膜基体中。分子量可以在很大范围内变化；单体单元的数量通常在40到800之间。仅使用一种单体进行聚合得到均聚物，而如果使用几种不同类型的单体，则会产生共聚合物。
文章来源：https://mp.weixin.qq.com/s/gKrfsZOn0-T_DRnpDeHV3g
