表面张力对乳胶漆及其漆膜性能的影响

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1、物理化学论文表面张力对乳胶漆及其漆膜性能的影响感想：经过一段时间在校膜实验室的制膜过程中，观察到不同试剂对膜的成型有不同的影响，是什么原因造成那样的现象，一直是我的疑问。通过这篇论文，我发现不同试剂是通过影响膜的表面张力，从而使膜的成型在不同程度上发生褶皱现象。这样会影响测量膜的比表面积，从而影响实验的准确度，怎样去减小表面张力在膜成型阶段对膜的影响，这是影响实验的的不可忽略的因素。随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，乳胶漆的使用越来越多。乳胶漆具有施工简单、色彩丰富、美观高雅、维修方便、污染小、能耗低、价格相

2、对便宜等优点。但是乳胶漆无论在开罐效果还是在涂刷效果上都还存在不足之处，主要表面在浮色、发花、缩孔、厚边、随着不良等。当然，出现上述弊病的原因很多，但乳胶漆体系的表面张力是一重要影响因素。1、液体在固体表面的展布表面张力是液体能否在固体表面上自发展布（润湿）的关键。在涂料的制造和涂装中，润湿或自发展布是非常必要的条件，如在颜料分散中，漆料对颜料表面的润湿；涂装中涂料对底材的润湿；湿膜表面的流平等都与表面张力相关。因此表面张力是影响涂料质量的关键因素之一。设固体的表面能为E1，经液体涂布后为E2，涂布前后的表面能差为

3、△E，△E称为展布系数（S），则：E1＝γsE2＝γL+γsL式中:γs——固体的表面张力；　　　γsL——液体/固体间的表面张力；　　　γL——液体的表面张力。则S＝△E＝E1-E2=γs-(γL+γsL)=(γs-γsL)-γL式中的(γs-γsL)即固体临界表面张力或润湿张力。当S＝0，即液体表面张力等于固体表面的润湿张力时，固体表面的表面能在涂布液体的前后没有变化。所以当液体借外力在固体表面涂布后将不再展布或回缩。当S<0，则(γs-γsL)<5物理化学论文γL，即液体表面张力大于固体表面的润湿张力。此时液

4、体涂布在固体表面后增加体系的表面能。为了顺应能量趋向最小的规律，即使借外力涂布后也必然要回缩。当S>0，则(γs-γsL)>γL，即液体表面张力小于固体表面的润湿张力。此时液体涂布在固体表面后会使体系的表面能下降。所以液体即使无外力也能自发展布。2、表面张力对乳胶漆性能的影响2.1表面张力对湿膜流平的影响当乳胶漆施工于底材上，刚形成的湿膜是不平整的，有刷痕、接痕等。依靠乳胶漆的表面张力使湿膜表面流平，因为平整的表面有最小的表面积，即最小的表面能。湿膜的流平过程就是湿膜表面表面张力的均化过程。均化过程可受到湿膜厚度、

5、溶剂挥发、表面张力差和黏度的影响。表面张力差是流平的动力，余者都是对流平的制约。含有表面活性物质的涂料，在湿膜刚形成时，由于表面积突然成倍扩大，所以表面张力高于平衡态。如果达到平衡态所需时间，就会延长流平时间，因为流平是要在有足够流动性前提下才能达到的。在溶剂挥发过程中，湿膜较厚处会有较高的溶剂含量，因而比较薄处容易产生上下的对流，以均化其所含物质。区间的上下对流，引起了表层区间的浓度差，即表面张力差，从而引起了湿膜的表层流动。如湿膜因溶剂的不断挥发而失去了有效的流动性时，而表层尚未能使表面张力均化，即尚在继续流动

6、中，那么这表层流动和上下对流就被“冻结”而成为表面缺陷。2.2表面张力对涂膜附着力的影响涂膜对底材的附着力主要的、普遍存在的是范德华力。可明显察觉的范德力是在极小的间距内（<0.5mm），所以乳胶漆对底材没有良好的润湿是不可能进入有效距离的，也就不可能有良好的附着力。因而涂膜对底材的附着必须先润湿底材，使二者建立一个界面，相互接近。在接近后，聚合物分子在运动中又会以合适的构象使之更接近，甚至穿过界面而相互作用。高分子底材上还可能扩散到底材中而形成扩散界面区，在界面区中，乳胶漆与底材二者的聚合物链相互混杂而达到更好的

7、附着。5物理化学论文同时固体表面与所处环境中的物质相互作用而改变了底材的性质。所以为得到良好的附着必须先进行表面预处理，使表面性质达到相对的“一致”。2.3表面张力对颜料分散的影响在颜料分散中，首先是漆料浸透了颜料并渗入颜料颗粒聚集体的孔隙中，渗入的程度与速度与漆料对颜料表面的展布程度和速度有关。渗入程度越大、速度越快，即润湿充分而快速，则聚集体的分离越容易，分散速度越快。所以在研磨之前往往先搅拌，使之润湿充分。漆料渗入颜料聚集体的能力可用漆料对颜料表面湿润前后的表面能差来估计。设颜料聚集体的表面能为γs，被漆料润

8、湿后的表面能为γsL，则润湿前后的表面能差△E为：△E＝γs-(γL+γsL)在自发的润湿下，△E>0，即γs>(γL+γsL)γs是已定的，所以要充分和快速地润湿就要降低漆料的表面张力和颜料/漆料的表面张力。3、表面张力引起的涂膜弊病及处理湿膜从涂布到失去有效的流动性为止，进行着展布和流平。展布和流平是由表面张力所引起的表层流动，这种表层流动不利于完整的流