脱气蜡是一种在粉末涂料配方中添加的专用蜡助剂。它的核心特性是:与涂料树脂基体的相容性有限,并且在熔融固化过程中,其熔点低于或接近涂料的固化温度。
这种“有限相容性”和“独特的熔融行为”是其发挥脱气和流平作用的物理基础。
脱气蜡的作用过程如下:
早期迁移:在粉末涂料加热熔融的初期,脱气蜡由于与树脂相容性差,会迅速从树脂体系中分离出来。
形成通道:分离出来的蜡会以小液滴的形式迁移至熔融涂料的表面,同时,在它们向表面移动的过程中,会在粘稠的涂料熔体中形成大量微小的、不连续的通道。
气体逸出:这些微小的通道为被困在涂层内部的气体提供了逃逸的路径。气体可以顺着这些通道顺利地到达涂层表面并释放出去,从而有效防止了针孔和气泡的产生。
流平机理
流平性是指涂料在施工后,其涂膜从不平整的表面(如粉末颗粒熔融后的橘皮状)流动成光滑平整表面的能力。
脱气蜡通过以下方式促进流平:
降低表面张力:迁移到涂层表面的蜡液滴能够显著降低涂层的表面张力。根据流体力学原理,液体有从高表面张力区域流向低表面张力区域的趋势(马兰戈尼效应),这有助于促进熔融涂料的铺展和流平,减少橘皮现象。
改善底材润湿:降低表面张力也使涂料更容易在底材上铺展开,特别是对于表面能较低的底材(如铝合金),有助于减少缩孔。
与流平剂的协同作用:脱气蜡通常与丙烯酸酯类流平剂配合使用。流平剂主要负责在宏观上消除缩孔,而脱气蜡则通过上述机制进一步改善整体流平效果。
应用要点
添加量:通常为配方总重量的0.5%-1.5%。过量添加不仅增加成本,还可能导致涂层光泽下降、表面有蜡影、影响重涂附着力等问题。
分散性:在生产过程中(挤出阶段),必须确保脱气蜡与其他组分充分均匀分散,否则会效果不佳或导致表面缺陷。
与体系的匹配:不同的树脂体系(环氧、聚酯/TGIC、聚酯/羟烷基酰胺、聚氨酯等)应选择合适的脱气蜡类型和用量,需要通过实验确定最佳方案。
对光泽的影响:脱气蜡通常会轻微降低涂层的光泽(约1-3个光泽单位),对于要求高光泽(>90%)的涂层,需要谨慎控制用量或选择影响更小的品种。
总结
脱气蜡是粉末涂料中一种高效的多功能助剂。它巧妙地利用其与树脂体系的“不相容性”,通过在固化过程中形成内部通道来帮助气体逸出(消泡),并通过迁移至表面降低表面张力来促进流平。正确选择和使用脱气蜡,是获得表面平整、无缺陷的高质量粉末涂层的关键步骤之一。