微谱技术：溶剂型涂料的光泽问题，你遇到了吗？

前言：

对于高光泽溶剂型涂料，涂料技术人员在调样过程中经常会遇到光泽达不到要求的情况，所以本期小微就为大家分别就涂料光泽的影响因素以及如何提高涂料光泽的问题与大家展开讨论：

漆膜的光泽对于装饰性涂料来说是一项很重要的指标。 人们往往以光泽的高低来表述漆面的光学装饰性质。从物理角度来看，光泽被认为是漆膜表面把投射其上的光线反射出去的能力，反射光量越大，则光泽越高，被称为镜面光泽，如Figure 1中b图所示：

Figure 1

国内通常用光泽度计以不同的角度测定相对的反射率来表示光泽大小（Figure 1-d），不同角度下测得的反射光强不同，一般以45°或60°角测量。按60°光泽度计测量的结果，涂料的光泽可被分成以为三个等级：70%以上为高光，70%～30%为半光或中光，30%以下为哑光。

一 、涂料光泽的影响因素

影响涂料光泽的原因很多，排除工艺的影响，单从涂料配方的角度考虑，主要有以下4个方面：

1成膜物

成膜物是组成涂料重要的部分，起着粘结成膜的作用。不同的成膜树脂会表现出截然不同的光泽，对涂料的光泽起着决定性作用。成膜树脂对涂料光泽的影响主要与树脂本身的克分子折光度R有关，如下式所示：

R的数值反映了分子结构的特征，R值愈大，光泽愈高。一般含有不饱和键和具有共轭体系的分子具有较高的R值，这也解释了为什么在其他条件相同的情况下，以苯丙树脂为成膜物的涂料光泽高于以乙烯-醋酸乙烯酯共聚物为成膜物的涂料，以醇酸树脂为成膜物的涂料光泽高于以干性油为成膜物的涂料，以及为什么聚酯树脂往往具有较好光泽的问题。

成膜树脂除了包括基体树脂外，很多烘烤型涂料中会添加固化剂。固化剂在涂料烘烤固化时会与基体树脂发生交联反应，生成三维网络结构，对涂膜光泽会有积极的影响。不同的固化剂对涂膜光泽的影响不尽相同。就氨基树脂来说，不同醇醚化的以及相同醇不同醚化度的氨基树脂对光泽的影响都有很大差异。

针对以上结论，涂料光泽不达标，可以优先选择高克分子折光度R的树脂，即高光泽树脂，如苯丙树脂、醇酸树脂、聚酯树脂中的高光泽树脂；或可部分混拼可提高光泽的树脂，如聚酮树脂等。

2颜填料

颜填料对涂料光泽的影响主要体现在以下几个方面：

（1）颜填料的粒度和分布

研究发现，颜填料颗粒的直径小于0.3μm时，涂膜光泽较高。分散在涂料中的颜填料颗粒在制成一定厚度的涂膜并干燥后，仅有最上层的颜料颗粒局部上突，颗粒直径小于0.3μm的颜料粒子所造成的涂膜表面粗糙度不会超过0.1μm。粗糙度越低，光泽越高。当颜料的平均颗粒直径在3～5μm之间时，因表面粗糙度太高，反而会造成涂膜的消光。

（2）涂料的颜基比

颜填料的存在会弱化涂膜的镜面反射，因此涂料的颜基比越高，光泽越低。

（3）颜填料的吸油值

颜基比一定时，颜填料的吸油值越大，光泽越低。一方面，颜填料的吸油值越大，颜填料的内部孔隙吸收的树脂越多，残留在颜填料颗粒外部的树脂层厚度越薄，进而导致光泽下降。另一方面，颜填料吸油值越大，越不易被分散，涂膜的表面粗糙度也就越高，也会导致光泽下降。

（4）颜填料颗粒的形态

一般而言，针状颗粒较球形粒子具有更强的消光作用。

Figure 2 涂料中颜填料的分布图与光学示意图

因此，在含有填料的溶剂型涂料关泽不达标时，可以选择粒度及颗粒形状适宜的填料，增加研磨工序，降低涂料颜基比。

3溶剂

溶剂对涂膜光泽的影响相对于树脂、颜填料来讲，可能相对小一些，但也不能忽视。主要是通过溶解力、挥发速率、挥发梯度、混合溶剂配比等因素对涂膜光泽产生影响：

（1）溶解力

溶剂对树脂的溶解力不足，可能会导致树脂析出或团聚，各组分相容性变差，降低光泽。

（2）挥发速率

如溶剂的挥发速率太快，会造成漆膜收缩太快或因溶剂挥发吸热而造成漆膜表面温度降低，水汽凝结，产生发雾及发白的现象，从而影响光泽。而挥发速度太慢，溶剂迟迟不能从涂膜中挥发出来，也会影响光泽。

（3）挥发梯度

溶剂的挥发梯度同样对光泽产生影响，不合理的挥发梯度会产生诸如溶解力不足，贝纳德旋涡等问题，从而对光泽产生影响。

（4）混合溶剂种类及配比

通常室温固化的涂料，其混合溶剂的组成为45%低沸点溶剂、45%中等沸点溶剂和10%高沸点溶剂。烘烤固化的涂料中中沸点溶剂和高沸点溶剂的比例要适当提高。混合溶剂要有适宜的溶解力，适宜的挥发梯度，可以使涂料施工后可以很好的流平，从而保持涂料各项性能的平衡。

4助剂

涂料中助剂的添加量较少，可能主要通过改善涂料的成膜过程，如促进流平，消除表面缺陷等发挥作用。选择合适的助剂可以改善涂膜的光泽。若助剂选择不合适，则助剂不但不能发挥应有的作用，反而会对涂膜产生一定的副作用，从而降低光泽。

二、提高涂料光泽度的措施

基于上述涂料光泽的影响因素，涂料技术人员在遇到涂料光泽不达标的问题时，可以尝试从4个角度寻找突破口：

1. 高R树脂（高光树脂）

2. 粒径及形态适宜的颜填料

3. 具有适宜溶解力与挥发梯度的混合溶剂

4. 选择增光助剂，避免消光助剂

Figure 3是在改善涂料光泽度问题上所展示的案例，一款工业漆通过与市场竞争样品的化学成分对比分析，找出其光泽度偏低的原因，进而通过更换树脂类型解决此问题。

Figure3 解决涂料光泽问题的案例展示

Figure3 解决涂料光泽问题的案例展示

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