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涂料在生产、贮存中发生的病态及防治(一)

2008-04-13 16:32阅读:
一、沉淀与结块
1、定义
涂料在贮存过程中,其固体组分下沉至容器底部的现象,称为沉淀,也称沉底可沉降。在沉淀现象严重时,涂料中的颜料等颗粒沉淀成用搅拌方法不易再分散的致密块状物,称为结块。
2、现象
当涂料开桶后,用一搅拌棒插入涂料桶中,提起时,若所粘附涂料颜色稠度均一,则无沉淀现象。若上稀下稠,底部有难以搅动的感觉,即出现沉淀。当搅拌棒无法插到桶底,底部沉淀硬结,无法搅拌均匀时,出现结块。常见的易出现沉淀涂料品种为:红丹漆、防污漆、防锈漆(如云母氧化铁防锈漆)、低性能乳胶漆等。
3、原因
(1)所用颜料研磨不细、分散不良;在配方中,颜基比过大,颜填料密度大等因素易引起沉淀。
(2)由于加入的稀释剂太多,涂料粘度较低,涂料失去了正常的表面悬浮状态,颜填料产生沉淀。
(3)颜料与树脂之间产生某种化学聚合反应或相互吸附,引起凝胶,产生沉淀。
(4)贮存时间过长,超过了涂料的保持期,尤其是长时间静止放置。色漆贮存时间过长,颜填料因密度大,在盛具底部形成沉淀,最终形成硬结。有些树脂也发生变质现象。
(5)贮存温度过高,一般涂料的贮存温度在15~25℃为宜。超过30℃,某些颜料和树脂在漆中的悬浮性能被破坏,使涂料粘度降低而沉淀结块。
4、防治措施
(1)在设计涂料配方时,考虑适合的颜基比,一般颜基比不要超过2∶1,特殊品种除外。颜填料尽量选用密度小些的,有些颜料如红丹粉、铬黄、云母氧化铁、铁红、沉淀硫酸钡等密度都较大,少用或酌情用低密度颜填料替代。
(2)涂料的粘度不能过低,选用的颜填料之间不能相互反应。如锌粉、铝粉、氧化锌等比较活泼,在贮存稳定性不佳的涂料中尽量不用或分罐包装。在涂料生产时,采用适合的设备,尽量研磨分散均匀,达到规定粘度、细度。例如氯化橡胶类涂料,稳定性差,易与铁类物质发生反应,应用不锈钢或石衬里设备生产。
(3)在涂料中加入防沉剂,利用少量助剂的特殊性能,制成触变性涂料,改变涂料悬浮状态。常用的防沉剂有硬脂酸系列、气相二氧化硅、改性膨润土、氢化蓖麻油等。现进口防沉剂品种很多,一般加入0.1%-0.5%,就可防沉淀,而加入2%-3%,就可将涂料制成触变性涂料,形成较高的膜厚。常用的有DISPARLON公司的A630聚酰胺蜡、4200聚乙烯蜡系列,BYK410改性脲系列等。
(4)涂料贮存应放置在阴凉通风处,定期将涂料桶横放、倒置或摇动几次。要注意涂料的贮存期限,先入库的先使用。对于一些贮存期限低的涂料,如氯化橡胶、氯乙烯、聚氨酯类要特别小心。
(5)对于已沉淀的涂料,可用手工或机械搅拌均匀后再使用。对于结块现象,应先把可流动部分倒出,用刮铲从容器底部铲起沉淀,研碎后,再把流动介质倒回原先桶中,充分混合。如按此法操作仍无法混合,仍有干结沉淀,涂料只能报废或降级使用。
二、发浑
1、定义
漆漆、清油或稀释剂由于不溶物析出而呈现出云雾状不透明的现象,也称浑浊、发混、发糊。
2、现象
在涂料开罐后,清漆、油性清漆和合成树脂清漆出现透明度差、浑浊、沉淀等现象。
3、原因
(1)在低温贮藏时产生沉淀或析出物,或贮存时间过长。
(2)涂料中含有水分。如溶剂中含有水分,或在露天存放、运输过程中从桶中涌入水分。水分的存在,会促进催干剂析出造成浑浊。
(3)稀释剂选择不当或用量过多。由于清漆是胶体状物质,其贮存稳定性主要决定于各种成膜物质在溶剂中的溶解度。如果溶剂种类选择不当,部分漆料不易溶解,就会浑浊。如中油度醇酸树脂清漆只采用200#溶剂汽油稀释,不久就会浑浊。
(4)催干剂选择不当,特别是选用铅类催干剂,在稍有水分或低温时就会清漆变浑浊。
(5)性质不同的两种组分混用比例不当。如在慢干清漆中加入过量的铅催干剂,硝基清漆中所用的硝化棉含氮量过高,虫胶漆中含蜡质过多,都易造成浑浊。
4、防治措施
(1)在涂料的贮存期限内使用涂料,避免贮存在温度过高或过低的场所。清漆贮存最好不低于20℃,需将漆桶放置在木架上,使漆桶不接触地面。以防降温。如清漆略有浑浊,一般可照常使用。如发浑较严重,可用水浴国热(65℃)升温,加热时切不可明火加热,也不能完全盖严桶盖,但要防止水气的混入。
(2)涂料生产时,须除去稀释剂中的水分。苯类、汽油、松节油可用分层法分离;丙酮、乙醇、醇类用分馏法分离。溶剂桶在贮存时要盖严,不要放在室外,防止水分进入桶内。同时,避免在雨天和湿度大的气候条件下施工。如清漆出现浑浊,可用加热的方法排除水分,也可将桶放平,使水分自然沉降到桶底,然后排除。使用漆刷时要甩净漆刷中的水分。
(3)稀释剂可以加入一些松节油或芳烃溶剂来改善,根据成膜物质的不同,选用合适的的稀释剂。中油度醇酸树脂若加入200#溶剂汽油,要在短时间内用完,否则要加入少量二甲苯等芳烃溶剂。对于使用溶剂过量的慢干清漆,加入少许松节油;对于快干清漆(如硝基清漆)加入少量丁醇或苯类芳烃溶剂。
(4)选择适当的催干剂,如对醇酸清漆,可采用环烷酸钴或锰等,也可采用钴、锰、铁的复合催干剂,少用铅类催干剂。催干剂的用量要随油的不饱和度的增加而减少;对醇酸树脂,按树脂固体分对催干剂中的金属百分含量计,一般可加入0.04%-0.06%的钴,0.3%-0.5%的铅。
(5)尽量避免不同种类清漆的混合使用。
(6)若清漆浑浊严重,采用上述方法无法补救时,如已发胀或呈糊状,只能调腻子用,或降级甚至报废。
三、变稠
1、定义
涂料在贮存过程中,由于组分之间发生化学反应或由于稀释剂的损失而引起稠度增高(不一定增加到不能使用的程度),体积膨胀的现象。
2、现象
当开罐检验时,涂料粘度比出厂时明显增高,涂料变稠,难以搅动。
3、原因
(1)用熬炼时间过长的漆料所配制的清漆,往往在贮存过程中变稠。涂料贮存时间过久、温度过高,会造成涂料中树脂的进一步聚合而析出,也会引起变稠。当温度过低时,水性乳胶漆往往变稠,甚至结冻成块。
(2)漆桶漏气、漏液,涂料中稀释剂的挥发,带来增稠现象。 (3)由于颜料中含有较多的水分或水溶性盐,造成涂料增稠。
(4)稀释剂选用不当,如沥青漆用200#溶剂汽油稀释会使沥青漆变稠。漆料酸值太高、与碱性颜料发生皂化反应等。
4、防治措施
(1)尽快在允许贮存时间内用完涂料。贮存时,防止温度过高或过低,在15~25℃之间。对因冬季气温低而结冻变稠的乳胶漆,将其移入温暖的室内2~3天,让其自然解冻;或将乳胶漆连同包装浸入热水中让它自行缓缓解冻。但解冻后的乳胶漆必须在短时间内用完,不宜再贮存起来。
(2)对漏气漏液的漆桶,需更换,同时加入适量的溶剂,搅拌均匀后密封贮存。氨基烘漆贮存后变稠,可在溶剂中至少用25%的丁醇调稀。
(3)防止在生产和贮存过程中水分的混入。如不在阴雨天和湿度大时生产和施工,可加入丁醇等方法。
(4)改用松节油、二甲苯、重质苯、200#煤焦溶剂稀释沥青漆等。每种涂料应选用适当的稀释剂。
在设计配方时,注意树脂的酸值和少加碱性颜料(如硫酸钡、碳酸镁等)。
四、发胀
1、定义
涂料的粘度显著增加,直到变为厚浆状、胶体或硬块的现象称为发胀。在形态上又表现为肝化、胶化和假厚(假稠)等形式。
2、现象
(1)肝化现象的稠度已经增加到必须经过过量稀释后才能使用或仍难使用的程度。涂料粘稠,无法搅动,呈硬胶状,形状类似肝块。
(2)胶化涂料从液态变为不能使用的固态或半固态的现象。细的颜料粒子结成块粒状,粘度增高,结成胶冻状。
(3)假厚也称为假稠或触变。涂料看来外表稠厚,但一经机械搅拌,而能流动自如,停止搅拌后又能恢复原来的现象。
3、原因
(1)色漆粘稠化的主要原因是所用颜料与基料树脂起反应。如酸值高的漆料和盐基性颜料在贮存过程中起皂化反应,红丹、锌白、铅白和天然树脂相遇而产生肝化;金粉和铬黄等颜料也容易引起硝化纤维素涂料产生肝化现象。
(2)胶体的基料分散相大部分带正电荷,与带负电荷的颜料混合、相互吸引和中和,引起胶化和凝固。如,带酸性的炭黑能使氨基树脂涂料产生胶化。油料聚合过度,粘度增高或结成冻胶。
(3)假厚现象,主要出现在含颜料成分较高的涂料中,而以滑石粉、氧化锌、锌钡白、红丹粉等最为明显,刷涂时刷痕不易消失。同时,一些防沉淀剂的加入,如气相二氧化硅、有机膨润土、进口助剂等的添加,使涂料具有假稠的特性,从而防沉淀和形成厚浆型涂料。
(4)容器不完全密闭或未装满桶,在贮存过程中部分溶剂挥发,使漆料浓缩、增稠、空气中氧也能促进胶化。
(5)在涂料生产和贮存过程中,水分的混入,对酸性漆料和碱性颜料的反应有促进作用,往往带来涂料的肝化或胶化现象。贮存温度过高,也会带来肝化、胶化等弊病。
4、防治措施
(1)某些漆基应避免选用盐基性颜料,而以锌钡白、钛白、氧化锑等颜料替代;若清油与红丹粉等自行调配,当天配制当天使用。一般出现肝化的涂料,轻微时可加入相应的稀释剂,调稀使用,但只能作底漆,如果用作面漆,会失光。无法再继续使用,应降级或报废。
(2)对于出现凝胶现象的涂料,如果是油料聚合过度,这是一种物理变化,属暂时现象,经过机械搅拌作用可以重新分散,或加入少量有机酸(安息香酸)可恢复正常。炭黑的PH值低,通常添加少量的三乙醇胺来克服。涂料轻微胶化时,一般可加入同种稀释剂,用力搅拌,涂料会重新转变为均匀液体。桐油胶化时,在短期内可加入3%的甘油并加热,即可恢复原状。如果胶化严重,不可逆时,只能报废或调腻子用。
(3)假厚假稠现象,只要用木棒强力搅拌,就可恢复。这也是形成厚膜涂料的一个方法,当在涂装过程中,采用刷涂,特别是高压无空气喷涂时,由于剪切外力的存在,涂料流动可以轻易地涂装;一旦外力消失,涂膜就发生假稠现象,形成较厚的涂膜而不发生流挂。这是某种涂料的特性,一般不能当做病态处理。在涂装厚膜涂料时,不能擅自多加稀释剂,必须保证规定的膜厚。而作为装饰性涂料时,假稠现象就是一种弊病,因为它会产生严重的刷痕,影响涂膜的美观和装饰性能。
(4)装载涂料的容器一定要密闭,如果开桶使用后要密封好,最好在2~3天内用完。对于已结皮胶化部分,可过滤除去,降级使用。
(5)在涂料生产中,避免水分的混入。如在湿度大的情况下,不要生产涂料。对某些易吸水的颜填料要采用阳光下晾晒和加热烘干等方法除去水分,同时防止溶剂内水分的混入。要在15~25℃条件下贮存涂料,不要放置在日光下、散热器或炉旁。
五、结皮
1、定义
涂料在容器中,由于氧化聚合作用,在液面上形成漆膜的现象。
2、现象
由于油性调合漆和磁性调合漆,一般以油脂类和醇酸树脂类等以氧化干燥型的涂料为主。开罐后,在表面覆盖一层粘稠胶皮类物质,下面漆液仍然均匀。
3、原因
(1)装漆容器不密闭或未装满,使漆面有与空气接触的场合。
(2)涂装过程中,长时间放置,或密封不严。
(3)涂料中催干剂加入过多,涂料含有过度聚合的桐油较多,色漆过稠或颜填料含量较高。
(4)放置时间越长,温度越高,结皮现象越明显。
4、防治措施
(1)在涂料装桶时尽量装得满一些,并在上面加一些稀释剂(如松节油等),使存留的空气少一些,但也不能装得太满,应留有一定的余地,防止随着天热而膨胀。有条件的生产厂,可在涂料装桶后,把留下的部分空气抽掉,然后灌入一些保护性气体,如氮气。
(2)剩余的少量涂料,为防止结皮,不要用原桶盛放,应用可密闭的小号容器盛放。可在漆面上放一层牛皮纸或添加一层挥发较慢的溶剂(如松节油),把盖子盖紧达到密封要求。涂料尽量在短时间内用完。
(3)调整涂料生产配方,可将促进表面干燥的催干剂暂时少加或不加入涂料中,待施工前再按比例调入。在生产配方中,可加入0.1%~0.3%的防结皮剂。常用的有邻甲氧基酚、苯酚、邻苯二酚、松节油、丁醇、环己酮肟等。
(4)尽量加快涂料周转,在保质期内使用,不要长时间贮存,贮存处应通风,避免高温。
(5)对已经形成的结皮,应小心的剔除结皮,余下的下层涂料仍可继续使用,但应搅拌和过滤。
六、原漆变色
1、定义
涂料在贮存过程中,由于某些成分自身的化学或物理变化或者与容器发生化学反应而偏离其初始的颜色现象。
2、现象
在开启色漆桶时往往出现颜色不符,最常见的是绿色漆开桶后竟是蓝色的,也有的色漆开桶后是清漆,复色漆出现颜色悬浮等等。
3、原因
(1)涂料中的某些组分之间相互反应,如金粉、铝粉和清漆会发生作用,失去金属光泽,色彩变绿、变暗。
(2)涂料中的组份与包装铁桶发生反应。如虫胶漆在马口铁桶中颜色会变深,贮存越久色越深且发黑;硝基漆在铁桶中会变褐色等。某些溶剂(如酯类)极易水解,与铁容器反应,使颜色变深,特别是白色漆最为明显。
(3)复色漆中的颜料密度不同,密度大的颜料下沉,轻的浮在上面。如用铬黄和铁蓝配成的绿色漆,铬黄容易下沉、而铁蓝上浮呈蓝色。
(4)色漆中的颜料发生化学反应。如含有铁蓝的蓝漆或草绿色漆,由于容器内空气不足,铁蓝起还原作用而褐色。铁蓝和钛白、氧化锌、锌钡白等制成的涂料,在贮存过程中发生还原作用等。
(5)涂料配方设计时,各种树脂与颜填料的相容性之间出现问题,出现浮色现象。
4、防治措施
(1)用铜粉或铝粉做颜料的涂料,由于油或漆料中的游离酸对铝粉、铜粉起腐蚀作用,使涂料变黑发绿。可选用中性漆料,生产的时候在最后阶段加入铜粉、铝粉;但最好是把金属颜料与漆料分罐包装,使用时随时调配。
(2)包装容器要选择镀锌或镀锡包装的铁皮桶,有些特殊品种最好用塑料或瓷罐、玻璃瓶等包装。如虫胶清漆和硝基清漆要用非金属容器溶解和贮存。
(3)复色漆颜色不一致时,充分搅拌均匀,颜色仍能恢复一致。经搅拌均匀,与空气接触后,颜色可恢复原色,不属于真正的变色。
(4)在涂料生产过程中,避免水气的混入,适当延长分散研磨时间。同时加入少量的润湿分散剂,防止浮色现象。加入量一般为0.2%~1%,视具体颜料用量和品种而定,品种一般是进口助剂,如硅油、聚丙烯酸酯类、高分子聚羧酸盐、多氨基酰胺磷酸酯、脂肪醇硫酸酯等等。
八、胖听
1、定义
涂料在贮存过程中,由于桶内溶剂的气化,容器变形的现象。
2、现象
涂料桶严重变形,开罐后有气体喷出,主要表现在铝粉漆、锌粉漆和某些聚氨酯涂料。严重时发生涂料罐自然、起火、爆裂。此种弊病的漆罐,遇火种即起火,极为危险。
3、原因
(1)涂料在高温情况下贮存(特别是在盛夏酷暑),桶内温度过高,溶剂逐渐变成气态,使密封桶缓慢膨胀。
(2)含有铝粉、锌粉的聚氨酯类涂料,铝粉与涂料中的游离酸反应产生了氢气,使涂料桶变形。
(3)涂料中有游离酸及水存在,贮存时间过久,发生化学反应,产生气体。
4、防治措施
(1)避免在高温情况下的贮存。发现“胖听”现象,应将漆桶移到远离涂料存放点的阴凉通风处,可用凉水冷却,避免火源。开罐时需小心,可先用利器捅一小孔,缓缓将气体放掉。如出现大量白色烟雾,应戴防毒面具。开罐后,将涂料搅拌均匀,无肝化、胶化现象的一般可继续使用。
(2)对铝粉或锌粉涂料,应分罐包装,使用时随用随配。对聚氨酯涂料可加入1%~2%的二丁基月桂酸锡等助剂。
(3)涂料生产时控制树脂的酸值,避免水气的混入。

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