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涂料的消光原理及方法

　　近幾年以來，我國的涂料工業方興未艾，涂料總產量也躍居世界的前列，形成了一個與此相關的產業群體，積極推動著傳統涂裝領域的技術革命和發展。在這期間高光澤的亮光涂料以其色澤鮮艷、明亮等優點深受消費者的喜愛，并在相當長的時間內一統著涂料市場。但是，隨著人們生活水平的不斷提高，一方面消費者感覺到了高光澤的亮光涂料成膜后反光比較嚴重，對人的眼睛有害;另一方面消費者的審美觀念越來越傾向于休閑、時尚和個性化。再加上我國汽車和家電行業蓬勃發展的需求。這些因素就導致了人們對具有柔和外觀的低光澤涂料的需求急劇增加。同時，也使得如何生產具有消光性能的涂料成為涂料設計師們必須考慮的問題。

　　1. 消光原理

　　結合涂膜表面光澤產生的機理和影響光澤的因素，人們認為消光就是采用各種手段，破壞涂膜的光滑性，增大涂膜的表面微觀粗糙度，降低涂膜表面對光線的反射。可以分為物理消光和化學消光兩種方式。物理消光的原理為：，加入消光劑，使涂料在成膜過程，表面產生凹凸不平，增大對光的散射和減少反射。化學消光是靠在涂料中引入一些例如聚丙烯接枝物質類能吸收光線的結構或基團來獲得低光澤。

　　2. 消光方法

　　消光劑在現今的涂料行業，人們普遍采用的是加入消光劑的方法。主要有以下幾類：

　　(1) 金屬皂

　　金屬皂是早期人們常用的一種消光劑，它主要是一些金屬硬脂酸鹽，像硬脂酸鋁、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂等等。其中硬脂酸鋁應用的最多。金屬皂的消光原理是基于它和涂料成份的不相容性，它以非常細的顆粒懸浮在涂料中，成膜時則分布在涂膜的表面，使涂膜表面產生微觀粗糙度，降低涂膜表面光的反射而達到消光目的。

　　(2) 蠟

　　蠟是使用較早應用較為廣泛的一種消光劑，它屬于有機懸浮型消光劑。在涂料施工完畢后，隨溶劑的揮發，涂膜中的蠟析出，以微細的結晶懸浮在涂膜表面，形成一層散射光線的粗糙面而起到消光作用。蠟作為消光劑的特點是使用簡便，并且可以賦予涂膜良好的手感和耐水、耐濕熱、防沾污性。但蠟層在涂膜表面形成后也會阻止溶劑的揮發和氧氣的滲入，影響涂膜的干燥和復涂。今后的發展趨勢是合成高分子蠟與二氧化硅并用，使其獲得最佳消光效果。

　　(3) 功能型細料

　　體質顏料，如硅藻土、高嶺土、氣相二氧化硅等都是專用作消光劑的功能細料，它屬于無機填充型消光劑。在涂膜干燥時，它們的微小顆粒會在涂膜表面形成微粗糙面，減少光線的反射獲得消光外觀。這類消光劑的消光效果要受到很多因素的制約。以二氧化硅為例，它在用作消光劑時，其顆粒的孔體積、平均粒徑及粒徑分布、干膜厚度以及顆粒表面是否經過處理等因素，都會影響到它的消光效果。實驗表明較大的孔體積、粒徑分布均勻并且粒徑大小和干膜厚度相匹配的二氧化硅，其消光性能較為優良。

　　除以上三類常用的消光劑外，有些干性油，如：桐油也可以在涂料中做為消光劑使用。它主要是利用桐油中共軛雙鍵的高反應活性，使涂膜底面不同的氧化交聯速度使涂膜表面產生凹凸不平而達到消光效果。

　　涂料為獲得低光澤，消光劑起了不可替代的作用。但它在使用過程中，仍存在著諸多缺陷等待改進，如消光劑的選取和使用條件較為苛刻;消光劑的價格偏高，國內用的消光劑多數需從國外進口，這就使得低光澤涂料的價格也隨之上漲;國內生產的消光劑因多含有環瞇類物質，因此所得涂膜易泛黃，耐烘烤性差。如何生產性能優良價位適中的消光劑，仍是涂料工作者需要解決的問題之一。

　　3. 消光樹脂

　　樹脂是涂料必不可少的一種成份，因此就有人合成出消光用樹脂，利用它和其它樹脂作用成膜獲得低光澤。可以避免使用消光劑，降低涂料成本。國外已有相應的產品上市，國內的辜繼先和姜其斌等人也都對此做了研究，并先后合成出丙烯酸系消光樹脂，用在粉末涂料中，效果頗佳，并消除了涂膜易泛黃，耐烘烤性差等缺陷。它的機理：一是利用消光樹脂中官能團和涂料組成中的固化劑與另外樹脂固化溫度的不同，產生先后固化，使涂膜表面產生不均勻收縮，從而破壞涂膜表面的光滑性，產生消光。二是增大兩種樹脂之間的表面張力差，使涂膜收縮不均勻產生微粗糙度。姜其斌合成的消光樹脂就是有此原因才產生消光效果。三是在合成樹脂中引入相容性差的單體，涂料成膜使這些單體會促使合成樹脂從涂膜中部分析出，從而增大涂膜表面的微觀粗糙度，獲得低光澤。

　　低光澤涂料在未來的涂料市場中會越來越引起人們的關注，這就使得消光問題愈加重要。合成性能優良的改性消光劑(如用高分子蠟表面處理的二氧化硅等)和合成消光樹脂無疑將成為人們研究的重點。

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