利用表面活性劑可以預(yù)防或解決許多涂料技術(shù)中的問(wèn)題。這些問(wèn)題可分為兩類(lèi),即因表面張力引起的缺陷和顏料分散問(wèn)題。許多表面缺陷如縮孔、污漬反照、凹陷、鼓皰、皸裂、縮珠和貝納爾旋流窩都是由表面張力引起流動(dòng)造成的。另外一些問(wèn)題如浮色、發(fā)花、顯色不佳、擦亮和光澤差都是因顏料分散不良造成的。
涂層表面上下兩側(cè)的表面張力差(梯度)能引起縮孔、凹陷、鼓皰和縮珠等缺陷。表面張力梯度可能是由低表面張力的雜質(zhì)如指紋、小油滴、溶劑溶脹的凝膠粒子等引起的,也可能起因于表面兩側(cè)的溫度差或濃度梯度。濃度梯度會(huì)使物料由低表面張力壓流向表面張力較高的區(qū)域。防止這種現(xiàn)象的關(guān)鍵是使表面均勻,消除表面張力梯度,為此常用的一種方法是用一種表面活性劑覆蓋表面,產(chǎn)生一低的較為一致的表面張力。
有些缺陷如鼓皰可能起因于底材的起始潤(rùn)濕不良或涂裝后的反潤(rùn)濕作用。解決這一問(wèn)題的方法除了清洗底材、提高其可潤(rùn)濕性外,更常用的方法是在涂料中添加潤(rùn)濕劑。
動(dòng)態(tài)表面張力可能對(duì)潤(rùn)濕有影響。涂料可能在噴涂時(shí)產(chǎn)生高表面張力并且保持此高表面張力直到噴霧射到底材上,因此起始的潤(rùn)濕作用不佳。可以使用表面活性劑改變這種性態(tài),但必須注意加以選用,因?yàn)楸砻婊钚詣┙档蛣?dòng)態(tài)表面張力的幅度和速度是不同的。水溶性表面活性劑降低動(dòng)態(tài)表面張力的效果很小,而不易溶于水,形成膠束的表面活性劑往往極為有效。
例如,琥珀酸二異辛酯磺酸鈉和PluronicL61(BASF Wyandotte公司產(chǎn)品,聚丙二醇與環(huán)氧乙烷的加聚物非離子表面活性劑)不易溶于水,在丙烯酸樹(shù)脂乳化漆中可將動(dòng)態(tài)表面張力分別降低到4.3和3.6dyne/cm。水溶性表面活性劑如十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉在此涂料系統(tǒng)中只能分別將動(dòng)。態(tài)表面張力降低至13.4和13.7dyne/cm。
雖然能大幅度降低動(dòng)態(tài)表面張力的表面活性劑不易溶于水,但它們并不是與水不相容。它們與水相互作用可達(dá)到有限的溶解。例如,據(jù)報(bào)道,琥珀酸二異辛酯磺酸鈉可使水溶液化,形成一液晶相。