消光粉光澤及光澤的影響因素
光線投射到物體的表面會發(fā)生光線的反射,物體表面對光線的反射能力稱為光澤。不同物體表面的光澤不一樣,衡量物體表面對光線反射能力的大小,稱為光澤度。光澤度用百分數(shù)表示。物體表面的光澤度越高,它反射光線的能力就越強,亮度也就越高。光澤度的大小通過光電光澤儀進行測定。根據(jù)光澤度的大小,可以將涂料分為亮光、亞光、無光等幾種。
涂料光澤度的分類(以60°的反射光澤(即光線入射角為60°)劃分為例):
無光涂料:光澤度<10%;
亞光涂料:光澤度15~60%;
亮光涂料:光澤度>60%。
影響消光粉光澤的因素:
1.涂膜表面的粗糙度
物體表面光澤和物體表面的粗糙程度緊密相關(guān)。光線射到物體表面上時,一部分會被物體吸收,一部分會發(fā)生反射和散射,還有部分會發(fā)生折射。物體表面的粗糙度越小,則被反射的光線越多,光澤度越高。相反,如果物體表面凹凸不平,被散射的光線增多,導致光澤度降低。
人視覺能感受到的光亮物體表面的粗糙度(h),利用微表面理論知識,可以根據(jù)公式:h = λ/cosα算出來,式中入為人射光的波長;α為入射角。例如人射角取60°時,可以算出h=1.1μm,當物體表面粗糙度h大于1.1μm時,會表現(xiàn)凹凸不平,光澤度降低。
2.涂膜的成膜過程
涂料涂刷在物體表面上后,通過溶劑的揮發(fā)而固化成膜(針對溶劑型涂料而言)。涂料涂膜的形成過程對涂膜的表面粗糙程度和光澤至關(guān)重要。在濕膜階段,溶劑的揮發(fā)速率受溶劑在涂膜表面的擴散控制,當溶劑的各組分揮發(fā)速率差別不大時,有可能得到高光澤的表面;反之,當溶劑的各組分在濕膜階段的揮發(fā)速率不相同時,它會使聚合物分子傾向于形成卷曲,甚至析出,變成大小不一的顆;驁F狀物,涂膜表面呈現(xiàn)出凹凸不平。在干膜階段,溶劑的揮發(fā)速率主要受溶劑在涂抹整體里的擴散控制,也會對涂膜表面的粗糙程度產(chǎn)生影響。此外,在涂膜的形成過程中,隨溶劑的揮發(fā),涂膜會變薄并收縮,涂料中的一些懸浮的重粒子就會在涂膜表面重新排列,造成涂膜表面的不平整。
3.顏料、細料的粒度和分布
涂料中顏(填)料的顆粒大小和粒度分布是影響涂膜光澤的重要因素之一。人們在研究中發(fā)現(xiàn),當顏料顆粒的直徑小于0.3μm時,才可以獲得高光澤的涂膜。原因為:分散在涂料中的顏料顆粒在制成一定厚度的涂膜,并干燥后,僅有上層的顏料顆粒局部地上突,顆粒直徑小于0.3μm的顏料離子所造成的涂膜表面粗糙度不會超過0.1μm。當顏料的平均顆粒直徑在3~5μm之間時,可以得到消光效果較好的涂膜。
除以上三個因素可以影響涂膜表面的光澤外,顏料的體積濃度(PVC),顏料的分散性以及涂膜表面結(jié)構(gòu)和表面反射特性等因素也會影響涂膜表面的光澤。其中,隨顏料的PVC增大,涂膜表面的光澤度先是降低,在顏料的極限體積濃度(CPVC)處出現(xiàn)極小值,然后伴隨著PVC的增大,光澤度也變大。當顏料種類和用量確定后,分散越好,涂膜表面的光澤度越高。