防白水作用机理及油漆发白的原点逻辑

        2022-05-30 08:44:54

        网上任意搜索防白水,结果直接指向乙二醇单丁醚。


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        为什么把乙二醇单丁醚直接叫成防白水呢?这是因为早期家具涂装业,使用硝基漆,在回南天常?;岢鱿制崮し紫窒?。这时加入一定量的乙二醇单丁醚就可以解决发白问题,慢慢的业内都采用,后来就都把乙二醇单丁醚直接叫做防白水。只要一说到防白水大家就一定认为是乙二醇单丁醚。


        那接下来,为什么乙二醇单丁醚能够解决油漆回南天发白问题呢?油漆漆膜发白主要原因就是回南天,涂装环境相对湿度大?!鞍茁断掳俨?,萧兰共雕悴?!?/p>

        白露节气,大家都对下露水有印象,那就是空气中较多的湿气,当地面物体表面温度低于露点时,就会凝结在草叶子上。涂装环境中相对湿度大时,油漆的溶剂挥发会带走涂装物表面的热量,导致涂装物体表面的温度降低,如果溶剂太快干快速挥发,那么就会导致涂装物表面温度快速降低,达到了当时环境相对湿度下的露点,这时环境中的湿气就会凝结在涂装物表面,形成发白涂层。

        发生发白问题,在油漆里加入乙二醇单丁醚,由于其沸点较高(171.9°),挥发速度较慢,可以减缓涂装物表面热量散失速度,其表面温度的降低也会慢下来,达不到当时环境相对湿度下的露点温度就不会产生发白。


        以上是行业普遍认可的解释解决发白的作用机理。


        但是周工读过涂料家周刊的下面文章,觉得油漆发白的原点逻辑不是上面简单的沸点高挥发速度慢一个原因,还有一个重要的因素。


        涂料故事 | 可以研制一种既快干又不易发白的稀释剂吗?


        大家可以点击这个超链接进一步阅读这篇干货文章。不得不佩服涂料家的作者,水平之高,心底里由衷佩服!周工为了更直观的把此文作者暗藏的油漆发白原点逻辑说明白,还是把此文贴出来。

        以下是此文的全文。


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        涂料故事 | 可以研制一种既快干又不易发白的稀释剂吗?

        作者:刘大力

        听起来是不可能的,但可以有很大的改善。

        我记得当时专门销售家具漆的常经理反映,浙江某客户在半山腰,车间换气次数很大(风很大),生产木质清水家具,用NC涂料,一底一面,喷的很薄。由于订单多,场地小,希望非??旄?,但由于在夏季湿度大,很容易发白,加了化白水又太慢干。

        试了我们和另外两家知名NC漆公司的几种快干稀释剂都不能达到既快干又不发白的要求。

        常经理说,现在使用我们的921快干稀释剂,但会发白,加一点化白水。希望我们能改善。即使贵点也不怕,只要能提高效率。

        有技术就不怕竞争。

        我看了921配方如下:

        原料%重量
        甲苯30
        碳酸二甲酯,DMC35
        乙醇,99%20
        醋酸仲丁酯10
        乙二醇丁醚5

        我看到了改进的方向,于是研制了如下的921K,改进的稀释剂配方:

        原料
        %重量
        甲苯30
        120号溶剂汽油5
        DMC30
        甲乙酮,MEK20
        醋酸丁酯15

        直接做一大桶送客户试用,告诉客户先不要加化白水了。客户试后觉得更快干了,而且还不发白了。

        为什么会有这个效果呢?

        稀释剂会发白有两个影响因素,一个是挥发速度,挥发速度越快越容易发白;另一个是溶剂的蒸发潜热,蒸发潜热越大,发白越严重。

        新配方用MEK代替了乙醇,用少量的溶剂汽油代替DMC和甲苯,大大降低了蒸发潜热,所以发白明显减轻了。乙醇的蒸发潜热是很大的。

        新配方还用醋酸丁酯代替了醋酸仲丁酯和乙二醇丁醚,提高了系统的挥发速度。所以客户满意了。质量提高了,销量还是问题吗? 常经理笑了。

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        文章作者解决的问题场景是:某客户在半山腰,车间换气次数很大(风很大),生产木质清水家具,用NC涂料,一底一面,喷的很薄。由于订单多,场地小,希望非??旄?,但由于在夏季湿度大,很容易发白,加了化白水又太慢干。


        又要快干又要不发白,看似矛盾的问题。


        套用常规思维,不让加防白水,那就是无解了。作者厉害就厉害在这个看似矛盾的问题面前,没有放弃,而是往问题的

        原点

        深处多思考了一些。加慢干溶剂调慢油漆的溶剂挥发速度,可以改善漆膜发白。当客户要求油漆不能太慢干时,还可以考虑溶剂体系挥发时带走热量的能力。这种挥发时带走热量的能力可以使用溶剂的蒸发热数据来表征(注:文中用的是蒸发潜热),每种溶剂都有其蒸发热数据,数据值越大,说明蒸发(也就是挥发)带走的热量越大,物体表面的温度降低越厉害。查阅上文中的所有涉及溶剂的沸点和蒸发热数据,分别列在文中的两个稀释剂配方表格中。

        发白稀释剂配方


        原料
        %重量
        沸点°
        蒸发热KJ/KG
        配方蒸发热值KJ


        甲苯
        30
        110.6
        364
        10920


        碳酸二甲酯
        35
        90.1
        369
        12915


        乙醇99%
        20
        78.3
        853.9
        17078


        醋酸仲丁酯
        10
        112
        313
        3130


        乙二醇单丁醚
        5
        171.1
        415
        2075


        配方的总蒸发热值KJ(100KG)
        46118


        改进后不发白稀释剂配方
        原料
        %重量
        沸点°
        蒸发热KJ/KG
        配方蒸发热值KJ
        甲苯
        30
        110.6
        364
        10920
        120号溶剂油
        5
        98.4
        381(用正庚烷计)1905
        碳酸二甲酯
        30
        90.1
        369
        11070
        甲乙酮MEK
        20
        79.6
        323.6
        6472
        醋酸丁酯
        15
        126.5
        309.3
        4640
        配方的总蒸发热值KJ(100KG)35007

        分析上面表格数据,可以得出以下几点:

        1、发白配方中含有防白水,也就是乙二醇单丁醚,还是发白。改进不发白配方没有一点防白水,可是却不发白。说明加入防白水乙二醇单丁醚的稀释剂不一定比没有加入防白水的稀释剂具有更好的防白作用。

        2、使用沸点接近蒸发热低的甲乙酮MEK(323.6)等量代替蒸发热很高的无水乙醇(853.9),大大降低了稀释剂的蒸发热,整个配方(100KG)蒸发热从原来的46118KJ降到了35007KJ,降了11111KJ,降幅达到约25%。


        3、总结下来

        油漆发白的原点逻辑就是:

        发白原因——涂装环境的空气湿气达到相对湿度比较大时,涂装物表面温度低于此环境条件下露点温度,湿气就会凝结在涂装物表面形成油漆涂层吸潮发白。

        发白改善----要改善发白,就必须让涂装层表面温度不能低于环境露点温度。油漆喷涂到涂装物上,溶剂的挥发也就是蒸发会带走热量,从而降低表面温度。为了不让表面温度降低太厉害导致低于露点温度引起表面吸潮发白,就必须尽可能降低油漆溶剂挥发所带走的热量。这一点就是解决油漆发白的原点。


        防白方案----根据解决油漆发白的原点逻辑,所有的防白方案都应当要采取措施降低油漆挥发带走的热量。选择乙二醇单丁醚之类的高沸点慢干溶剂,让溶剂慢慢挥发,慢慢带走热量,可以起到防白作用。也可以选择蒸发热数据低的单体溶剂来配合生产油漆和稀释剂,是直接运用油漆发白的原点逻辑,解决问题会也有效。



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