涂膜固化引发的问题及解决方法

1.清漆发白

（1）问题描述

在进行罩光涂装施工时，涂膜在干燥之后呈现出发雾的现象，出现了对于底材颜色或纹路的遮盖现象，如图5—11所示，图中红线圈内的是喷涂清漆之后的状态，而图5—11（a）中黄线圈内和图5—11（b）中绿线圈内是未进行涂装的状态，对比涂装前后状态不难看出该清漆干燥之后出现了发雾发白的现象。我们称之为清漆的发白或发雾。这种现象在木器漆和建筑涂料的罩光漆干燥之后偶有出现。

图5—11　涂膜发雾实例图

（2）原因分析

油性光油有高光无色透明和哑光半透明等不同类别，但无论是哪种类别，最终涂膜干燥之后，都应该呈现出相对透明的涂膜（高光全透明涂膜，哑光涂膜）。水性光油虽然在湿膜状态时会呈现出乳白的问题，但是涂膜干燥之后，便能够直接显现出透明的涂膜状态。

① 当罩光清漆为哑光清漆时，哑光清漆通常加入消光粉或蜡粉使得涂膜的表面变得粗糙，实现涂膜表面对光的散色，实现消光。而消光粉和蜡粉通常与涂膜树脂的折光率不同，甚至有较大的差异，因而清漆进行消光之后，透明性会下降。如果消光粉或蜡粉种类和加量选择不当，会造成涂膜发白，而不能实现涂膜的透明或半透明罩光的装饰效果，如图5—11（b）所示。

② 在清漆体系当中使用两种或两种以上的树脂，且树脂的相溶性并不好，或树脂之间的折光率不同，当涂膜当中的溶剂挥发后，混拼的树脂成膜后呈现出来的漆膜便出现透明性不佳等问题，如图5—11（a）所示。

③ 另外涂膜树脂在湿料状态的时候，处于完全溶解状态，但是进行了涂装施工之后，湿膜当中的溶剂会呈现不同速度的挥发，如果清漆配方当中溶剂的挥发梯度没能配合溶剂对于树脂的溶解性，可能会造成在涂膜干燥的过程中，涂膜当中溶剂成分的变化，使得涂膜中树脂的局部析出（呈现微粒状）或出现结晶等现象，进而造成成膜树脂自身分离出两种折射率不同的结构，造成涂膜的发雾。

（3）解决方案

对于涂装施工后，湿膜表面有发白的现象，这个不一定会引起涂装的不良，但是碰到这种情况首先还需明确引起表面发白的原因之后，再提供有效的应对方案。

① 如果对油性涂料进行施工后，便出现表面发白的现象，通常来讲是涂料配方中的消光材料的选择与添加量的问题，需要通过对涂料配方极性进行进一步的甄选，选择合适的消光材料，并配以适当的添加量才能有效解决该问题。

② 如果涂膜的发白现象出现在涂膜干燥之后，同时发雾集中在涂膜较厚的区域，而且涂膜越厚的区域，发雾越明显，则这种现象便可能是选用树脂为混拼树脂，混拼树脂的相溶性或折射率有差异所致，这需要涂料企业在进行配方设计时，进行斟酌调整。

③ 如果涂膜也是在干燥之后出现较为均匀的局部的污点类的发白或发亮或不透明等现象。则更可能是涂膜当中溶剂挥发与溶剂对于成膜树脂溶解性的选择和搭配上的问题。这需要在涂料配方的溶剂选择上选择溶解力更强，同时具有更稳定挥发梯度的溶剂体系来解决这类发白问题。

2.锤纹/橘纹花纹不一

锤纹/橘纹涂料在施工过程当中就经常会出现花纹难以控制，进而出现各种不一致的问题，前面我们已经讨论了该现象。这里我们讨论的是施工之后，干燥的过程造成的锤纹/橘纹花纹不一的问题，如图5—12所示。

图5—12　橘纹涂料花纹不一实例图

（1）问题描述

在锤纹/橘纹涂料施工后，并未发现明确的锤纹/橘纹等花纹的显著差异，但是经过干燥工艺之后，花纹出现了显著的差异。例如自然干燥时，花纹较小较为细腻，甚至出现缩孔，但是加热干燥时，花纹迅速展开、变 大等。

（2）原因分析

干燥过程中通常来讲主要涉及温度的差异，而温度影响的是涂膜干燥过程中的黏度、流动性，温度还会直接影响锤纹剂/橘纹剂的表面张力。

当温度升高时，对于表干速度较慢的涂料，由于锤纹剂/橘纹剂自身活性的提高，会更加迅速地展示出自身排开涂料的功能，使得锤纹/橘纹变大。

同样是温度升高，对于表干速度较快的涂料，涂料表面迅速地干燥而失去流动性，即便温度升高增强了锤纹剂/橘纹剂的活性，依旧不能排开涂料，进而出现锤纹/橘纹变小。

干燥过程中的湿度也会显著影响水性锤纹/橘纹涂料干燥后的花纹的大小。

（3）解决方案

如果在锤纹/橘纹涂料施工之后进行自然干燥，那么几乎难以避免因为温湿度变化带来的花纹的变化。但是对涂料的干燥速度进行适当的调整，对于四季大环境的变化，做出一定的流动性和干燥性能匹配调整，可以在一定程度上缓解干燥过程中的花纹的变化。

如果能够有效控制干燥环境温度和湿度，在进行锤纹/橘纹涂料施工时，根据四季环境的变化适当做出温湿度的调整，可以更好地确保锤纹/橘纹花纹的一致性。(www.xing528.com)

还有锤纹/橘纹涂料一直都是处于亚稳定的状态，使用该类涂料前一定要确保涂料在保质期内，并且在做出相应测试之后再进行涂装更能有效保持涂装成品花纹的一致性。

3.表面橘皮

涂膜表面的橘皮最为常见的是涂料未能流平，干燥之后直接呈现出橘皮的现象。我们这里分析的是涂料在施工之后，表面是流平状态，而干燥之后出现的橘皮现象，如图5—13所示。

图5—13　涂膜橘皮实例图

（1）问题描述

涂料在施工之后已经实现了完全流平，但是在涂料干燥之后，呈现出了明显的橘皮问题。其中橘皮有时是大的橘皮，有时是极为微小而均匀的细纹。图5—13（a）显示涂膜干燥之后呈现出大的波纹，图5—13（b）显示涂膜在干燥后呈现出小的橘纹。

（2）原因分析

涂料在涂装施工之后能够完全流平，但在干燥的过程中，随着溶剂的挥发，涂膜内部出现了温度、表面张力、溶剂浓度以及密度的差异。为了达到这种热力学上的平衡，涂膜内就出现了流动，这种现象称为贝纳德漩涡。如图5—14所示，上部分的图片是贝纳德漩涡的正面图像，呈现出较为规则的格子（漩涡单元）状，每个格子呈现出中心凹陷，边缘凸起状；图5—14的下半部分则呈现的是贝纳德漩涡涂膜的截面示意图，从截面图我们能够看到漩涡单元呈现出边缘处高高凸起，往中心部位高度逐渐降低，到了中心部位又会有一个小凸起。涡边缘的表面张力低，而中心区表面张力高，在表面张力的作用下，涂料在湿膜干燥的过程中会不断迁移以平衡表面张力差，最终形成了贝纳德漩涡。这就使得涂膜在干燥过程中形成了规则的凹凸表面，呈现出橘皮状。

图5—14　贝纳德漩涡原理示意图

出现的橘皮分为长波和短波，其中长波是因为涂料当中自身的表面张力就存在一定的差异，尤其是在含有颜填料的体系当中，在涂料的干燥过程中很容易出现局部表面张力较高，而呈现出局部的凸出而其他部位较为平坦，出现大波的橘皮如图5—13（a）所示，出现这种问题的重要原因之一是涂料当中的降低颜填料与体系之间表面张力差的润湿剂较少或者其他平衡整个涂料体系的表面张力的润湿剂加量较少；而如果涂料当中加入的为了降低涂料内部成分之间表面张力差的物质过量，则会出现结合在颜填料表面的低表面张力的物质过多，使得涂料体系当中低表面张力的物质聚集，在干燥的过程中出现局部的溶剂和成膜物质的均匀排开的现象，进而呈现出密集而细微的花纹，如图5—13（b）所示。

（3）解决方案

要有效地解决涂料干燥过程中形成的贝纳德漩涡最终造成的涂膜表面的橘皮问题，根本上说是要在涂料配方设计上有效地解决涂料成分之间的表面张力差（在进行涂料表面张力的调节上，添加适量的合适的助剂），同时合理地设计涂料的溶剂挥发梯度，这样就能够有效地控制涂料在干燥过程中溶剂较为均匀地挥发，同时有效控制涂膜体系当中的表面张力差异，避免贝纳德漩涡的形成。

另外在施工的过程中，选择合适的稀料，同时干燥条件需要设计得较为平稳，确保溶剂较为均匀地挥发，同时要控制涂膜的厚度，以使涂料在干燥的过程中拥有调节表面状态的功能。

4.表面皱纹

（1）问题描述

涂料施工、干燥之后，涂膜表面出现皱纹、凹凸不平且平行的线状或无规则的线状等现象。图5—15（a）展示的是出现大的皱纹的涂膜，图5—15（b）展示的是密集小皱纹的涂膜。

图5—15　涂膜出现皱纹实例图

（2）原因分析

涂膜干燥之后表面起皱的根本原因也是涂膜当中溶剂未能挥发出来，而且在这些残余溶剂挥发的过程中涂膜已经不具有任何溶剂挥发通道，使得溶剂只能将涂膜最底层具有流动性的部分形成通道，进而涂膜干燥后形成了褶皱的气体通道。

其中具体的原因有以下几点。

① 涂膜烘干升温过急，表面干燥过快，或者涂料挥发梯度较为单一，表面容易结皮；

② 涂膜过厚或在浸涂时产生的肥厚的边缘，出现表干后，局部因过厚底层溶剂难以通过涂膜挥发出来；

③ 涂装施工之后自然表干，然后再进行烘干易产生起皱现象。

（3）解决方案

要避免涂膜干燥后出现皱纹的现象，一方面要在涂料配方设计上对涂料的溶剂挥发梯度做出有效的调整，控制涂料的表干速度。

另一方面，要在涂装施工和干燥工艺当中以标准化的工艺执行，涂装施工的膜厚必须控制在合理安全的范围之内，同时干燥条件也必须在较为合适的温度范围之内，确保施工与干燥工艺能够与涂料溶剂的挥发梯度和表干实干速度有效匹配。