粒徑對消光粉消光能力影響研究
近幾年來，我國的涂料工業(yè)發(fā)展迅猛，涂料總產(chǎn)量也躍居世界的前列。隨著涂料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，人們對其色彩光澤的要求也不斷提高，相應(yīng)地，消光粉的應(yīng)用范圍也越來越廣，市場需求量逐年遞增。因此，對于消光粉性能的研究就顯得尤為重要。本文從粒徑分布角度出發(fā)，詳細(xì)研究了不同粒徑大小的消光粉在不同體系中消光能力的變化規(guī)律，其研究數(shù)據(jù)對涂料公司在的消光粉的購買選擇，及其生產(chǎn)應(yīng)用方面具有參考價值。
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1光澤
1.1 光澤和光澤的測定
我們知道，物體在被光線照射時，會產(chǎn)生反射現(xiàn)象，而這種現(xiàn)象中的反射光線用一指標(biāo)來表示就是光澤，反射強(qiáng)度的大小就是光澤度。光澤度用百分?jǐn)?shù)表示[1]。由于不同的物體其表面凹凸程度即粗糙度不同，因此反射光線強(qiáng)度不同。表面越光滑，則反射光強(qiáng)度越大，光澤度也就越大；表面越凹凸不平，反射光強(qiáng)度越小，光澤度越小。通常用光澤儀來測定光澤度。有的光澤儀按入射角的不同有20°，60°和85°三個檔位。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。
涂料按光澤度具體分類如下（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%。
1.2 涂膜的成膜過程
涂料在實際應(yīng)用時，由于其混合組分中多種溶劑會產(chǎn)生揮發(fā)作用，因而會形成干涂膜。然而涂膜過程中有兩個方面能夠顯著影響涂膜表面的光澤度，其本質(zhì)仍是表面粗糙程度不同引起的。一是，在涂料（尤指溶劑型涂料）有多種易揮發(fā)溶劑，不同的溶劑由于其物化性質(zhì)不同，其揮發(fā)速率也有差異。當(dāng)這幾種揮發(fā)溶劑揮發(fā)速率差不多時，則涂膜表面相對趨于平整，其粗糙度低，則光澤度就高；反之，不同溶劑揮發(fā)速率相差很大時，則涂膜表面趨于褶皺，粗糙度變大，光澤度變小。另一方面，由于涂料中還有一些其他添加劑，有的浮在膜表面，形成干膜后造成表面凹凸不平，造成光澤度變小。
1.3 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)[1-2]。光線照射在物體表面上時，一部分光線會被吸收，一部分會產(chǎn)生反射或散射現(xiàn)象，還有部分會發(fā)生折射現(xiàn)象。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(dǎo)致光澤度降低[3]。
人的肉眼對物體表面粗糙的感知程度是有限的。利用微表面理論知識，可以根據(jù)公式計算：h=λ/cosα式中：λ為入射光的波長；α為入射角；h為粗糙度。假設(shè)入射角取60°，根據(jù)公式可以算出h=1.1μm，也就是說當(dāng)物體表面粗糙度h大于1.1 μm時，人眼可觀察到物體表現(xiàn)的凹凸不平，光澤度降低。
1.4 顏料、細(xì)料的粒度和分布
涂料由于其用途需要往往加一些填料，而填料的粒度，粒度分布，體積濃度以及在涂料體系中的分散性等都會對涂膜的光澤度產(chǎn)生很大影響[4]。例如并不是只要填料加進(jìn)去就能對涂膜的光澤度產(chǎn)生影響，因為如果填料的粒徑小，那么其會在涂膜內(nèi)部沉積，其裸露程度小，對粗糙度影響小，進(jìn)而對光澤度影響就??；反之，如果粒徑適合，其裸露程度大，就會對涂料光澤度產(chǎn)生很大影響。有研究表明，顆粒平均粒徑在0.3μm以下時，對涂膜表面粗糙度基本沒影響，而平均粒徑在3~ 5μm時，會明顯增大涂膜表面粗糙度。再說體積濃度，濃度大了，其有效裸露面積增大，有利于增加膜表面粗糙度，從而減小光澤度。而分散性越好，填料在涂料體系的粒度會變小，反而增加膜表面的光澤度。
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