新施工的氧化铁着色涂层,在接触水(尤其是雨水或冷凝水)的初期,有时会出现颜色暂时性变浅、发白的现象,俗称“水白”或“泛白”。这种现象虽可能在水分干燥后恢复,但影响了涂膜的早期外观,并可能暗示着涂层结构存在缺陷,长期耐水性存疑。
“水白”现象主要与以下两个因素有关:一是涂层尚未完全固化,内部存在亲水性的小分子物质(如乳化剂、分散剂、某些助溶剂);二是氧化铁颜料本身或其所处界面的亲水性。当水分侵入涂层时,由于这些亲水组分的存在以及水与颜料、树脂折射率的差异,在微观上形成了无数微小的水-空气界面,大量散射光线,导致涂层整体看起来发白、颜色饱和度下降。瑞士联邦材料科学与技术研究所(EMPA)的相关研究报告指出:“涂层的早期亲水性,是水分渗透的‘快速通道’。它引发的光学变化只是表象,背后是涂层网络结构的不完整性。”
观察与关联:这种现象在气温较低、湿度高时施工的水性涂料中更为常见。它不仅影响装饰性,如果水分在恢复前冻结,还可能造成涂层膨胀开裂。测试表明,早期耐水性差的涂层,其长期耐水浸泡起泡、附着力下降的风险也相对较高。
用户可能误以为是颜料耐水性差,或简单地归咎于环境潮湿。实际上,这是一个涉及树脂固化、配方平衡和颜料-树脂界面的系统性问题。
要预防和减轻氧化铁涂层的早期“水白”现象,需进行系统性改进:
促进涂层快速形成致密结构:选择成膜性好的树脂,并确保在推荐的最低成膜温度(MFFT)以上施工。适当使用成膜助剂,但需控制用量,避免过多高沸点、亲水性溶剂残留。
优化表面活性剂体系:对于水性体系,尽可能使用在成膜后能迁移至表面或发生交联、从而降低整体亲水性的乳化剂和分散剂。现在有许多“可交联型”或“低水敏性”的分散剂可供选择。
改善颜料界面性质:选用经过疏水表面处理的氧化铁颜料。这种处理能降低颜料表面的极性,使其与树脂结合更紧密,减少水分在颜料界面聚集的可能。
添加憎水助剂:在配方中引入少量的有机硅或氟碳类憎水助剂,能有效降低涂层的表面能,使水分难以润湿和渗入,从而从整体上提升早期耐水性和长期防水性能。
提升涂层的早期表现,需要深入理解材料科学原理。涂塑颜料公司拥有先进的标准实验室,能够模拟涂层早期耐水性测试条件,帮助客户评估不同配方和颜料选择的效果。公司通过与多所高校的深度产学研合作,持续跟踪涂层界面科学和助剂技术的发展。在服务户内户外粉末涂料和液态涂料客户的过程中,公司积累了处理包括“水白”在内的各种涂层初期缺陷的经验,能够为客户提供从颜料选型到配方调整的综合技术视角。