涂料是海洋、石油、化工、機(jī)械、航空航天、交通工程等領(lǐng)域使用最多的防腐及功能材料之一，能夠?qū)Ρ煌课锏母鱾€(gè)部位起到防護(hù)和裝飾作用，提高了被涂物的質(zhì)量，延長了被涂物的使用壽命，在各個(gè)行業(yè)得到了長期和廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。

涂料是涂膜的“半成品”，它只有經(jīng)過施工到被涂物表面形成涂膜后才能表現(xiàn)出其保護(hù)、裝飾及其他特殊作用。但是有些涂料在干燥過程中或成膜后會(huì)出現(xiàn)涂膜泛白失光、產(chǎn)生無光斑點(diǎn)或呈現(xiàn)白霧狀的弊病。涂膜顏色比原來淡白，這種現(xiàn)象稱為涂膜泛白，也叫變白、白化等。泛白影響涂膜表面裝飾效果及耐擦傷性，有時(shí)雖目視不易發(fā)現(xiàn)但以后可能出現(xiàn)痱子或?qū)娱g附著不良等現(xiàn)象。

引起涂膜泛白的原因非常復(fù)雜， 本文將根據(jù)泛白現(xiàn)象的特征來推測(cè)泛白機(jī)理， 著重分析對(duì)引起涂膜泛白的涂料組成部分的內(nèi)在原因及外部環(huán)境等外在原因的影響，進(jìn)而提出了漆膜泛白的預(yù)防措施及改進(jìn)辦法。

1 涂膜泛白現(xiàn)象機(jī)理

涂料在干燥過程中或固化成膜后的短則幾天、長則幾個(gè)月抑或更長的時(shí)間里，都存在出現(xiàn)泛白現(xiàn)象的可能。涂料一般是由成膜物質(zhì)、溶劑、顏料、助劑等成分組成，形成涂膜后是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的平衡系統(tǒng)。隨著時(shí)間和溫度、相對(duì)濕度等外界環(huán)境的變化，這種平衡可能被打破，涂膜中成膜物質(zhì)的單相連續(xù)結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變。這些不可逆的改變主要表現(xiàn)為局部形成了微小氣囊、微小液囊、不定型微晶等，在外觀上涂膜就表現(xiàn)出泛白現(xiàn)象。

涂膜出現(xiàn)泛白也可能是由于空氣中的水分與涂料反應(yīng)后形成了不相容的化合物而引起的。水分不能完全溶于揮發(fā)份隨之揮發(fā)而是與成膜物構(gòu)成了一層白色的乳狀體。其后，水分逐漸揮發(fā)，此時(shí)如果乳狀體能夠被殘留的溶劑所溶解，則白色涂膜層消失；反之，則涂膜的連續(xù)相被破壞，導(dǎo)致樹脂析出，出現(xiàn)泛白現(xiàn)象。

2 涂膜泛白的原因分析

由于組成涂料的4大組成部分中樹脂或溶劑出現(xiàn)吸水、顏填料分散不均等原因而出現(xiàn)的泛白現(xiàn)象稱為內(nèi)因，在涂料施工過程中由于外界環(huán)境因素而引起的泛白現(xiàn)象稱為外因。

2.1 涂膜泛白的內(nèi)因

成膜樹脂的相對(duì)分子質(zhì)量分布對(duì)涂膜泛白的影響很大。樹脂分子與溶劑分子不僅尺寸相差懸殊而且分子運(yùn)動(dòng)速度也相差很大，這就會(huì)造成溶劑分子能很快地滲透進(jìn)入樹脂，而樹脂分子向溶劑擴(kuò)散的速度卻非常緩慢，樹脂經(jīng)歷了先溶脹再溶解的過程。樹脂與溶劑極性越接近越容易互溶，同種樹脂在同一溶劑中的溶解度隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而降低，樹脂相對(duì)分子質(zhì)量越大與溶劑的相容性越差。在相對(duì)分子質(zhì)量相同的情況下，選用的相對(duì)分子質(zhì)量分布較寬、相對(duì)分子質(zhì)量較大的樹脂作為成膜物時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)部分樹脂析出泛白的情況。

涂料中滲入水分也會(huì)導(dǎo)致泛白。水分能夠滲入樹脂或溶劑的必要條件是其分子結(jié)構(gòu)中含有羥基（-OH）類的親水基團(tuán)，理論上樹脂或溶劑中所含的親水基團(tuán)越多可能進(jìn)入涂層的水汽越多。含有低相對(duì)分子質(zhì)量醇的涂膜更易出現(xiàn)泛白，甲醇、乙醇等低相對(duì)分子質(zhì)量醇由于能與水以任意比例混溶，正丁醇、異丙醇等在水中的溶解性也達(dá)到8%左右。另外，低相對(duì)分子質(zhì)量酮（如丙酮）因?yàn)楹杏H水的極性基團(tuán)羰基，而非極性成分甲基的含量不大，因而易溶于水，同樣是酮類，隨著烴基的碳原子數(shù)增大，溶解性會(huì)不斷降低，相對(duì)分子質(zhì)量大到一定程度后就會(huì)不溶于水。羧酸、芳烴、酯類、醇醚類也具有類似的規(guī)律。含有親水基團(tuán)的硝酸纖維素的親水性隨含氮量的下降而提高，因此硝基漆的泛白一般較其他涂料要嚴(yán)重。在涂料配方設(shè)計(jì)中控制親水性溶劑的使用可以有效減少涂膜泛白現(xiàn)象的發(fā)生。

水汽進(jìn)入涂層能導(dǎo)致涂層泛白現(xiàn)象，但并不是指涂料內(nèi)不能混有任何水分。事實(shí)上所有的溶劑都會(huì)含有少量水分，但是只要水的侵入量在涂料體系的容忍范圍以內(nèi)便可避免泛白現(xiàn)象。這從溶解機(jī)理上看是水與溶劑相混后的溶解度參數(shù)問題，表1、表2列出了涂料工業(yè)常用高分子聚合物及有機(jī)溶劑的溶解度參數(shù)，水的溶解度參數(shù)是42.8，高分子聚合物的溶解度參數(shù)都遠(yuǎn)低于水的溶解度參數(shù)。水進(jìn)入涂料體系后，由于其溶解度參數(shù)遠(yuǎn)高于表1、表2中的樹脂和溶劑，使得整個(gè)體系的溶解度參數(shù)迅速增大，當(dāng)增大到超出樹脂的溶解度參數(shù)一定量后，樹脂就因不溶而從溶劑中被析出，就會(huì)表現(xiàn)為涂膜泛白現(xiàn)象。

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粉料對(duì)涂膜泛白有兩個(gè)方面影響。當(dāng)粉料中含有一定量的水時(shí)， 由于水分與成膜樹脂的折射率不同，涂膜干燥后在外觀光學(xué)效果上就會(huì)表現(xiàn)出昏暗無光等泛白現(xiàn)象；當(dāng)粉料的用量超過臨界顏填料體積濃度（CPVC），或者分散不均、分散穩(wěn)定性差、形成局部粉料含量超過CPVC 的情況時(shí)，會(huì)造成一些粉料粒子沒有被樹脂潤濕反被空氣所包圍。因?yàn)榭諝獾恼凵渎逝c基料樹脂的折射率相差更大，便引起了涂膜遮蓋力大小不均的現(xiàn)象，體現(xiàn)在視覺效應(yīng)上即是涂膜泛白。

優(yōu)良的潤濕分散劑可顯著改善漆膜的發(fā)白行為。涂料中添加滑石粉后，一方面樹脂與滑石粉在潤濕分散劑的作用下以物理纏繞或形成化學(xué)鍵的方式結(jié)合在一起，另一方面，樹脂與滑石粉也相互插層。涂膜在不同厚度處表現(xiàn)為均勻、有序的層狀結(jié)構(gòu)。粉料分散越均勻，分散穩(wěn)定性越好，涂膜的抗發(fā)白性越強(qiáng)。

2.2 涂膜泛白的外因

涂裝時(shí)被涂物表面溫度降低是引起泛白現(xiàn)象的一個(gè)重要原因。稀釋劑的揮發(fā)是一個(gè)吸熱反應(yīng)，涂裝過程中稀釋劑揮發(fā)過快的話可使被涂物表面溫度下降15～20℃。在相同的相對(duì)濕度條件下從底材帶走的熱量越多，被涂物表面溫度降低越多，則被冷凝的水汽越多。當(dāng)?shù)撞谋砻鏈囟冉档娇諝饴饵c(diǎn)溫度以下時(shí)，涂膜就進(jìn)入泛白階段。

涂料中稀釋劑的揮發(fā)速度越快，溫度下降越大。決定揮發(fā)速度最根本的因素是溶劑在該溫度下的蒸汽壓，其次是溶劑的相對(duì)分子質(zhì)量。表3 列出了常用溶劑的揮發(fā)速率，其中醋酸甲酯、丙酮都屬于揮發(fā)速率快的溶劑。

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被涂物的材質(zhì)和涂裝工藝對(duì)涂膜表面泛白也有較大影響。導(dǎo)熱性越好、熱容量越大的被涂物恒溫效果越好，表面溫度下降越慢。噴涂形狀為凸面的被涂物時(shí)，溶劑容易在拐角處擴(kuò)散，帶走較多熱量造成表面溫度降低，涂膜泛白嚴(yán)重；相反溶劑在凹面被涂物內(nèi)揮發(fā)較慢，涂膜不易泛白。噴涂時(shí)排風(fēng)量及氣壓過大、加入溶劑過量、濕膜厚度過大都易造成涂層表面氣流速度增大，揮發(fā)過快，使被涂物表面降溫過大，進(jìn)而引發(fā)涂膜泛白現(xiàn)象。

陳小文等考察了影響PU木器漆泛白的因素，著重對(duì)涂料涂裝養(yǎng)護(hù)環(huán)境進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室模擬，發(fā)現(xiàn)溫度與濕度對(duì)泛白現(xiàn)象影響最大，進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)涂膜泛白現(xiàn)象并非濕氣在涂膜上的凝結(jié)所引起。在相同外界條件下，涂膜厚度越大，涂膜泛白現(xiàn)象越嚴(yán)重；涂膜干燥時(shí)間越長，泛白現(xiàn)象越輕。

另外，噴涂或刷涂時(shí)工具上沾有大量水分，施工時(shí)水分混入漆內(nèi)，也會(huì)使漆面局部出現(xiàn)泛白。

3 泛白現(xiàn)象的預(yù)防

綜上所述，涂膜泛白現(xiàn)象是由很復(fù)雜的原因引起的，同樣預(yù)防的辦法也是多種多樣的，為了有效的預(yù)防此類現(xiàn)象可以綜合考慮選用以下方法。

參考常用樹脂及溶劑的溶解度參數(shù)合理的選用有機(jī)溶劑。在保證樹脂在溶劑中有良好的相容性，防止樹脂從涂層中析出的同時(shí)，盡量回避親水性強(qiáng)的有機(jī)溶劑。可選用高沸點(diǎn)揮發(fā)速度慢的有機(jī)溶劑，如表3中的醋酸丁酯、環(huán)己酮等，但需要注意沸點(diǎn)高于200℃的溶劑應(yīng)慎用， 因?yàn)榧尤牒髸?huì)造成干燥慢、施工時(shí)容易流掛、涂膜變軟返粘等弊病。

在配方設(shè)計(jì)時(shí)，合理地控制體系的CPVC。漆料中不同程度地存在著干粉聚集與濕粉絮凝的現(xiàn)象。選用適合的潤濕分散劑，提高涂料中粉料的分散均勻程度與分散穩(wěn)定性，防止涂料中粉料的聚集。

若遇到高溫高濕天氣，有條件的話可以對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行除濕和對(duì)被涂物進(jìn)行預(yù)烘，以此來提高被涂物的表面溫度，以使溶劑揮發(fā)后的被涂物表面溫度仍能保持在空氣濕度的露點(diǎn)以上。應(yīng)根據(jù)施工時(shí)的溫度與相對(duì)濕度設(shè)定預(yù)烘溫度，通常將被涂物表面提高10℃左右便可有效地避免泛白現(xiàn)象的發(fā)生。

涂裝完成后如果條件允許應(yīng)迅速加熱被涂物。涂膜泛白現(xiàn)象往往產(chǎn)生于溶劑即將揮發(fā)完的時(shí)候，由于此時(shí)溶劑含量最小、水汽滲入量最大，被涂物表面溫度降到最低，溶解度參數(shù)也最容易失去平衡。如果在涂裝后立即升溫到60℃左右就能有效地防止水汽的進(jìn)入，進(jìn)而防止泛白現(xiàn)象的發(fā)生。

4 泛白的處理

當(dāng)泛白現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，應(yīng)及時(shí)使用紗布沾少量溶解力強(qiáng)的溶劑，在泛白表面輕輕擦拭，但注意不要重擦和反復(fù)擦否則會(huì)因樹脂溶起而影響外觀，也可以在尚未干透的漆膜上薄薄地噴一層溶解力強(qiáng)的溶劑，將析出的樹脂溶解，這樣出現(xiàn)泛白的涂膜就會(huì)逐漸消退。對(duì)于需要涂刷多道以上同色澤同型號(hào)涂層的表面，無需關(guān)注前幾道涂裝過程中涂膜的泛白，使用高沸點(diǎn)的真溶劑稀釋最后一道涂料并薄薄地將其涂裝在表面就能有效避免涂膜泛白。

5 結(jié)語

依據(jù)涂膜泛白現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)理，結(jié)合對(duì)產(chǎn)生泛白現(xiàn)象內(nèi)部、外部因素的分析，指出了涂裝生產(chǎn)時(shí)為避免泛白現(xiàn)象而應(yīng)采取的措施和方法，對(duì)涂料配方的優(yōu)化、設(shè)計(jì)，對(duì)涂裝工藝的質(zhì)量控制和質(zhì)量保證提供了一些借鑒。