La película ya se ha nivelado: ¿por qué siguen apareciendo cráteres?- Suzhou Qingtian New Material Co., Ltd.

Recubrimientos · Defectos Superficiales · Nivelación · DH-3077

Cuando aparecen cráteres y defectos en la superficie en forma de ojo de pez durante la aplicación del recubrimiento, el problema a menudo se describe como "la nivelación es insuficiente". Pero en el ajuste de la formulación real, con frecuencia se encuentra que algunas películas de recubrimiento lucen bastante planas después de la aplicación; sin embargo, todavía aparecen cráteres durante el secado. Esto está relacionado con el estado de la superficie del líquido de recubrimiento durante su aplicación. Desde la aplicación por aspersión hasta la formación de una película de recubrimiento continua, el proceso implica humedecer, esparcir, fluir y curar. Si la relación de humectación entre el líquido de recubrimiento y el sustrato no coincide, o las diferencias de tensión superficial local son grandes, es posible que el líquido de recubrimiento no se distribuya uniformemente. Por lo tanto, al abordar los cráteres y el ojo de pez, además de centrarse en la velocidad de nivelación, también es necesario observar la influencia del aditivo en la humectación del sustrato y la posterior repintación.

Cuatro problemas comunes

Buen flujo de recubrimiento, pero aún aparecen cráteres

La nivelación aborda principalmente el flujo superficial después de la formación de la película. La humectación del sustrato ocurre antes. Si el líquido de recubrimiento no puede extenderse a tiempo después de entrar en contacto con el sustrato, se puede formar un estado localmente poco humedecido. Incluso si el flujo posterior es bueno, es posible que no compense completamente las diferencias interfaciales que se formaron en esta etapa anterior.

Misma formulación: apariencia diferente en sustratos diferentes

Los diferentes sustratos difieren en el estado de la superficie, por lo que la relación de humectación entre el recubrimiento y el sustrato también cambia. El mismo recubrimiento puede extenderse normalmente sobre un sustrato pero desarrollar cráteres, ojos de pez o retracción localizada en otro, razón por la cual las pruebas de formulación no solo pueden observar el líquido de recubrimiento en sí, sino que deben evaluarse en combinación con el sustrato específico.

Nivelación mejorada: la nueva capa genera problemas

Algunos aditivos superficiales actúan fuertemente sobre la superficie de la película. Si el método de uso o el nivel de adición no son adecuados, el estado de la interfaz de la capa de recubrimiento posterior puede cambiar. Por lo tanto, al evaluar un agente nivelador, no solo se debe observar la apariencia de la primera capa: también es necesario realizar pruebas de nueva capa para confirmar si la segunda capa puede extenderse normalmente, adherirse y formar una superficie uniforme.

Los cráteres y el ojo de pez aparecen juntos

Aunque difieren en apariencia visual, ambos pueden estar relacionados con el estado de la interfaz durante la dispersión del líquido de recubrimiento. Cuando la relación de humectación entre el recubrimiento y el sustrato no es ideal, o la distribución de la tensión superficial tiene diferencias, el líquido de recubrimiento puede retraerse en áreas localizadas, formando diferentes grados de defectos superficiales. En el ajuste de la formulación, se pueden observar juntos la "humectación del sustrato" y el "flujo superficial".

Enfoque de ajuste: humedecer primero y luego nivelar

Para estos problemas, el proceso de formación de la película se puede dividir en dos etapas.

Etapa 1 · Humectación del sustrato

Después de que el líquido de recubrimiento entra en contacto con el sustrato, debe extenderse y formar un estado de cobertura continuo. Si existe un problema en esta etapa, el rendimiento de nivelación posterior también puede verse afectado, independientemente de lo bueno que sea.

Etapa 2 · Flujo de película

A medida que el disolvente se evapora y se forma gradualmente la película, la superficie del revestimiento todavía sufre cierto grado de fluidez. Un flujo superficial apropiado ayuda a mejorar la planitud de la película y reduce las diferencias superficiales locales.

Por lo tanto, la selección del agente nivelador no consiste simplemente en buscar un "flujo más rápido": es necesario observar su influencia integral en la humectación del sustrato, el estado de la superficie y el rendimiento de la nueva capa.

DH-3077: Agente nivelador de copolímero de acrilato modificado con flúor

DH-3077 es un agente nivelador de copolímero de acrilato modificado con flúor, que aborda principalmente el estado interfacial entre el líquido de recubrimiento y el sustrato, lo que ayuda a mejorar el proceso de extensión. En la aplicación real, se puede evaluar desde las siguientes direcciones:

①

Mejorar la extensión del recubrimiento

DH-3077 tiene una buena capacidad de flujo superficial, lo que ayuda a que el líquido de recubrimiento se extienda hacia el área circundante durante la aplicación, lo que permite que la película forme un estado superficial más uniforme.

②

Mejorar la humectación del sustrato

Para algunos sustratos que son más difíciles de humedecer, una adición adecuada puede mejorar el estado de contacto entre el líquido de recubrimiento y el sustrato. Una vez que se mejora la humectación del sustrato, los defectos superficiales localizados, como los cráteres y los ojos de pez, también tienen la oportunidad de mejorar.

③

Cumplimiento de los requisitos de repintado

Para sistemas de recubrimiento que requieren múltiples pasadas de aplicación, el estado de la superficie de la primera capa afecta los recubrimientos posteriores. Si bien mejora la humectación y la nivelación, el DH-3077 tiene una influencia relativamente limitada en la aplicación de nueva capa, por lo que puede usarse con pruebas de nueva capa combinadas para el sistema específico.

④

Estado de la película a largo plazo

DH-3077 adopta una estructura de copolímero de acrilato modificado con flúor con buena resistencia a la luz y al envejecimiento, y no se hidroliza fácilmente. En algunas formulaciones también puede aportar cierto efecto plastificante.

Nivel de adición y enfoque de prueba

Adición recomendada: 0,2%–1% de la formulación total . En aplicaciones reales, no se recomienda la adición directa en una proporción fija; se deben realizar pruebas de gradiente según el tipo de resina, el sustrato, el método de aplicación y el espesor de la película.

Estado de extensión del recubrimiento	Observe si el líquido de recubrimiento se distribuye uniformemente y si se produce una retracción local.
Cráteres y ojo de pez	Compare la frecuencia y gravedad de los defectos en diferentes niveles de adición
Planitud de la película	Observar el estado de nivelación de la superficie después del secado.
Humectación del sustrato	Compruebe si el recubrimiento forma una cobertura continua en la interfaz del sustrato.
Estado de la superficie repintada	Confirme si la segunda capa se extiende normalmente después de que se seque la primera capa.
Adhesión de la película	Verifique el corte transversal y la adhesión de la cinta en las condiciones reales de aplicación.

Especialmente para formulaciones que ya tienen problemas de formación de cráteres, se puede encontrar el equilibrio adecuado ajustando gradualmente el nivel de adición, en lugar de simplemente aumentar la proporción de aditivo.

Resumen

Cuando aparecen cráteres y ojos de pez en una película, la nivelación es sólo una dirección de observación. Es igualmente digno de atención si el líquido de recubrimiento puede humedecer adecuadamente el sustrato, si se extiende uniformemente después de la aplicación y si el estado de la interfaz cambia durante el repintado posterior. Para estos problemas, el ajuste de la formulación se puede juzgar desde tres aspectos: humectación del sustrato, flujo superficial y rendimiento de la nueva capa. El agente nivelador modificado con flúor DH-3077 se puede utilizar para mejorar la humectación del sustrato y la nivelación de la película y, al mismo tiempo, satisfacer los requisitos de repintado posteriores. El nivel de adición específico debe probarse en combinación con la formulación y las condiciones de aplicación reales.

Preguntas frecuentes

¿Por qué la modificación con flúor mejora específicamente la humectación del sustrato en comparación con los agentes niveladores de acrilato estándar?

Los grupos fluorados tienen la energía superficial más baja conocida de cualquier grupo funcional orgánico, significativamente menor que los grupos de hidrocarburos o siliconas estándar. Cuando un agente nivelador modificado con flúor se concentra en las interfaces película-aire y película-sustrato durante la aplicación, reduce la tensión superficial del líquido de recubrimiento en la zona de contacto del sustrato de manera más efectiva que las estructuras de acrilato estándar. Esta tensión interfacial reducida facilita que el recubrimiento se extienda y establezca contacto con sustratos difíciles de humedecer, que es el mecanismo detrás de la resistencia mejorada a la formación de cráteres en superficies de sustratos difíciles.

¿Por qué el DH-3077 tiene una "influencia relativamente limitada en la aplicación de nuevas capas" en comparación con los agentes niveladores de tipo silicona?

Los agentes niveladores de tipo silicona tienen una tendencia muy fuerte a la migración superficial y forman una capa distintiva rica en silicona en la superficie de la película; esta capa tiene una energía superficial muy baja y una compatibilidad química deficiente con las capas de recubrimiento posteriores, que es el mecanismo principal que causa una mala adhesión entre capas después del uso de un agente nivelador de tipo silicona. Las estructuras de acrilato modificado con flúor, si bien también son tensioactivas, forman una capa superficial menos pronunciada y más compatible químicamente que la silicona, lo que reduce la humectabilidad y el impacto de la adhesión en recubrimientos posteriores. El rendimiento específico de la nueva capa aún debe confirmarse para el sistema multicapa en particular mediante pruebas.