白色涂料遮盖力差的5大原因及解决方法

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出现白色涂料露底、已涂足层数仍遮不住底色的情况时,白色涂料遮盖力差通常是由于TiO₂用量不足,或TiO₂(二氧化钛)分散不良、结块,TiO₂类型选错,填料占位不合理,或施工涂膜过薄。更换原料之前,请先检查研磨细度和干膜厚度,这两项测试能排除的原因最多。

白色涂料遮盖力差是什么,有何影响

遮盖力是涂膜遮盖底材颜色的能力。对白色涂料而言,这种能力来自涂料中TiO₂颗粒对光的散射。光线进入涂膜后,会遇到TiO₂颗粒与基料树脂之间的界面。两种材料的折射率相差越大,光线被折射并反射回外部的程度就越强。TiO₂的折射率明显高于树脂,因此每个颗粒都像分布在涂膜中的一面小镜子。

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散射效果取决于颗粒是否单独存在且间距适当。结块成团的颗粒散射能力不如分散开的颗粒,而颗粒过于密集又会相互遮挡。因此,白色涂料遮盖力是TiO₂用量、分散状态、TiO₂类型和涂膜厚度共同作用的结果。

白色涂料露底通常表现为几种迹象:搭接处透出底色、边角等薄涂部位露底,或涂膜发白中带灰。每种迹象指向不同的原因,因此调整配方之前需要先加以区分。

其后果体现在多个环节。生产线需要增喷涂层,既多耗涂料,又延长烘干时间。客户看到涂膜透出底色就会投诉。各批次之间遮盖力波动,会造成批次间色差,在白色底材上调色时尤其明显。每次返工都增加成本,却不一定找对了原因。

白色涂料遮盖力差的5个常见原因

原因1:涂料中的TiO₂用量不足

**识别迹象:**整个表面均匀露底,各个部位、各位施工人员涂装的结果都如此。

**检查方法:**将配料单与配方对照,检查称量设备和所投原料的批号,确认是否把白色粉料或填料误投到了TiO₂的位置。

**解决方法:**将TiO₂比例调回配方要求,试制一批,并与标准样比较遮盖力。

**风险:**增加过量会使颗粒相互拥挤、相互遮挡,遮盖力不会相应提高,而成本和批料粘度却会上升。

原因2:TiO₂分散不良或重新团聚

在TiO₂分散过程中,团聚是指细小的TiO₂颗粒在尚未被分散剂完全润湿和稳定时粘在一起形成团块。大团块的光散射能力远不如单个颗粒。

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**识别迹象:**涂膜上有小颗粒或条痕,搅拌后遮盖力发生变化,或存放一段时间后遮盖力发生变化。

**检查方法:**研磨后和仓储后,分别用刮板细度计测量细度。

**解决方法:**调整研磨时间和转速,重新审视分散剂的种类和用量。

**风险:**研磨过久会使批料升温,影响体系中的树脂和溶剂。

原因3:所选TiO₂类型与涂料体系不匹配

**识别迹象:**用量已足但遮盖力仍低,与标准样相比,白色偏蓝或偏黄。

检查方法:查看TDS上标注的晶型和表面处理,并与正在稳定生产的批次对照。表面处理决定了颗粒与体系中树脂和分散剂的相容程度。

**解决方法:**改用在使用环境以及溶剂型或水性体系方面与该涂料体系相适配的类型。

**风险:**更换类型而不重新试验,会造成新旧批次之间的色差。

原因4:填料比例与颜料体积浓度不合理

PVC在这里指颜料体积浓度:颜料和填料的体积占干膜固体总体积的比例。填料会占据TiO₂颗粒的位置,使颗粒之间的间距偏离设计值。涂膜干燥收缩时,颜料与树脂的比例会发生变化,因此湿态遮盖力不能代表干膜。

**识别迹象:**湿涂料遮盖良好而干后变差,或者相反。

检查方法:对同一批料比较湿态与干态遮盖力,再根据配方重新计算PVC。

**解决方法:**按涂料体系适用的PVC范围,重新称量填料和颜料。

**风险:**若颜料和填料超过树脂所能粘结的量,涂膜耐久性会下降。

原因5:施工涂膜过薄或稀释过度

涂膜过薄时,单位面积上的TiO₂颗粒较少,光线会穿透到底材。

**识别迹象:**仅在施工现场出现缺陷,而同一批料在工厂的试样合格。

**检查方法:**在露底部位测量湿膜和干膜厚度,并向施工方了解实际稀释比例。

**解决方法:**向施工单位明确稀释比例、涂装道数和所要求的涂膜厚度。

**风险:**问题出在施工,却错怪原料并更换供应商。

白色涂料遮盖力差的快速诊断流程

按先易后难的顺序进行,从成本低、速度快的检查,到需要对照样品的检查。请在同一缺陷批次上完成全部四步。

  1. 测量涂膜厚度,包括湿膜和干膜,并询问施工现场的稀释比例。如果涂膜厚度达标且按要求稀释,排除原因5。
  2. 在缺陷批次上用刮板细度计检查研磨细度。出现粗颗粒,或搅拌后结果发生变化,指向原因2。
  3. 对照配方、配料单和PVC。TiO₂用量低于设计值属于原因1;填料比例偏离,或湿态与干态遮盖力不一致,属于原因4。
  4. 用对照批次的TiO₂比较样品:采用相同配方、相同研磨条件,只更换TiO₂批次。若遮盖力或色相发生变化,则说明是原因3。

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记录每一步的结果。某一步结果异常时,先在该步停下并处理相应原因,再进行下一步。

如何预防白色涂料遮盖力差

预防从为涂料体系选对涂料用二氧化钛的类型开始。需要遮盖力和户外耐久性时适合选用金红石型TiO₂,而锐钛型TiO₂只宜用于要求不高的室内用途。如需对比这两种晶型,工厂可进一步阅读如何从中国供应商选择金红石型或锐钛型TiO2的指南。

其次是TiO₂颗粒的表面处理类型。水性体系和溶剂型体系需要不同的表面处理,颗粒才能在树脂中润湿并保持稳定。采用氯化法和硫酸法生产的TiO₂是两类不同的产品;请在正在使用的涂料体系的批料上分别试验,并比较遮盖力和色调。需要查看的各项指标都在各类型的TDS中。工厂可参考Tinox和Suzhou WhiteArrow Titanium Industry的TiO₂。

如果同一家工厂把TiO₂用于多种用途,选型标准会与涂料不同。两篇专题文章分别介绍了这部分内容:塑料薄膜和白色母粒用TiO2的选择和户外PVC制品用TiO2的选择。

在工艺方面,控制研磨包括时间、转速和批料温度,并对每批料测量细度。入库时逐批检查TiO₂的COA,并留存对照批次,以便遮盖力出现波动时比较。这样,问题出在供应商、配方还是施工,就能立即区分。

关于TiO₂与白色涂料遮盖力的常见问题

金红石型和锐钛型TiO₂,哪种遮盖力更好?

在涂料中,金红石型的遮盖力优于锐钛型。金红石晶型对光的散射更强,耐候性也更好,因此用于户外涂料和对遮盖要求高的场合。锐钛型只适合要求不高的室内用途,其色相也有所不同。

增加TiO₂一定会提高遮盖力吗?

不一定。超过一定水平后,再加TiO₂会使颗粒彼此挤靠、相互遮挡,每多加一份TiO₂对遮盖力的贡献就更小。结果还取决于涂膜中的分散程度和填料,因此调整用量之前需要先试制批料。

为什么白色涂料湿时遮盖良好,干后却露底?

因为溶剂或水分挥发时涂膜收缩,涂膜中颗粒与树脂的比例随之改变。如果配方中填料较多,或TiO₂颗粒发生团聚,干膜的散射能力就不如湿膜。请比较同一批料的湿态和干态遮盖力,再检查PVC。

水性和溶剂型涂料用的二氧化钛有区别吗?

有,区别主要在颗粒的表面处理。水性体系和溶剂型体系的极性和分散剂不同,因此同一种颗粒可能在这个体系中分散良好,在另一个体系中却分散不佳。请查阅TDS中的表面处理一项,并先试制批料。

结论

白色涂料遮盖力差很少由单一因素造成。按从施工涂膜到研磨细度、再到配方和TiO₂类型的顺序检查,即可找出原因,而不必白白更换原料。

  • 需要区分的五个原因:TiO₂不足、分散不良、TiO₂类型选错、填料与PVC偏离、涂膜过薄。
  • 在怀疑原料之前,先测量涂膜厚度和研磨细度。
  • 按与涂料体系相适配的晶型和表面处理选择TiO₂类型。
  • 逐批检查COA并留存对照批次,以便遮盖力波动时比较。

请发送露底部位的照片、批料配方和施工条件,我们与您一起排查原因。

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