配方调不好,有时候是没人真去测过挥发速率
车间里最容易出现的一类争执是:"这个漆干得太慢。""不对啊,我算过挥发速率了。"
算的往往是从资料上抄来的相对挥发速率表,用的是以乙酸丁酯为 100 这样的相对值。表格当然有用,但那是标准条件下单组分的数据,跟你的实际配方、实际烘烤条件、实际膜厚都对不上。
真正管用的做法,是自己动手测一遍。下面这两个办法,一个粗糙但快,一个麻烦但准,实验室和仓库都能做。
办法一:滤纸法,一刻钟能看个大概
需要的材料很简单:定性滤纸或者干净玻璃板、一支秒表、一支滴管。
做法是:把滤纸平放在台面上,用滴管在中心滴一滴溶剂(大概 0.05 毫升),同时开始计时,盯着看。液滴的湿印会从中心往外收缩,等湿印完全消失、摸上去不黏手,按停秒表。
要点有几个:
同一个位置、同样的滴量,才可比。滴量差一点,时间差一截。
环境要一致。开空调的实验室和敞着门的仓库,测出来的结果能差三成,所以要把待测样品和参照物放在同一个环境里比。
一定要有参照。单独测出我这个溶剂 8 分钟干,这个数字没意义。旁边同时测一个你熟悉的标准溶剂,比如二甲苯、乙酸丁酯,两个一对比,梯度关系就出来了。
办法二:称重法,能画出挥发曲线
如果要把数据用在正式配方里,建议用称重法。
准备一块平整的铝箔或者玻璃片,称重记下初始重量。用移液枪取固定体积的溶剂滴上去,立刻称重。然后每隔一段时间称一次,比如第 1、3、5、10、15、20、30、60 分钟,把每次的重量减掉底重,就是剩余溶剂的重量。
把这些点画成曲线,横轴是时间,纵轴是剩余质量百分比,你会得到一条下降曲线。
这条曲线比几分钟干有用得多,因为你能看出两件事:前段挥发快不快,后段收尾利不利索。
有些溶剂前段跑得飞快,后段几乎不动,留在膜里长期不挥发,这种就特别容易造成发黏、回粘;
有些溶剂前后段都均匀,成膜过程就比较平顺,不容易出针孔和橘皮。
MDBE 这类二价酸酯溶剂的曲线,特点就是整体平缓、后段收得干净。这就是它为什么常被拿来当成膜助剂、防针孔的高沸点溶剂用。
怎么用这两个结果排梯度
拿到几种溶剂的相对挥发时间以后,排梯度就有依据了。
常规思路是:快干组分占一部分,负责让漆膜快速表干、不容易流挂和沾灰;慢干组分占一部分,负责让漆膜有足够时间流平,把刷痕、喷痕熨平;中间再来一个衔接的。
如果全用快干溶剂,漆膜容易表干太快,里层还湿外层已经结皮,涂层之间附着力差;
如果全用慢干溶剂,表干时间拉得太长,灰尘落上去、流挂、烘干时起泡,问题一堆。
举个实际场景,做大面积喷涂的高光面漆,最容易出的就是橘皮和针孔。这时候通常是把慢干的高沸点溶剂比例往上提一点,让漆液在表面多停留一会儿自行流平,把喷枪留下的颗粒感抹开。MDBE 加进去就是这个作用。
三个常见的误区
第一个误区是只测纯溶剂,不测配好的漆。实际漆液里有树脂、颜填料,挥发行为跟纯溶剂差得远,纯溶剂的数据只能用来排梯度顺序,不能直接拿来定干燥时间。
第二个误区是忽视膜厚。同样配方,涂得厚一倍,干燥时间远不止一倍,因为里面的溶剂要往外扩散,路程变长了。
第三个误区是忽略烘烤曲线。烘烤型涂料在烘道里的挥发,是温度和时间共同决定的,光在常温下测没意义。要在实验室用电热板或者烘箱模拟实际烘烤条件。
怎么把数据用起来
测出来的数据别只记在实验本上。建议做成一张自己的溶剂档案表:每一种常用溶剂,记下它的相对挥发时间、密度、沸程范围、供应商,以及你实际用下来觉得它的特点。用久了这张表就是你厂里最值钱的东西之一,新配方要选溶剂,翻开表就能找到方向,不用每次都重新试一遍。
另外,同一个指标建议多测几次取中位值。溶剂挥发受环境温湿度影响很大,一次测出来的数字可能有偶然性,同一个样品测三次比测一次可靠得多。
还有个小技巧:测的时候把待测溶剂和已知溶剂并排放在同一张纸上同时滴、同时计时。这样做的最大好处是环境条件完全一致,两者之间的快慢比例就是真实可靠的,比各自单独测出来的绝对值有用得多。
最后一句
配方问题里,很大一部分其实是以为造成的:以为挥发够快、以为梯度没问题、以为客户用得不对。真拿一支秒表测一遍,很多时候问题当场就清楚了。
我们这边能给客户提供 MDBE 各批次的常规物性数据,方便做梯度对比,技术问题也欢迎一起讨论。有需要联系:19255331234 宋经理。