1. ¿Para qué se utilizan los agentes niveladores como ayuda común para el recubrimiento?

La función principal de la pintura es decorar y proteger. Si se producen defectos de flujo y nivelación, no solo afectan a la apariencia, sino que también socavan la función protectora. La formación de agujeros de contracción y de agujeros de alfiler puede provocar discontinuidades en la película de pintura, lo que puede reducir las propiedades protectoras de la pintura. En el proceso de construcción y formación de la película, se producirán algunos cambios físicos y químicos, que, junto con la naturaleza de la pintura en sí, afectarán significativamente al flujo y la nivelación de la pintura.

Después de aplicar el revestimiento, aparecerán nuevas interfaces, normalmente la interfaz líquido/sólido entre el revestimiento y el sustrato y la interfaz líquido/aire entre el revestimiento y el aire. Si la tensión interfacial en la interfaz líquido/sólido entre la pintura y el sustrato es superior a la tensión superficial crítica del sustrato, la pintura no podrá extenderse sobre el sustrato y producirá naturalmente defectos de nivelación como ojos de pez y contracción.

La evaporación de los disolventes durante el proceso de secado provoca diferencias de temperatura, densidad y tensión superficial entre la superficie y el interior de la película de pintura, lo que a su vez provoca movimientos turbulentos dentro de la película, dando lugar a los llamados remolinos. Los remolinos pueden dar lugar a piel de naranja; en sistemas que contienen más de un pigmento, los remolinos también pueden dar lugar a burbujas y floraciones si existe alguna diferencia en la motilidad de las partículas de pigmento, y a filigranas en superficies verticales.

A veces se producen partículas insolubles durante el secado de la película de pintura, lo que puede dar lugar a la formación de gradientes de tensión superficial, que a menudo resultan en la formación de contracción en la película de pintura. Por ejemplo, en los sistemas de curado reticulados, donde la formulación contiene más de una resina, pueden formarse partículas insolubles a partir de resinas menos solubles a medida que el disolvente se evapora durante el proceso de secado. Además, en las formulaciones que contienen tensioactivos, si el tensioactivo es incompatible con el sistema, o si su concentración cambia a medida que el disolvente se evapora durante el secado, lo que provoca cambios en la solubilidad y la formación de gotas incompatibles, también puede formarse una diferencia de tensión superficial. Todo esto puede provocar la creación de agujeros por contracción.

La presencia de contaminantes externos durante la construcción y la formación de la película de un revestimiento también puede provocar defectos de nivelación, como contracción y ojos de pez. Estos contaminantes suelen ser aceite, polvo, niebla de pintura, vapor de agua, etc. procedentes del aire, las herramientas de construcción y los sustratos.

La naturaleza de la pintura en sí, como la viscosidad de trabajo y el tiempo de secado, también puede tener un efecto significativo en la nivelación final de la película de pintura. Una viscosidad de aplicación demasiado alta y un tiempo de secado demasiado corto suelen producir una superficie mal nivelada.

Por lo tanto, es necesario ayudar a la pintura a obtener una buena nivelación añadiendo agentes niveladores, realizando algunos cambios en la pintura durante la construcción y la formación de la película y ajustando las propiedades de la pintura.

Para un sistema de formulación definido, se debe seleccionar un agente nivelador adecuado de acuerdo con la naturaleza de la formulación y el rendimiento que se espera que el agente nivelador logre.

1.1. Sistemas de pintura a base de solventes

En formulaciones de imprimación y capa intermedia, se suelen utilizar agentes niveladores acrílicos. Si se requiere desgasificación y humectabilidad del sustrato, es aconsejable elegir

agentes niveladores acrílicos de peso molecular medio o alto. En imprimaciones, si se requiere una mayor humectabilidad del sustrato, se pueden considerar agentes niveladores de silicona y agentes niveladores acrílicos modificados (como agentes niveladores acrílicos modificados con flúor y agentes niveladores acrílicos modificados con fosfato) que reducen significativamente la tensión superficial, y si los agentes niveladores de silicona y los agentes niveladores acrílicos modificados con flúor tienen efectos secundarios como estabilizar burbujas y afectar la adhesión entre capas, se deben utilizar agentes niveladores acrílicos modificados con fosfato.

En las formulaciones de pintura transparente y de acabado, los requisitos relativamente altos para la apariencia de la película, generalmente pueden elegir un agente nivelador acrílico de bajo peso molecular, que obtendrá una buena nivelación, en la película no es fácil producir sombra de niebla. En los sistemas de curado reticulados, los agentes niveladores acrílicos con grupos funcionales reactivos se utilizan a menudo para obtener una mejor nivelación y mejorar las propiedades físicas y químicas de la película. Los agentes niveladores de silicona son necesarios si se requiere un mejor flujo o si se necesita resistencia al deslizamiento y al rayado, en cuyo caso es * preferible utilizar agentes niveladores de silicona en combinación con agentes niveladores acrílicos.

Cabe señalar que los agentes niveladores de silicona proporcionan propiedades niveladoras al tiempo que reducen eficazmente la tendencia del revestimiento a descuelgarse cuando se aplica en superficies verticales. Además, en las formulaciones de pintura metalizada, los agentes niveladores de silicona deben utilizarse con precaución, ya que pueden provocar una alineación desigual de los pigmentos de escamas de aluminio y un color desigual de la película de pintura.

1.2、Sistema de recubrimiento en polvo

El proceso de nivelación de los recubrimientos en polvo se divide en dos etapas. ** La primera etapa es la fusión de las partículas de polvo y la segunda etapa es la fusión y el flujo de las partículas de polvo en una película de pintura plana. Los recubrimientos en polvo no contienen disolventes y no producen un gradiente de tensión superficial durante el proceso de formación de la película, la nivelación está más relacionada con la humectación del sustrato.

Los recubrimientos en polvo suelen utilizar agentes niveladores acrílicos. Si el agente nivelador está en forma líquida, normalmente se prepara previamente en un lote maestro antes de su uso. También hay agentes niveladores acrílicos en polvo, específicos para recubrimientos en polvo, que son agentes niveladores acrílicos líquidos adsorbidos en polvos de sílice, y algunos agentes niveladores de menor calidad adsorbidos con carbonato cálcico.

Si el recubrimiento en polvo debe ser liso y antideslizante, debemos utilizar un agente nivelador de silicona, ya existen en polvo específicos para recubrimientos en polvo de agente nivelador de silicona. Se debe tener en cuenta el uso de agentes niveladores de silicona para evitar la formación de agujeros de contracción.

1.3、Sistema de recubrimiento a base de agua

El sistema de recubrimiento a base de agua se divide en sistema soluble en agua y sistema de látex.

En el sistema soluble en agua, la tensión superficial del sistema debe reducirse considerablemente. * Se suelen utilizar agentes niveladores de silicona y compuestos de fluorocarbono.

Estos se utilizan de la misma manera que en los sistemas a base de disolventes. Por supuesto, si se requiere una superficie realmente plana, son necesarios agentes niveladores acrílicos para sistemas a base de agua.

Para los sistemas de látex, el mecanismo de formación de la película es completamente diferente y la viscosidad no cambia con la evaporación del disolvente. El uso de agentes niveladores en la formulación puede mejorar la humectación del sustrato de la pintura y los agentes niveladores acrílicos pueden mejorar la planitud de la película, pero las principales propiedades de flujo de la pintura se controlan y ajustan con mayor frecuencia mediante la adición de agentes de control reológico.

2. ¿Por qué es necesario añadir algún agente nivelador a una pintura?

La presencia de contaminantes externos durante la aplicación y el proceso de formación de la película de una pintura también puede provocar defectos de nivelación, como contracción y ojos de pez. Estos contaminantes suelen ser aceite, polvo, niebla de pintura, vapor de agua, etc. procedentes del aire, las herramientas de construcción y los sustratos.

La naturaleza de la pintura en sí, como la viscosidad de trabajo y el tiempo de secado, también puede tener un efecto significativo en la nivelación final de la película de pintura. Una viscosidad de aplicación demasiado alta y un tiempo de secado demasiado corto suelen producir una superficie mal nivelada.

Por lo tanto, es necesario ayudar a la pintura a obtener una buena nivelación añadiendo un agente nivelador, haciendo algunos ajustes a la pintura durante la construcción y la formación de la película y a las propiedades de la pintura.

3. ¿Por qué se espesan los agentes niveladores a base de agua?

En la industria química, los agentes niveladores son indispensables porque consiguen una superficie muy homogénea, brillante y lisa. Todos vemos a los técnicos mezclando agentes niveladores a base de agua con espesantes naturales, pero con un buen grado de humectación. Un aditivo reológico se define como un aditivo que cambia la reología de un fluido, por ejemplo, de un fluido newtoniano a un fluido plástico, pseudoplástico, o viceversa. Estos aditivos pueden ser polímeros, espesantes naturales, disolventes inorgánicos u orgánicos, o una variedad de electrolitos o dispersantes orgánicos o inorgánicos.

Los agentes niveladores se utilizan para conseguir una superficie altamente homogénea, brillante y lisa cuando se aplican tintas, pastas, recubrimientos, etc. a la superficie de los materiales. Estos agentes niveladores son principalmente electrolitos de superficie, tensioactivos y polímeros altamente eficaces, cuyo mecanismo de acción consiste en dispersar, romper la espuma, diluir, hacer que la pintura o la tinta sean muy fluidas (sin cambiar el contenido de sólidos de la pintura o la tinta) y tener una buena humectabilidad de la superficie (tanto El uso de estos agentes niveladores puede reducir significativamente los poros y el efecto cráter en la superficie de las piezas impresas.

4. La naturaleza controlada de los agentes niveladores de acrilato se logra cambiando el peso molecular.

La naturaleza controlada de los agentes niveladores de acrilato se logra cambiando el peso molecular. La compatibilidad del homopolímero no es tan buena como la del copolímero, como el ácido acrílico homopolímero suele ser poco compatible con el epoxi, el poliéster, el poliuretano y otras resinas utilizadas en los recubrimientos, si se mezclan con métodos físicos formarán un mal estado superficial de la película de recubrimiento no ligera, por lo que el homopolímero acrílico no es muy adecuado para los agentes niveladores. El agente nivelador ideal es un copolímero, que puede ser un terpolímero o un copolímero modificado, y solo el copolímero puede cambiar la *ness y la temperatura de cristal del polímero a través de diferentes monómeros.
Por lo general, el peso molecular promedio numérico de los agentes niveladores de acrilato se controla entre 6000 y 20 000, la distribución del peso molecular es relativamente estrecha, la temperatura de la flor de vidrio se controla por debajo de -20 °C y la tensión superficial es inferior a 25-26 mN/m. Este copolímero acrílico de compatibilidad limitada se considera un buen agente nivelador.
Los agentes niveladores acrílicos pueden ser homopolímeros o copolímeros; estructuras lineales o con cadenas ramificadas; copolímeros aleatorios o copolímeros en bloque.