涂料文集
颜料配比对涂层表面结构和化学组成的影响(二)
2结果与讨论
2.1光泽度
图1和图2是在2种不同基质上分别施涂含有10份和20份胶乳的涂料时,涂层表面的光泽度值。对所检测的所有不同胶黏剂用量的涂料,非吸收性基质上涂层表面的光泽度比吸收性基质上大。这是由基质的吸收性能使涂层表面的细小物质流失造成的。该结果与以往粒径对光泽度的影响的研究结果一致。如果细小粒子留在表面将会赋予涂层高光泽度。不同颜料配比的涂料,不论涂布基质是否具有吸收性,胶乳用量为l0份时的光泽度均比用量为20份时高。这与高胶乳含量涂料在胶乳成膜时的收缩会导致光泽度降低的报道是一致的。
往片状高岭土和SBA的混合体系中加入棱柱形PCC会导致光泽度降低,然而,加入更多PCC后(体积百分数大于25%),吸收性基质和非吸收性基质上涂层光泽度值的变化趋势产生差异,如图1所示。对于非吸收性基质,PCC用量增大时,涂层的光泽度增加,当颜料全部采用PCC时达到最大值。吸收性基质上的涂层的光泽度值随PCC用量的增加而降低。往高岭土和胶乳的混合体中加入PCC会打乱涂层的平面结构,并且由于粒子形状的不同会导致粒子的杂乱排列和堆积。增加片状高岭土中棱柱形PCC的加入量会改善非吸收性基质上涂层粒子的堆积,但吸收性基质上涂层粒子的堆积不会改善。对于非吸收性基质,涂层干燥缓慢,水全部蒸发出去,细小粒子必须移动到涂层上面,使不同形状的粒子有更多的时间重新排列和堆积。在吸收性基质上涂层干燥较快,因为水和细小粒子不仅转移向涂层顶面还会向纸张底部方向转移,这就妨碍了粒子的较好堆积。此外,用XPS检测到吸收性基质上涂层光泽度的降低与涂层表面高岭土含量的降低有关。片状的高岭土粒子与棱柱形PCC粒子相比有较高的表面积,这是光泽度增加的另一原因。在吸收性基质上,涂料中加入PCC,粒子无规则堆积的形成和涂层表面高岭土的减少是光泽度降低的潜在原因。
2.2粗糙度
图3和图4是2种胶乳用量下涂层的粗糙度。在不同颜料配比和胶乳用量下,吸收性基质上涂层的粗糙度均比非吸收性基质上高。在吸收性基质上,涂层粗糙度的增加和光泽度的降低是一致的,并且在胶乳用量为l0份时更明显。
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