Обычно сообщение начинается одинаково. Водно-дисперсионный лак даёт подтёк примерно 40 mm ниже края напыления на вертикальной панели при мокром слое 180 µm, формулятор увеличивает дозировку загустителя на 0.3%, подтёк исчезает, а следы кисти с предыдущего поста всё ещё остаются на месте восемь минут спустя. Инстинкт был верным. Только нацелен он был не на ту цифру.
Подтёк и розлив — не антагонисты на всей реологической кривой. Они схватываются в одной узкой её полосе, и поэтому очевидное решение только ухудшает одно из двух.
Почему стойкость к подтёкам и розлив следов кисти сражаются за одну и ту же вязкость
Оба — дефекты медленного течения. Плёнка на вертикальной поверхности ползёт при скоростях сдвига значительно ниже 1 s.−1Только две–пять минут между нанесением и началом высыхания решают, поползёт ли она. Растекание борозды от кисти глубиной 15 µm обусловлено поверхностным натяжением, в том же окне низкого сдвига, за те же минуты, в той же плёнке. Всё, что вы делаете при 0.1 s−1 Сдвигает и то, и другое. Гравитация не договаривается.
Переменная, за которую стоит спорить, — это не высота кривой, а скорость восстановления структуры. Псевдопластичная сетка, которая разрушается под щетиной и восстанавливается в течение минуты, удерживает вертикальную плёнку и при этом позволяет борозде затянуться. Та, которой нужно четыре минуты, выравнивается как стекло, а затем сползает с панели. Эта постоянная времени задаётся уровнем гидрофобности и молекулярной массой, поэтому две ассоциативные марки при одинаковом сухом остатке могут вести себя как разные продукты на одной и той же панели.
Мы сталкиваемся и с обратным случаем, и его труднее исправить: покрытие, чья структура при низком сдвиге никогда полностью не разрушается под аппликатором. Вязкость в банке выглядит здоровой, панель не подтекает, а следы кисти остаются видимыми, пока плёнку не отшлифуют. Избыточно развитая структура — это реальный режим отказа, а не безопасный вариант по умолчанию.
Какая скорость сдвига за какой дефект отвечает
Прежде чем что-то менять, переведите жалобу в цифру. Четыре диапазона охватывают почти всё, о чём нас спрашивают, и каждый считывается на своём приборе. Вот почему показания KU могут быть точно в цели, а панель при этом даёт подтёки.
| Диапазон сдвига | Что определяет | Как мы это считываем | Дефект при отклонении |
|---|---|---|---|
| Ниже 0.1 s−1 | Потёки на вертикалях, оседание пигмента | Антипотёчный нож, ползучесть | Потёки под краем распыла, твёрдый осадок |
| 1–10 s−1 | Растекание следов от кисти и валика | Выравнивание при розливе | Незаплывающие следы, апельсиновая корка |
| 100–1,000 s−1 | Консистенция в банке, перекачивание, толщина плёнки | Stormer KU, шпиндель на 6 / 12 / 60 об/мин | Водянистая консистенция, недостаточная толщина пленки |
| Около 10,000 с−1 | Сопротивление кисти, разбрызгивание валиком, распыление | ICI, конус и плоскость | Разбрызгивание, плохое распыление, сопротивление кисти |
Лаборатории контроля качества проводят время в двух средних диапазонах, потому что именно там сидят приборы. Дефекты живут в двух крайних, и именно нижняя зона решает, будут ли потеки.
Лестничное исследование, которое дает ответ за день
Сначала прогоните панель, потом вискозиметр. Этот порядок кажется очевидным, но его регулярно нарушают — именно так партию принимают по числу KU, а у заказчика она проваливается. Полная лестница занимает полдня и около двух литров образца.
- Займитесь пленкой, прежде чем трогать реологию. Нанесите мокрый слой 150, 200 и 250 µm на вертикальную панель. Если 250 µm текут, что бы вы ни делали, ответ — толщина пленки, а не загуститель.
- Прогоните панель на потеки с многощелевым аппликатором, удерживая его вертикально при 23 °C, так, как ASTM D4400 описывает это, и отметьте первую прорезь, которая не выдерживает, а не просто «прошел / не прошел».
- Выполните нанесение для оценки розлива на том же образце при той же толщине мокрого слоя, следуя ASTM D4062, и оценивайте по своей собственной эталонной панели, а не по фотографии из каталога.
- Только после этого снимайте показания вискозиметра, все при 23 °C после 24 часов отдыха: KU, 6 / 12 / 60 об/мин на дисковом шпинделе и ICI конус-плита. Именно показатель при 6 об/мин отслеживает порог потёка.
- Увеличивайте дозировку загустителя с шагом 0,2% от общей рецептуры и повторяйте обе панели. Обычно двух-трёх шагов достаточно, чтобы найти перегиб кривой.
Одна переменная на лестницу. Рецептурщики, которые меняют тип загустителя и дозировку одновременно, обычно получают две панели, которые противоречат друг другу, и никакой возможности их прочитать. Наше внутреннее правило — один шаг 0,2%, сначала панели, потом цифры, и письменная цель по обоим дефектам до первого нанесения.
Смешивание двух марок вместо передозировки одной
Как только панель покажет, какой конец неправильный, решение обычно в смешивании, а не в увеличении дозы. Увеличение дозировки одного низкосдвигового загустителя даёт сопротивление потёку за счёт розлива, потому что они конкурируют в одном и том же окне измерений. Разделение задачи между низкосдвиговым загустителем и высокосдвиговым типом для розлива даёт и то и другое, потому что они действуют в разных окнах.
Это краткий список, который мы выносим на пробные карточки, с цифрами, переписанными из технических описаний, а не написанными для статьи.
| Марка | Диапазон сдвига | Почему вы бы его выбрали | Сухой остаток | Вязкость в состоянии поставки | Диапазон дозировок |
|---|---|---|---|---|---|
| YT-255E | Низкий сдвиг, сильно выраженная тиксотропия | Контроль потёков и осаждения с хорошим смачиванием пигментов; прямая замена для 12W и 299 | 40 ± 2% | 5,000–8,000 mPa·s | — |
| YT-255A | Низкий сдвиг | Низкосдвиговая структура с мягким выравниванием, независимая от pH, прямая замена для 105A | 40% / 50% | ≤ 30,000 mPa·s | 0.5–2.0% от состава |
| YT-155A | Низкий сдвиг, pH 7–9 | Псевдопластичная структура с нанесением валиком без разбрызгивания и устойчивостью к биодеградации | 30% / 40% / 50% | ≤ 30,000 mPa·s | 0.5–20% от рецептуры |
| YT-255B | Средний сдвиг | Выравнивание со среднесдвиговым структурообразованием, без растворителей, прямая замена для 8W | 40% | ≤ 25,000 mPa·s | 0.5–2.0% от состава |
| YT-255C | Высокий сдвиг | Розлив и набор вязкости при высоком сдвиге в одном продукте — прямая замена PS166. | 20% / 40% | ≤ 30,000 mPa·s | 0.5–2.0% от состава |
| YT-330B | Средне-высокий ассоциативный. | Розлив плюс защита от осаждения и всплытия — всё из одной бочки; без органического олова и APEO. | 30 ± 1% | 20,000–30,000 mPa·s при 25 °C | — |
Две комбинации закрывают почти всё, с чем мы сталкиваемся. На линии, где панели висят вертикально, с пигментированным верхним покрытием низкосдвиговый загуститель отвечает за стойкость к подтёкам, а высокосдвиговый — за розлив: YT-255E или YT-255A в первой роли, YT-255C во второй. Там, где хотят обойтись одной бочкой и самым коротким списком сырья, средне-высокая ассоциативная марка вроде YT-330B по документации даёт высокую вязкость при высоком сдвиге, отличный розлив и выравнивание, а также защиту от осаждения и всплытия, и при этом не содержит органического олова и APEO. Мы тянемся к ней в первую очередь, когда у заказчика один танк на доводке и нет никакого желания вводить второй компонент.
Если в техпаспорте не указан диапазон дозировки, единственный источник истины — лестничный тест. Особенно это касается тиксотропных марок. YT-255E идёт с вязкостью 5,000–8,000 mPa·s — намеренно низкой, чтобы стекал с мерного стакана без смывки растворителем; из-за этого же стакан, отобранный сразу после диспергирования, даёт плохую картину на фоне банки, которая постояла. Дайте стакану отстояться полчаса, прежде чем судить.
Порядок ввода решает не меньше, чем соотношение. Низкосдвиговый загуститель добавляйте на доводке вместе с пигментной пастой, чтобы структура успела сформироваться, а высокосдвиговую марку для розлива — последней, после корректировки pH, при низких оборотах мешалки. Оба неионогенные и не зависят от pH, так что ни один не требует нейтрализации и ни один не плывёт при изменении жёсткости воды на доводке. Начинайте с нижней границы указанного диапазона, оцените панель, потом поднимайте. Технический паспорт на YT-255E указывает диапазон хранения 5–30 °C и срок годности 12 месяцев; то же самое справедливо для всей линейки 255.
Если это мебельные детали или детали корпусной мебели, которые окрашиваются на вертикальной линии, наш гид по нанесению покрытий на дерево перечисляет смолы, которые мы подбираем к этим реологическим маркам, по стадиям. Что же до поведения в таре или при хранении, а не при нанесении, самый частый родственный дефект, который мы видим, — это Потеря вязкости при хранении, и здесь нужна совсем другая диагностика. Остальная линейка, включая безрастворительную марку для средних сдвигов, — на странице « Реологические добавки для ПУ ».
Что не исправит никакая смесь
Три ограничения, потому что они всплывают в каждом втором запросе, а честный ответ дешевле пробной партии.
Толстые плёнки на вертикальных поверхностях. Ни один ассоциативный загуститель не удержит мокрый слой 350 µm на вертикальной панели. Если в спецификации стоит именно это, придётся уменьшать толщину мокрого слоя или вводить настоящую добавку против подтёков. Попытка заставить HEUR делать эту работу — именно так рецептурщик и получает 3% загустителя и покрытие, которое уже не растекается и не сохнет равномерно.
Распыление и апельсиновая корка от краскопульта. Это в первую очередь про сдвиг и выход растворителя в сопле, а настройка краскопульта, диаметр сопла, вязкость при распылении и выдержка до сушки значат больше, чем загуститель. Мы видели, как рецептуру покрытия дважды меняли из-за дефекта, а виновато было сопло 1.4 mm на грунте.
Стоимость и побочные эффекты. В пересчёте на килограмм полученной вязкости целлюлозный эфир всё ещё дешевле любого ассоциативного полиуретана, включая наш. После примерно 2% в рецептуре вы покупаете стойкость к подтёкам за счёт розлива, водостойкости и денег. Наши неионные марки по документации не ухудшают глянец готового продукта, но всё равно придётся следить за скоростью сушки и открытым временем.
Ещё один момент, который стоит озвучить. В колеровочной базе с густой пигментной пастой мы часто сохраняем целлюлозный каркас для контроля всплывания пигмента, а HEUR используем для стекания, розлива и ощущений при нанесении. Частичная замена — нормальный результат, а не компромисс.
Вопросы, которые нам задают об этом компромиссе
Может ли один ассоциативный загуститель обеспечить и розлив, и устойчивость к стеканию?
Частично, и ближе всего — средне- и высокоассоциативные марки. Но когда панель не проходит тест при значении ниже 0,1 с−1 а розлив уже на пределе, две марки при меньшей суммарной дозировке лучше, чем одна марка с завышенной дозировкой. На практике большинство составов, с которыми мы помогаем, в итоге останавливаются на двух.
Как понять, какая именно у меня проблема?
Панель скажет вам, а не вискозиметр. Нанесите обе панели из одного образца при одинаковой толщине мокрого слоя. Если плёнка стекает на вертикальной панели, это низкосдвиговая область, и она перевешивает вопрос розлива. Если она стоит на месте, а следы не затягиваются, вы имеете дело со скоростью восстановления, а не с вязкостью, и исправлять нужно другой маркой, а не добавкой той же.
Гарантирует ли более высокий KU лучшую устойчивость к стеканию?
Нет. KU лежит в среднескоростной области, а стекание решается при значениях ниже 1 с−1Спецификация с одним значением вязкости не может описать оба конца кривой, поэтому мы включаем в спецификации, которые выдаём заказчикам, KU, показание диска при 6 об/мин и результат «проходит/не проходит» по панели стекания.
Если панель стекает и розлив тоже ухудшился, пришлите нам рецептуру, два нанесения и толщину мокрого слоя, с которой работаете. Мы скажем, в какую сторону кривой двигаться, а лаборатория сначала может прогнать лестницу на вашем образце. Обратитесь в нашу лабораторию применения.
