為了提供最佳的保護和美觀性能，大多數(shù)涂層應(yīng)該光滑均勻，沒有氣泡、裂縫等。薄膜缺陷會破壞涂層的防護性能和美觀性。涂層缺陷種類繁多，本文對其中的幾種缺陷進行簡要討論。
1、Crawling
Crawling是一種均勻的脫濕效果。固體基材的表面能太低，無法讓具有一定表面張力的液體涂料覆蓋基材。由此產(chǎn)生的效果是，液體涂料沒有完全潤濕基材，而是縮回并形成液滴，留下部分基材裸露，如圖1所示。
在兩種情況下，潤濕變得更加關(guān)鍵:當(dāng)基材的表面能較低時(和/或)當(dāng)液漆的表面張力較高時。表面能低的底物稱為疏水底物。這意味著基材的表面不能與施加在其上的材料發(fā)生強烈的相互作用。例如，未經(jīng)改性的塑料具有較低的表面能。
要獲得完全潤濕，必須滿足的先決條件是基材是干凈的。在某些情況下，必須對基材進行改性以提高其表面能。這意味著底物由疏水性變?yōu)橛H水性。塑料通常在涂漆前進行預(yù)處理。另一種防止的方法是通過添加潤濕劑來降低液體涂料的表面張力。然而，這可能會使系統(tǒng)的關(guān)鍵性能惡化，如硬度、可重涂性和泡沫敏感性。通過選擇合適的涂料潤濕劑來避免這些問題。
2、Cratering
Cratering是一種界面現(xiàn)象。它可以從涂層-空氣界面開始，也可以從基材和涂料之間的界面開始。
Cratering是由潤濕不良和/或表面張力梯度引起的液體流動的結(jié)果，例如，當(dāng)液體涂料中的材料具有低表面張力(意味著它們是疏水的)并且與涂料的混溶性有限時，這種梯度就會形成。系統(tǒng)力求達到能量最小的狀態(tài)，液體會從表面張力較低的區(qū)域流向表面張力較高的區(qū)域，如圖2所示。
防止不相容的疏水污染物的存在，尋找油漆中可能存在的消泡劑，檢查基材是否清潔，使用輔助設(shè)備。
3、Flooding
Flooding是由于溶劑蒸發(fā)引起的薄膜缺陷。這導(dǎo)致顏料在干燥膜上的不均勻分布。當(dāng)溶劑快速蒸發(fā)時，溫度和成分的梯度就會增大。
這種現(xiàn)象是梯度的直接結(jié)果，是液體從濕膜的大塊流向油漆-空氣界面。油漆的溫度在油漆-空氣界面附近最低，因為溶劑在這個界面蒸發(fā)。不穩(wěn)定的可移動顏料會在液體流動中被拖走。當(dāng)顏料的流動性不同時，就會發(fā)生顏料分離，從薄膜的主體到油漆-空氣界面。顏料組成的梯度在整個涂層中形成，如圖3所示。
當(dāng)顏料的顏色不同時，F(xiàn)looding就會變得明顯。預(yù)防的方法包括:
使用蒸發(fā)速度較慢的溶劑。通過使用合適的分散劑，可能結(jié)合調(diào)整涂料的流變性，提高顏料顆粒的膠體穩(wěn)定性。
4、Foaming
在開始應(yīng)用之前， foaming可能已經(jīng)存在于油漆中。它也可以在應(yīng)用過程中引入。特別是在涂刷、滾動和噴涂過程中，空氣可能會進入油漆。
Foaming的形成、穩(wěn)定和釋放主要受兩個方面的影響。具有表面活性劑(肥皂)結(jié)構(gòu)的添加劑可以穩(wěn)定泡沫氣泡。這種泡沫問題在水性涂料中表現(xiàn)得最為強烈。第二個重要的方面是涂料的流變性。盡管粘度很高，氣泡可能會移動到薄膜表面，在那里它們可能會破裂。然而，當(dāng)薄膜粘度過高時，所產(chǎn)生的孔可能無法平整，如圖4所示。
應(yīng)盡量減少表面活性劑的使用。在生產(chǎn)、處理和應(yīng)用過程中，應(yīng)盡可能防止在油漆中引入空氣。最后，系統(tǒng)的流變性應(yīng)使進入涂料的空氣在成膜的第一階段能在短時間內(nèi)逸出。請注意，消泡劑的使用，增加了形成 cratering的風(fēng)險。
5、開裂
基底上的固體薄膜在受到壓力時就會破裂。在涂層工藝中，涂層的破損稱為開裂，如圖5所示。
收縮應(yīng)力
由于在成膜過程中發(fā)生收縮，涂層中的應(yīng)力通常會增加。薄膜收縮基本上可以由兩個過程引起。首先，在薄膜形成過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，稱為交聯(lián)，可以很快。例如，紫外線系統(tǒng)通過自由基聚合固化，是一種快速交聯(lián)化學(xué)。在UV系統(tǒng)固化過程中，在短時間的成膜過程中產(chǎn)生高交聯(lián)密度，從而引起應(yīng)力凍結(jié)。其次，蒸發(fā)可能進行得太快。在許多情況下，薄膜形成過程中存在蒸發(fā)和固化之間的競爭。
固體顆粒的高載荷引起的應(yīng)力
特定的水基系統(tǒng)可能遭受內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致開裂。水性墻漆通常是基于粘合劑分散體。在成膜過程中，水從膜中蒸發(fā)，粘結(jié)劑顆粒合并。在這樣的系統(tǒng)中，壓力很容易積聚，特別是當(dāng)存在大量固體顆粒、顏料和/或填料時。據(jù)說，這樣一個系統(tǒng)的粒子負荷很高。在這樣一個加載系統(tǒng)中，粘合劑顆粒的合并可能變得至關(guān)重要，并且應(yīng)力可能在薄膜中積聚。薄膜會因應(yīng)力而破裂。最后，當(dāng)基材的尺寸不穩(wěn)定時，就會產(chǎn)生應(yīng)力。例如，木材的尺寸會因濕度的變化而變化。與許多缺陷一樣，有幾種方法可以解決裂縫問題。最好的解決方案總是基于開裂的主要原因，做出應(yīng)對方案。
來源：功能高分子材料Dr