Le film s’est déjà stabilisé – Pourquoi les cratères continuent-ils d’apparaître ?- Suzhou Qingtian New Material Co., Ltd.

Revêtements · Défauts de surface · Nivellement · DH-3077

Lorsque des cratères et des défauts de surface en forme de fish-eye apparaissent lors de l'application du revêtement, le problème est souvent décrit comme « le nivellement est insuffisant ». Mais lors de l'ajustement réel de la formulation, il est fréquent de constater que certains films de revêtement semblent assez plats après l'application, mais que des cratères apparaissent encore pendant le séchage. Ceci est lié à l'état de surface du liquide de revêtement lors de l'étalement. De l'application par pulvérisation à la formation d'un film de revêtement continu, le processus implique le mouillage, l'étalement, l'écoulement et le durcissement. Si la relation de mouillage entre le liquide de revêtement et le substrat ne correspond pas, ou si les différences locales de tension superficielle sont importantes, le liquide de revêtement peut ne pas s'étaler uniformément. Par conséquent, lorsqu’il s’agit de cratériser et de fish eye, en plus de se concentrer sur la vitesse de nivellement, l’influence de l’additif sur le mouillage du substrat et la possibilité de recouvrir ultérieurement doivent également être observées.

Quatre problèmes courants

Bon écoulement du revêtement – mais des cratères apparaissent toujours

Le nivellement concerne principalement l’écoulement de surface après la formation du film. Le mouillage du substrat se produit plus tôt. Si le liquide de revêtement ne peut pas s'étaler dans le temps après avoir été en contact avec le substrat, un état localement sous-humidifié peut se former. Même si le flux ultérieur est bon, il peut ne pas compenser complètement les différences interfaciales formées à ce stade antérieur.

Même formulation — Apparence différente sur différents substrats

Différents substrats diffèrent par leur état de surface, de sorte que la relation de mouillage entre le revêtement et le substrat change également. Le même revêtement peut s'étendre normalement sur un substrat mais développer des cratères, des yeux de poisson ou une rétraction localisée sur un autre. C'est pourquoi les tests de formulation ne peuvent pas uniquement porter sur le liquide de revêtement lui-même, mais doivent être évalués en combinaison avec le substrat spécifique.

Nivellement amélioré – Le recouvrement développe des problèmes

Certains additifs de surface agissent fortement sur la surface du film. Si la méthode d'utilisation ou le niveau d'ajout ne conviennent pas, l'état d'interface de la couche de revêtement suivante peut changer. Ainsi, lors de l'évaluation d'un agent de nivellement, non seulement l'apparence de la première couche doit être observée, mais des tests de recouvrement sont également nécessaires pour confirmer si la deuxième couche peut s'étaler normalement, adhérer et former une surface uniforme.

Les cratères et le Fish-Eye apparaissent ensemble

Bien que leur aspect visuel soit différent, les deux peuvent être liés à l'état de l'interface lors de l'étalement du liquide de revêtement. Lorsque la relation de mouillage entre le revêtement et le substrat n'est pas idéale ou que la répartition de la tension superficielle présente des différences, le liquide de revêtement peut se rétracter dans des zones localisées, formant ainsi différents degrés de défauts de surface. Lors de l'ajustement de la formulation, le « mouillage du substrat » et l'« écoulement de surface » peuvent être observés ensemble.

Approche d'ajustement : mouiller d'abord, puis niveler

Pour ces problèmes, le processus de formation du film peut être divisé en deux étapes.

Étape 1 · Mouillage du substrat

Une fois que le liquide de revêtement entre en contact avec le substrat, il doit s'étaler et former un état de couverture continu. Si un problème existe à ce stade, les performances de mise à niveau ultérieures peuvent également être affectées, quelle que soit leur qualité.

Étape 2 · Déroulement du film

À mesure que le solvant s’évapore et que le film se forme progressivement, la surface du revêtement subit encore un certain degré d’écoulement. Un écoulement de surface approprié contribue à améliorer la planéité du film et à réduire les différences de surface locales.

Par conséquent, la sélection d'un agent d'égalisation ne vise pas simplement à obtenir un « écoulement plus rapide » : son influence globale sur le mouillage du substrat, l'état de surface et les performances de recouvrement doit être observée.

DH-3077 : Agent de nivellement de copolymère d'acrylate modifié au fluor

Le DH-3077 est un agent de nivellement copolymère d'acrylate modifié au fluor, s'adressant principalement à l'état d'interface entre le liquide de revêtement et le substrat, contribuant ainsi à améliorer le processus d'étalement. En application réelle, il peut être évalué dans les directions suivantes :

①

Améliorer l'étalement du revêtement

Le DH-3077 a une bonne capacité d'écoulement en surface, aidant le liquide de revêtement à se propager vers la zone environnante pendant l'application, permettant ainsi au film de former un état de surface plus uniforme.

②

Améliorer le mouillage du substrat

Pour certains substrats plus difficiles à mouiller, un ajout approprié peut améliorer l’état de contact entre le liquide de revêtement et le substrat. Une fois le mouillage du substrat amélioré, les défauts de surface localisés tels que les cratères et les yeux de poisson ont également la possibilité de s'améliorer.

③

Répondre aux exigences de recouvrement

Pour les systèmes de revêtement nécessitant plusieurs passes d’application, l’état de surface de la première couche affecte les revêtements suivants. Tout en améliorant le mouillage et le nivellement, le DH-3077 a une influence relativement limitée sur l'application de la couche de recouvrement : il peut donc être utilisé avec des tests de recouvrement combinés pour le système spécifique.

④

État du film à long terme

Le DH-3077 adopte une structure de copolymère d'acrylate modifié au fluor avec une bonne résistance à la lumière et au vieillissement, et n'est pas facilement hydrolysé. Dans certaines formulations, il peut également conférer un certain effet plastifiant.

Niveau d'addition et approche de test

Ajout recommandé : 0,2 % à 1 % de la formulation totale . Dans l'application réelle, l'ajout direct à un rapport fixe n'est pas recommandé — des tests de gradient doivent être effectués en fonction du type de résine, du substrat, de la méthode d'application et de l'épaisseur du film.

État d'étalement du revêtement	Observez si le liquide de revêtement s'étale uniformément et si une rétraction locale se produit
Cratères et fish-eye	Comparez la fréquence et la gravité des défauts à différents niveaux d'ajout
Planéité du film	Observer l'état de nivellement de la surface après séchage
Mouillage du substrat	Vérifiez si le revêtement forme une couverture continue à l'interface du substrat.
État de surface à recouvrir	Confirmez si la deuxième couche s'étale normalement après le durcissement de la première couche.
Adhérence du film	Vérifier la coupe transversale et l'adhérence du ruban dans les conditions réelles d'application

Surtout pour les formulations qui présentent déjà des problèmes de cratérisation, l’équilibre approprié peut être trouvé en ajustant progressivement le niveau d’ajout plutôt qu’en augmentant simplement la proportion d’additif.

Résumé

Lorsque des cratères et des fish-eye apparaissent dans un film, le nivellement n'est qu'une seule direction d'observation. Il convient également de vérifier si le liquide de revêtement peut mouiller suffisamment le support, s'il s'étale uniformément après l'application et si l'état de l'interface change lors d'un nouveau revêtement ultérieur. Pour ces problèmes, l’ajustement de la formulation peut être jugé sous trois aspects : le mouillage du substrat, l’écoulement en surface et les performances de recouvrement. L'agent de nivellement modifié au fluor DH-3077 peut être utilisé pour améliorer le mouillage du substrat et le nivellement du film tout en répondant aux exigences de recouvrement ultérieures. Le niveau d’ajout spécifique doit être testé en combinaison avec la formulation réelle et les conditions d’application.

Foire aux questions

Pourquoi la modification au fluor améliore-t-elle spécifiquement le mouillage du substrat par rapport aux agents de nivellement acrylate standards ?

Les groupes fluorés ont l'énergie de surface connue la plus faible de tous les groupes fonctionnels organiques – nettement inférieure aux groupes d'hydrocarbures ou de silicone standard. Lorsqu'un agent de nivellement modifié au fluor se concentre aux interfaces film-air et film-substrat pendant l'application, il réduit la tension superficielle du liquide de revêtement au niveau de la zone de contact du substrat plus efficacement que les structures acrylates standard. Cette tension interfaciale réduite facilite l'étalement du revêtement et l'établissement d'un contact avec des substrats difficiles à mouiller, ce qui est le mécanisme à l'origine de l'amélioration de la résistance à la cratérisation sur les surfaces de substrat difficiles.

Pourquoi le DH-3077 a-t-il « une influence relativement limitée sur le recouvrement » par rapport aux agents de nivellement de type silicone ?

Les agents de nivellement de type silicone ont une très forte tendance à la migration de surface et forment une couche distincte riche en silicone à la surface du film. Cette couche a une très faible énergie de surface et une mauvaise compatibilité chimique avec les couches de revêtement suivantes, ce qui est le principal mécanisme provoquant une mauvaise adhérence intercouche après l'utilisation d'un agent de nivellement de type silicone. Les structures d'acrylate modifiées au fluor, bien qu'elles soient également tensioactives, forment une couche de surface moins prononcée et plus chimiquement compatible que le silicone, réduisant ainsi l'impact de la mouillabilité et de l'adhérence sur les revêtements ultérieurs. Les performances spécifiques de la couche de recouvrement doivent encore être confirmées pour le système multicouche particulier par des tests.