涂料的悬浮性是衡量涂料存放稳定性的最重要指标,此外,涂料存放稳定性还包括化学稳定性和防腐性以及低温存放稳定性。
涂料化学稳定性:涂料生产后,各个组分之间不应该再发生化学反应,否则会使体系的化学性质发生变化,或造成某些成分的失效。一个典型的例子是镁砂粉涂料。镁砂粉的主要成分是氧化镁,如果涂料中含有水,氧化镁能和水发生反应,生成氢氧化镁,常温下氧化镁和水的反应很缓慢、微弱,但长期存放后仍然能产生一定量的氢氧化镁。氢氧化镁降低耐火度且是发气物质,容易造成铸件粘砂和气孔缺陷。所以镁砂粉涂料的配方内不含水,也避免使用含水的乙醇。
涂料的防腐:
水基涂料中常含有一些水溶性有机物,如糊精、纤维素等,容易发酵变质,在气温高的环境下这个问题更加突出。水基涂料的保质期一般设定为6个月,这主要是一个参考,或者是采购环节的一个依据,实际上水基涂料产生明显变质的时间有可能早于6个月,但也有的涂料存放半年以上仍然可以使用。那么,怎么判断涂料是不是已经变质了呢?
一般情况下,变质的涂料会有以下这些特征:
1, 有异味
2, 有气泡:涂料中的有机物发酵后,产生的气体形成气泡,有的气泡隐藏于涂料下部的固体料中,有的则上浮并停留在液体表面。打开涂料桶观察,如果在液体表面看到气泡,或者在上部的清水与下部涂料浆的分界处观察到气泡逸出后留下的孔洞,则表明涂料已经变质了。
3, 悬浮性和波美度下降:涂料变质会使悬浮体系遭到破坏,表现为悬浮性下降,波美度下降。如果涂料在原装桶内充分搅拌均匀后测得的悬浮性和波美度明显低于质检单的数值(即出厂检验值),则可以判断涂料变质了。
4, 涂料浸涂时水向砂芯内部渗透过快,消光时间很短,烘干后涂层强度变差。
5, 涂料涂挂不良,涂层薄,表面不光、粗糙,呈波纹状。见图:
6, 容易出现破水现象。见图:(产生破水缺陷的原因比较多,涂料变质只是其中一个可能因素,笔者将破水缺陷的相关内容作为一个专题在“涂料表层的破水缺陷”一文做了详细说明)。
涂料变质后就不能再使用了,否则会因为涂层强度过低,涂料掉粉而失效,或者因为发气性增大而造成铸件缺陷。
值得指出的是,涂料变质更容易发生在涂料槽中。浸涂料的槽子由于处于开放环境,很容易受到外界物质的污染,即使在涂料保质期内,如果涂料槽受到了污染,也可能出现变质。为了防止涂料槽中的涂料变质,应该注意涂料槽的“卫生”防护。一个班次的浸涂操作完成后,涂料槽应该盖好防止外界污染。若长时间不用(比如过周末),涂料应该返还至涂料桶中密封存放。另外,涂料槽应该定期消毒,可以将适量的防腐剂(涂料重量的千分之几)添加到涂料槽中或喷洒于空涂料槽的槽壁上。
一般水基涂料用的防腐剂有百里酚、五氯酚和苯甲酸钠等。尽管甲醛是一种有效的防腐剂,但由于其对人体的潜在危害,通常不推荐使用。近年来,一些对人体危害较轻的防腐剂,甚至是适用于食品防腐的防腐剂,已被越来越多地应用于涂料中。
防腐剂只是能够预防涂料变质,如果涂料变质已经发生了,再加入防腐剂并不能使涂料性能恢复。
如果是水基粉状涂料,可以加工稀释成浆料,按照变质涂料的上述特征来判断是否已经变质。
涂料的防冻:
中国北方大部分地区在冬季的气温较低,尤其是在东北地区,如果不采取保暖措施,车间和仓库的温度长时间处于零度以下,水基涂料很容易在桶内结冰。
冻了的涂料还能不能用?笔者的经验是,将已经冻了的涂料放在温暖的环境下缓慢化开,充分搅拌后,涂料的工艺性能并没有明显变化。
涂料本身含有的物质尤其是有机高分子化合物可以降低液体的冰点,减缓结冰的可能性。笔者在水基涂料的防冻性能上做过一些研究。下图是经过防冻处理的(左)和未经防冻处理(右)的两种涂料在涂料在零下10度的冰柜中存放一夜后的情况对比:
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