编者注:当我们读到PCI是10月的问题Saul Vance制定了一种线圈涂层配方,当与氟表面活性剂流动控制添加剂配制时,该配方在实验室中通过MEK双摩擦。但是,当该添加剂在线圈线上替换为丙烯酸流量控制添加剂时,配方没有通过MEK(甲基乙基酮)两次摩擦。为什么这个改变会导致糟糕的MEK双摩擦结果?索尔的老板怀亚特·沃尔什是怎么知道索尔的配方没有要求的交联密度的?

索尔·万斯在过去的三个月里在他的实验室里开发了这种配方,使用的配方非常简单。这种聚酯树脂是大时代涂料公司多年来生产的。其他成分只有标准的三聚氰胺交联剂、催化剂和TiO2色素。

线圈涂层配方必须平衡优秀的柔韧性和优秀的交联密度。涂层在自身弯曲时不应开裂,称为零t型弯曲。然而,涂层必须具有良好的耐溶剂性,通过MEK双摩擦测试测量。索尔努力通过优化涂层中每种成分的水平来平衡这些特性。他计算了正确的聚酯分子量,正确的聚酯羟基功能,以及三聚氰胺和催化剂的用量,以得到一致的交联密度。

索尔已经制定了涂层通过相同的测试方案,他的客户将使用:MEK双摩擦测量交联密度,铅笔硬度测量表面硬度和t型弯测量柔韧性。像MEK双摩擦测试一样,铅笔硬度和t型弯曲测试是卷涂机在生产线上使用的快速和简单的测试。硬度必须通过一个最小值,以防止在生产线上损坏,特别是当线圈被重新缠绕和运送给客户。

索尔还加入了少量,只有0.5%的氟表面活性剂,以克服表面缺陷,并帮助从线圈线流出。怀亚特·沃尔什意识到MEK双摩擦试验由于添加了氟表面活性剂添加剂而产生了假阳性。

问题是,只有当MEK是涂层的良好溶剂并且对所有涂层系统都具有相同的性能时,双摩擦试验才是一个很好的量化测试。只有当MEK润湿涂层表面,穿透涂层并使交联聚合物膨胀时,该测试才有效。如果涂层中有足够的交联密度,在用粗棉布摩擦时,MEK不会去除涂层。

怀亚特知道氟表面活性剂是一个非常有效的屏障,阻止MEK穿透聚合物。含氟表面活性剂被用作线圈涂料配方的添加剂,因为它们克服了在高速线圈线上看到的许多流动问题。然而,氟表面活性剂给涂层带来的表面张力非常低,特别是当它们在固化过程中迁移到表面时。在膜的表面,含氟表面活性剂阻止MEK穿透涂层膜并使聚合物膨胀。除了提供低表面张力,氟表面活性剂使MEK很难润湿表面,因为它们在大多数溶剂中固有的不溶解度。

在线圈线上,在配方中没有添加氟表面活性剂,MEK能够膨胀和攻击薄膜。在QC实验室,MEK双摩擦测试表明,涂层没有固化到线圈涂布机所需的程度。

除MEK双摩擦试验假阳性外,氟表面活性剂还提高了涂层的防滑性能。当索尔通过检查铅笔摩擦来测试涂层的硬度时,氟表面活性剂允许铅笔在不咬到表面的情况下滑过表面。氟表面活性剂不允许铅笔破坏涂层。在实验室里,索尔得到的铅笔硬度单位表明治愈效果良好,但又得到了另一个假阳性测试。

如果索尔花点时间,通过许多可用来确定交联密度的分析测试中的一个来确定涂层的真实交联密度,他就会发现配方没有充分固化。但这些测试很耗时,通常需要专门的设备,需要训练有素的人员进行解读,而且往往很困难,因为胶片必须脱离基质进行分析。

这种添加剂的添加在他的涂层测试中产生了两次假阳性。怀亚特坚持让索尔在没有流量添加剂的情况下测试治愈方法,如果可以接受,再用流量添加剂进行检查。

在Saul花了接下来的两周时间重新制定他的系统并进行适当的交联网络分析之后,Wyatt认为用一个小标记来纪念这个时刻是合适的,以表彰Saul的辛勤工作。怀亚特走进索尔的办公室,手里拿着一个小玩具,一个魔方,作为礼物。怀亚特把玩具拿在手里说:“这个玩具是配制涂料困难的一个很好的例子。在涂料配方中,一种成分、一种添加剂的一个看似微不足道的变化有时会以难以预测的方式对性能产生巨大影响。”他一边说着,一边双手拿着魔方,把魔方旋转了90度,让扫罗看到那张已经完全变了颜色的脸。怀亚特继续说,“就像扭转立方体可以使正确的颜色移到一张脸上,同时以不可预测的、有时是有害的方式改变其他三张脸上的颜色一样。”