ความแตกต่างระหว่างสารกำจัดก๊าซและสารลดฟองในสีฝุ่นเคลือบ

สารไล่แก๊สเป็นสารเสริมที่ช่วยไล่สารระเหย เช่น อากาศ ความชื้น และสารประกอบโมเลกุลขนาดเล็กที่เกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยาการเชื่อมโยงและการแข็งตัวของผงเคลือบเมื่อหลอมเหลวและก่อตัวเป็นฟิล์ม นอกจากนี้ยังช่วยชดเชยรูพรุนเล็กๆ ที่เกิดจากสารประกอบโมเลกุลขนาดเล็กที่ถูกไล่ออกมาอย่างทันท่วงที ป้องกันการเกิดรูพรุนเล็กๆ ในฟิล์มเคลือบ สารเติมแต่งประเภทนี้เป็นสารเติมแต่งทั่วไปชนิดหนึ่งในผงเคลือบ และมักจะถูกเติมลงในสูตรการผลิตผงเคลือบ

สารไล่แก๊สที่ใช้กันทั่วไปในสีฝุ่นเคลือบคือเบนโซอิน เบนโซอินเป็นผลึกสีขาวหรือเหลืองอ่อน ไม่มีกลิ่น มีจุดหลอมเหลว 133-137 ℃ และจุดเดือด 344 ℃ ละลายได้เล็กน้อยในน้ำและอีเทอร์ และละลายได้ในอะซิโตนและเอทานอลร้อน ข้อเสียของมันคือสามารถทำให้สีเคลือบเปลี่ยนเป็นสีเหลืองได้ง่ายที่อุณหภูมิสูง เพื่อเอาชนะข้อเสียของเบนโซอินสารกำจัดก๊าซที่ดัดแปลงจากเบนโซอินและแวกซ์ได้มีการพัฒนาวัสดุที่ไม่เกิดการเหลืองเมื่ออยู่ภายใต้สภาวะการอบและการบ่ม

ผลการทดลองและวิธีการผลิตบ่งชี้ว่า ในระหว่างกระบวนการเชื่อมโยงและการอบแห้งของสีฝุ่นเคลือบ สีเคลือบชนิดที่สร้างสารประกอบโมเลกุลขนาดเล็กจำเป็นต้องเติมสารไล่ฟองอากาศ การเติมสารไล่ฟองอากาศในสีฝุ่นเคลือบอีพ็อกซี อีพ็อกซีโพลีเอสเตอร์ โพลีเอสเตอร์ และโพลียูรีเทนโดยทั่วไปนั้นสมเหตุสมผล เนื่องจากสีฝุ่นเคลือบมีปัญหา เช่น การดูดซับความชื้นได้ง่ายในระหว่างการผลิตและการใช้งาน ส่วนในสีฝุ่นเคลือบอีพ็อกซีด้านและสีฝุ่นเคลือบด้านนั้น การเกิดรูพรุนและข้อบกพร่องอื่นๆ จะทำได้ยากหากไม่เติมสารลดฟอง เช่น เบนโซอิน สาเหตุยังไม่สามารถอธิบายได้อย่างชัดเจน และอาจเป็นเพราะพื้นผิวของสีเคลือบไม่เรียบเนียนและเงางามเท่ากับสีเคลือบเงาสูง และข้อบกพร่องบางอย่างของสีเคลือบไม่ชัดเจน ทำให้รู้สึกได้ถึงความเรียบเนียน

ในปัจจุบัน เบนโซอินยังคงเป็นสารไล่แก๊สที่ใช้กันทั่วไป โดยมีปริมาณประมาณ 0.5% ของปริมาณวัสดุขึ้นรูปฟิล์มทั้งหมดในสีฝุ่น ซึ่งสามารถปรับได้ตามความเหมาะสมภายในช่วงที่กำหนดตามชนิดและส่วนประกอบของสีฝุ่น ในสีฝุ่นโพลีเอสเตอร์-HAA (ไฮดรอกซีอัลคิลอะไมด์) เมื่อพิจารณาถึงผลกระทบของเบนโซอินต่อการเปลี่ยนสีเหลืองของฟิล์มเคลือบ ปริมาณการใช้ควรควบคุมไว้ที่ประมาณ 0.3% ของปริมาณวัสดุขึ้นรูปฟิล์มทั้งหมด และควรลดปริมาณการใช้ให้น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้นอกจากนี้ ยังสามารถใช้สารปรับผิวเรียบและไล่ฟองอากาศที่ทำจากแว็กซ์สังเคราะห์ได้ โดยใช้ในปริมาณประมาณ 1% ของสูตรสีฝุ่นทั้งหมด

ในสูตรการเคลือบผงสี จะมีการเติมสารลดฟองลงในเหล็กหล่อ อะลูมิเนียมหล่อ แผ่นเหล็กชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน และแผ่นเหล็กรีดร้อนที่มีรูพรุนหรือรูเล็กๆ บนพื้นผิวของชิ้นงานที่จะเคลือบ เพื่อป้องกันการเกิดอนุภาคหรือหลุมเล็กๆ ในฟิล์มเคลือบ สารลดฟองเหล่านี้เป็นสารเติมแต่งที่ใส่เข้าไปเพื่อป้องกันการเกิดฟองอากาศในฟิล์มเคลือบ

เมื่อทำการเคลือบสีฝุ่นกับชิ้นส่วนเหล็กหล่อ ชิ้นส่วนอะลูมิเนียมหล่อ ชิ้นส่วนชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน หรือแผ่นเหล็กรีดร้อนที่มีรูพรุนหรือรูเล็กๆ ในระหว่างกระบวนการอบและการบ่ม สีฝุ่นจะละลายและเรียบเนียนไปพร้อมกับการอุดรูพรุนและรูเล็กๆ บนพื้นผิวของวัตถุที่เคลือบ เมื่ออุณหภูมิของวัสดุที่เคลือบเพิ่มขึ้น อากาศในรูพรุนและรูเล็กๆ ของวัสดุที่เคลือบจะขยายตัว และความดันภายในก็จะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง เมื่อความดันภายในมากกว่าความแข็งแรงของสีเคลือบที่หลอมเหลวเล็กน้อย อากาศภายในจะทำให้สีเคลือบแตกและเกิดฟองอากาศเล็กๆ ขึ้นมา เนื่องจากปฏิกิริยาการแข็งตัวของสีฝุ่นในระหว่างกระบวนการขึ้นรูปฟิล์ม ความหนืดของการหลอมเหลวของสีเคลือบจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องและในที่สุดจะกลายเป็นฟิล์มเคลือบที่แข็งตัว ดังนั้น เมื่อความดันภายในในฟองอากาศเล็กๆ ไม่ถึงพลังงานที่จำเป็นในการทำให้ฟิล์มเคลือบแตก ฟองอากาศเล็กๆ เหล่านี้จะก่อตัวเป็นอนุภาคหรือเม็ดเล็กๆ ที่ยื่นออกมาจากพื้นผิวของฟิล์มเคลือบ เมื่อแรงดันภายในฟองอากาศเล็กๆ มีมากพอที่จะทำให้สารเคลือบแตก ฟองอากาศเล็กๆ นั้นก็จะแตกออก และอากาศภายในก็จะรั่วไหลออกสู่บรรยากาศ หากสารเคลือบในจุดนี้สูญเสียความสามารถในการปรับระดับ และไม่สามารถอุดรูอากาศเล็กๆ ที่อากาศรั่วไหลได้ ก็จะเกิดอนุภาคหรือเม็ดเล็กๆ คล้ายปล่องภูเขาไฟ ซึ่งจะกลายเป็นปัญหาที่ร้ายแรง

หากเติมสารลดฟองลงในสีฝุ่นเคลือบ สารเหล่านี้จะช่วยลดความหนืดของสีฝุ่นหลอมเหลวและลดแรงตึงผิวของสีเคลือบ ทำให้ฟองอากาศในรูพรุนและรูเล็กๆ บนพื้นผิวของวัสดุเคลือบ ซึ่งได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิและความดันในการอบ สามารถแตกตัวและทำให้ฟิล์มเคลือบที่ยังไม่แห้งเรียบเนียนขึ้นสู่บรรยากาศได้ ในขณะเดียวกัน ช่องว่างในฟิล์มเคลือบที่ฟองอากาศแตกตัวออกไปก็สามารถเชื่อมต่อกันได้ง่าย ป้องกันการเกิดอนุภาคและสิ่งสกปรกในฟิล์มเคลือบ หรืออนุภาคที่มีรูพรุนคล้ายภูเขาไฟ

เนื่องจากกลไกการลดฟองของสีเคลือบชนิดน้ำและชนิดตัวทำละลายแตกต่างจากสีเคลือบผงอย่างสิ้นเชิง สารลดฟองที่ใช้ในสีเคลือบชนิดน้ำและชนิดตัวทำละลายจึงไม่สามารถนำมาใช้กับสีเคลือบผงได้โดยตรง ด้วยเหตุผลเฉพาะของสีเคลือบผง จึงมีสารลดฟองที่ใช้ในสีเคลือบผงไม่มากเท่ากับที่ใช้ในสีเคลือบชนิดน้ำและชนิดตัวทำละลาย