Depois que o revestimento é pulverizado sobre o substrato, o filme precisa passar por um processo de fluxo, espalhamento e cura. Se a capacidade de fluxo do filme for insuficiente durante a secagem, as ondulações altas e baixas que se formam na superfície não podem ser corrigidas a tempo – o resultado é uma casca de laranja. Uma função de um agente nivelador é ajudar a melhorar o fluxo e a propagação da superfície do filme, reduzindo gradualmente essas pequenas ondulações superficiais. Portanto, depois de adicionar um agente de nivelamento apropriado, o filme normalmente fica mais plano. Mas o problema aparece precisamente aqui.
Crateras e casca de laranja não se formam pelo mesmo mecanismo. Quando uma zona na superfície do filme contém uma substância de baixa tensão superficial - como contaminação por óleo, poluentes do tipo silicone, agentes desmoldantes ou outros materiais estranhos - o revestimento circundante pode não ser capaz de cobrir esta zona de forma estável. O revestimento se afasta da zona de contaminação em direção à área circundante, formando uma depressão perceptível – uma cratera. O próprio agente de nivelamento afeta a tensão superficial do filme. Se o agente de nivelamento selecionado não combinar bem com o atual sistema de resina, sistema de solvente e ambiente de contaminação, ele poderá amplificar ainda mais as diferenças locais de tensão superficial - reduzindo a casca de laranja e aumentando a formação de crateras.
Porque o sistema original pode estar em um estado relativamente estável. Embora a capacidade de nivelamento do filme fosse normal, a diferença de tensão superficial não foi pronunciada o suficiente para formar grandes crateras. Depois de adicionar o agente de nivelamento, todo o estado da superfície do filme muda. Se microquantidades de óleo, óleo de silicone, agente desmoldante ou contaminação do equipamento estiverem presentes neste ponto, o agente de nivelamento pode tornar mais pronunciada a diferença entre essas zonas de baixa tensão superficial e o filme circundante. Problemas que estavam originalmente ocultos podem ser amplificados. Portanto, às vezes, o agente de nivelamento não cria a contaminação; em vez disso, torna mais fácil a manifestação de defeitos superficiais que antes não eram óbvios.
Muitos ajustadores de formulação seguem um padrão: casca de laranja severa → aumenta o agente de nivelamento → melhora a casca de laranja → continua aumentando o agente de nivelamento. Mas os agentes niveladores têm uma faixa de adição apropriada. Abaixo dele, a melhoria do nivelamento não é óbvia; acima dele, o equilíbrio original da tensão superficial do sistema pode ser alterado, potencialmente trazendo novos problemas, como formação de crateras, capacidade de repintura reduzida e alteração da adesão entre camadas. Portanto, um agente nivelador realmente precisa encontrar o ponto de equilíbrio certo – não o nível máximo de adição.
A polaridade da resina, a compatibilidade, a composição do solvente e outros aditivos afetam a forma como o agente de nivelamento migra e se distribui no filme. Portanto, um agente de nivelamento que pode muito bem melhorar a casca de laranja no Sistema A pode causar crateras após a mudança para o Sistema B. É por isso que a seleção do agente de nivelamento não pode apenas considerar "se há um efeito de nivelamento" — o grau de correspondência com todo o sistema de formulação também deve ser considerado.
Se as crateras aumentarem visivelmente após a adição de um agente nivelador, o primeiro passo deve ser determinar de onde vêm as crateras. Principais áreas a serem investigadas: contaminação do substrato → ambiente de pulverização → limpeza do equipamento → contaminação da matéria-prima → compatibilidade de aditivos → dosagem do agente de nivelamento. Óleo de silicone, graxas, agentes desmoldantes e outros poluentes de baixa tensão superficial no ambiente de pulverização podem facilmente se tornar a causa de crateras. Se a fonte de contaminação não for resolvida, o ajuste contínuo do agente de nivelamento poderá alterar apenas temporariamente a apresentação do defeito – sem resolver fundamentalmente o problema.
Um agente de nivelamento apropriado não deve apenas tornar o filme “mais liso”. Também precisa considerar simultaneamente: aparência do filme, resistência à formação de crateras, repintura, adesão entre camadas, compatibilidade com a resina e estabilidade de armazenamento. Especialmente em revestimentos industriais, revestimentos automotivos e revestimentos de alto brilho, simplesmente buscar um efeito de nivelamento extremamente forte não leva necessariamente a um filme final melhor.
Quando o agente de nivelamento resolve a casca de laranja, mas a formação de crateras piora, o motivo geralmente é que o equilíbrio da tensão superficial do filme mudou. Ao mesmo tempo que melhora a fluidez do filme, o agente de nivelamento também altera o estado da superfície. Se a formulação contiver poluentes de baixa tensão superficial ou se o agente de nivelamento não corresponder bem ao sistema de resina, ele poderá amplificar as diferenças locais de tensão superficial - aumentando a formação de crateras. Portanto, esse tipo de problema não pode ser simplesmente entendido como “muito agente de nivelamento adicionado”, mas deve ser investigado a partir do tipo de agente de nivelamento, dosagem, sistema de resina e fontes de contaminação em conjunto. Um bom nivelamento não significa tornar o nivelamento o mais forte possível, mas sim encontrar o equilíbrio certo entre a planicidade do filme e a estabilidade da superfície.