汽车涂料的成膜方式

油漆的主要成膜物质，诺斯普地坪漆生产厂家做如下介绍：油漆的主要成膜物质亦称粘结剂，它的作用是将其他成份粘结成整体，并能与基层材料的表面牢固附着，形成完整、坚韧的保护膜。它分为油料、树脂和无机胶凝材料三种。油料，油料是油漆最早使用的成膜材料，是制造油性油漆和油基油漆的主要材料。油料按其来源可分为植物油、动物油和矿物油。按其能否固结成膜及成膜的快慢，分为干性油、半干性油和不于性油。不干性油如蓖麻油、椰子油、花生油；半干性油如豆油、向日葵子油、棉籽油等，这两种油料由于干燥时间长（一周左右），甚至在正常条件下不能自行于燥，一般不能直接用来制造油漆。故油漆中使用的油料主要是干性油，如桐油、梓油、亚麻籽油、苏子油等，有的掺人部分半干性油制成油脂类油漆。矿物油有天然沥青、石油沥青、煤油沥青等。

无机胶凝材料，无机胶凝材料包括水泥、石灰等传统材料的油漆。此外，还有主要是以无机高分子为组成物质的油漆，例如水溶性硅酸盐即碱金属硅酸盐系等无机油漆。树脂，油漆常用树脂有三类，即天然树脂、人造树脂和合成树脂。天然树脂是自然生成的，如松香、虫胶、玷圯脂。人造树脂由天然有机高分子化合物加工制成，如松香甘油酯（酯胶）、硝化纤维寺。台成树脂由单体经聚合反应或缩合反应而制得，如聚氯乙烯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、醇酸树脂、丙烯酸树脂等。利用合成树脂制成的油漆，性能优异，涂膜光泽好，是现代油漆工业中产量最大、品种最多、应用最广的油漆。

⑴非转化型

一般指物理成膜方式，即主要依靠涂膜中的溶剂或其它分散介质的挥发，涂膜粘度逐渐增大而形成固体涂膜。例如：丙烯酸涂料、氯化橡胶涂料、沥青漆、乙烯涂料等

⑵转化型

一般指成膜过程中发生了化学反应，及涂料主要依靠化学反应发生成膜。这种成膜就是涂料中的成膜物质在施工后聚合称为高聚物的涂膜的过程，可以说是一种特殊的高聚物合成方式，它完全遵循高分子合成反应机理。例如：醇酸涂料、环氧涂料、聚氨酯涂料、酚醛涂料等

但是，现代的涂料大多不是一种单一的方式成膜，而是依靠多种方式最终成膜的。

涂料的干燥成膜主要有溶剂挥发干燥成膜和化学反应干燥成膜两大类，其中化学反应干燥成膜又分为氧化聚合型、热聚合型和双组分型三种。 溶剂挥发干燥成膜依靠涂料中的溶剂自然挥发而干燥成膜； 氧化聚合型涂料干燥时涂料中的树脂靠吸收空气中的氧进行氧化聚合交联； 热聚合型涂料必须在高温下树脂才发生化学反应而紧密交联干固成膜； 双组分型涂料在常温下，树脂与固化剂进行交联反应固化成膜。

次要成膜物质.包含颜料和增韧剂，它们依靠主要成膜物质粘结成膜，〖与此同时，可增加漆膜的色彩，增强漆膜的韧性。

辅助成膜物质是指各种助剂，这些助剂不能单独成膜，只是在形成漆膜的过程中起着辅助促进作用。辅助成膜物质可按其不同的辅助作用，有催干剂、润湿剂、悬浮剂等。

刮仿瓷与刷乳胶漆的成膜原理一样的。

刮仿瓷既光又滑和其特殊的施工工艺有关，用批刀刮后表面很平整，最后还会进行打蜡处理，进一步提高表面手感和光泽。

如以干性油为主要基料的油性漆,和以干性油及树脂为主要基料的磁的磁性漆,它们干结成膜的过程,都以氧化和聚合化学反应为主要的成膜机因；

不含干性油的树脂漆类,就不会有氧化聚合性的化学变化,只要涂料中溶剂全部挥发,即可凝结成膜；

还有依靠固化剂固化或加热烘烤才引起涂料结构变化干结成膜的,如环氧漆、聚氨酯漆就属于固化剂固化类型的漆,像氨基醇酸漆则是属烘干聚合型涂料.

不过所有这此涂料成膜,无论是哪种反应机理,从涂层形成开始到逐步老化、破坏,始终是不间断进行着的,只是这些涂料在成膜后,反应速度大幅度减缓,它的减缓速度,则以涂层成膜物不同性能差异而已.

次要成膜物质：颜料、填料、染料属次要成膜物质。颜料：是指一些微细的粉末状物质，具有使涂料显示各种颜色和遮盖力，调整涂料粘度，增加漆膜厚度，提高机械强度和填充性等功能，增强漆膜的耐久性和耐磨性。根据颜料的性质又可分为：无机颜料、有机颜料、体质颜料。颜料具有着色力和遮盖力。填料具有填充作用。染料具有着色力，不具遮盖力。

辅助成膜物质：助剂。在涂料中用量很少，但能显著地改善涂料的性能，比如分散剂、流平剂、消泡剂、增稠剂等。

挥发物质：溶剂是指能将其它物质溶解而形成均一相溶液体的物质，对涂料的粘度、光泽、流平、润湿性、附着力等有很大影响。例：CAC、环已酮、二甲苯等稀释剂使成膜物质正常的溶解，调整出合适的黏度，保证涂料的流平、润湿、干燥、固化等性能的实现。溶剂分为有机溶剂和无机溶剂。

一般来说，涂料由三种成分组成，即成膜物质、颜料和溶剂。有时需要添加一些功能添加剂来提高其特殊功能。详见文章:涂料基本组成介绍。

涂层将在基底表面形成薄膜。这种薄膜不仅具有一定的机械性能，而且一些特殊的功能，如装饰性能，也越来越受到人们的追捧。比如:发光、变色、保温、特殊触感等。

一般来说，涂层开始是流动的液体，在涂层完成后形成固化的薄膜。成膜方法主要有以下几种:

02溶剂蒸发和热熔成膜法

一般来说，聚合物只有在高分子量时才表现出良好的物理性能，但它们具有高分子量和高玻璃化转变温度。为了使它们包衣，需要使用足够的溶剂来降低体系的玻璃化转变温度，使T-TG值足够大，使溶液流动并包衣。

当溶液在室温下接近0.1pa·s时，可用于喷涂。涂布后溶剂挥发，形成固体膜，这是一般塑料涂料的成膜形式。为了使漆膜光滑，必须选择好的溶剂。

如果溶剂挥发过快，浓度上升较快，表面的涂层可能因粘度过高而失去流动性，导致漆膜不均匀；此外，蒸发过快，由于溶剂蒸发时散失热量过多，表面温度可能降至零度，会使水在膜内凝结，导致漆膜失去透明性，泛白或降低漆膜强度；不同的溶剂会影响漆膜中聚合物分子的形态。

如上所述，不良溶剂中的聚合物分子卷曲成团，而良溶剂中的聚合物分子被拉伸松弛。不同的溶剂，最终漆膜的微观结构也有很大的不同。前者分子较少缠结，而后者分子紧密缠结，前者倾向于具有高得多的强度。

这种成膜方法可以用易拉罐内壁的氯乙烯漆来说明。将聚氯乙烯溶解在丁酮和甲苯的混合溶剂中，所得聚氯乙烯溶液的粘度在25℃时达到约0.1pa·s。之后涂层溶剂逐渐挥发，Tg不断升高。三天后Tg可以达到室温左右，即T-TG=0，说明自由体积已经达到最低水平，不能为分子运动提供足够的空穴，溶剂也不能轻易从膜中逸出。但此时约有3-4%的溶剂结合在膜中2min，这些溶剂必须在180℃(即T-TG值升高)加热2分钟以上才能被去除。

为了使聚合物成膜，除了加入溶剂降低体系的Tg外，还可以通过提高温度来提高T-TG(即增加自由体积)，使聚合物能够流动，即通过加热使聚合物熔融。通过冷却基材表面的流动聚合物可以获得固体漆膜，这是热塑性涂膜形成的另一种形式，即热熔成膜。例如，涂在牛奶纸瓶上的聚乙烯就是通过这种方法形成的。

粉末涂料也是热熔成膜的:塑料聚合物如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯等。可以粉碎成粉末，然后用静电或热的方法附着在基底表面，加热到熔化温度以上。熔融聚合物被粘性流体整平后，冷却得到固体漆膜。粉末涂料主要是热固性粉末涂料，在加热熔融成膜的过程中伴随着交联反应。粉末涂料的内容将在后面讨论。

03化学成膜法

将具有分子量的聚合物涂覆在基底表面后，在加热或其他条件下，分子反应进一步增加分子量或交联形成坚韧的薄膜。这种成膜方式是热固性涂料常见的成膜方式，包括光敏涂料、粉末涂料、电泳涂料等。

如干性油和醇酸树脂通过与氧反应成膜，氨基树脂和含羟基的醇酸树脂，聚酯和丙烯酸树脂通过醚交换反应成膜，环氧树脂和多胺成膜，多异氰酸酯与含羟基的低聚物反应成膜，光敏涂料通过自由基聚合或阳离子聚合成膜等。这些内容以后会一一讨论。需要指出的是，在化学反应之前或同时，通常涉及一个溶剂挥发过程。

成膜物质主要有：醇酯、醚类、TEXANOL等