涂料中溶剂有哪些作用
溶剂在涂料中的作用往往不为人们重视,认为它是挥发组份,最后总是挥发掉而不留在漆膜中,所以对漆的质量不会有很大影响。其实不然,各种溶剂的溶解力及挥发率等因素对于制成的漆在生产、贮存、施工及漆膜光泽、附着力、表面状态等多方面性能都有极大影响。
涂料用溶剂一般为混合溶剂,由三大部分组成,即真溶剂、助溶剂和稀释剂。酯类、酮类等溶剂既能溶解硝酸纤维素,也能溶解合成树脂,如丙烯酸树脂,是真溶剂,芳香烃及氯烃是合成树脂的真溶剂,硝酸纤维的非溶剂(稀释剂)。醇类是硝酸纤维素的助溶剂,合成树脂的非溶剂(稀释剂),但对于含高羟基、羧基等极性基团的合成树脂,醇类又是真溶剂。脂肪烃(石油溶剂)不能溶解一般的丙烯酸树脂(除侧链烷基碳链较长的聚合物)。
涂料在施工时,涂料中的树脂,颜料,增塑剂一般不宜调整,而涂料中的溶剂却能任意调整比例,达到最佳施工粘度。
1)硝基清漆。硝基清漆是一种由硝化棉、醇酸树脂、增塑剂及有机溶剂调制而成的透明漆,属挥发性油漆,具有干燥快、光泽柔和等特点。硝基清漆分为亮光、半哑光和哑光三种,可根据需要选用。硝基漆也有其缺点:高湿天气易泛白、丰满度低,硬度低。
2)手扫漆。属于硝基清漆的一种,是由硝化棉,各种合成树脂,颜料及有机溶剂调制而成的一种非透明漆。此漆专为人工施工而配制,更具有快干特征。
3)硝基漆的主要辅助剂 。聚脂漆施工过程中需要进行固化,这些固化剂的份量占了油漆总份量三分之一。这些固化剂也称为硬化剂,其主要成分是TDI(甲苯二异氰酸酯/toluenediisocyanate)。这些处于游离状态的TDI会变黄,不但使家私漆面变黄,同样也会使邻近的墙面变黄,这是聚脂漆的一大缺点。目前市面上已经出现了耐黄变聚脂漆,但也只能做"耐黄"而已,还不能做到完全防止变黄的情况。另外,超出标准的游离TDI还会对人体造成伤害。游离TDI对人体的危害主要是致敏和刺激作用,包括造成疼痛流泪、结膜充血、咳嗽胸闷、气急哮喘、红色丘疹、斑丘疹、接触性过敏性皮炎等症状。国际上对于游离TDI的限制标准是控制在0.5%以下。
4)聚氨脂漆:聚氨脂漆聚氨酯漆即聚氨基甲酸酯漆。它漆膜强韧,光泽丰满,附着力强,耐水耐磨、耐腐蚀性。被广泛用于高级木器家具,也可用于金属表面。其缺点主要有遇潮起泡,漆膜粉化等问题,与聚脂漆一样,它同样存在着变黄的问题。
1、硝基酸稀释剂,硝基酸稀释剂是比较常见的一种稀释剂产品,它是由酯、醇等有机溶剂配制而成,这类产品的溶解性好,能够短时间内融入油漆中,可以用来稀释硝基清漆、磁漆、底漆,使用效果比较理想。
2、过氧乙烯漆稀释剂,过氧乙烯漆稀释剂是由醋酸酯、丙酮、苯等有机溶剂配制而成,通常用来稀释过氯乙烯清漆、磁漆。但是过氧乙烯漆稀释剂挥发快,用过氯乙烯稀释时施工要迅速。
3、氨基漆稀释剂,氨基漆稀释剂是由二甲苯、丁醇等有机溶剂配制而成的,用来稀释氨基漆产品,例如氨基烘漆、氨基锤纹漆等,这类稀释剂耐高温性好,能够在高温下正常使用。
(1)萜烯溶剂:绝大部分来自松树分泌物。常用的有松节油、松油等。松节油对天然树脂和树脂的溶解能力大于普通的香蕉水,小于苯类。其挥发速度适中,符合油漆涂刷及干燥的要求。
(2)石油溶剂;这类溶剂属于烃类。是从石油中分馏而得。
常用的有汽油、松香水、火油等。汽油挥发速度极快,危险性大,一般情况下不用来作溶剂。松香水是油漆中普遍采用的溶剂,其特点是毒性较小,一般用在油性漆和磁性漆中。
(3)煤焦溶剂:这类溶剂也属于烃类。是将煤干馏而得。常用的有苯、甲苯、二甲苯等。苯的溶解能力很强,是天然干性油、树脂的强离溶剂,不能溶解虫胶,但毒性大,挥发快,油漆中一般不常使用,一般作洗涤剂;甲苯的溶解能力与苯相似,主要作为醇酸漆溶剂,也可以作环氧树脂、喷漆等的稀释剂用,少量用在洗涤剂中使用;二甲苯的溶解性略低于甲苯,挥发比甲苯慢,毒性比苯小,可代替松香水作强力溶剂。
(4)脂类溶剂:是低碳的有机酸和醇的结合物,一般常用的有醋酸丁脂、乙酸乙脂、醋酸乙脂、醋酸戊脂等。醋酸丁脂毒性小,一般用在喷漆中,便于施工,还可以防止树脂和硝酸纤维析出;醋酸乙脂溶解力比丁脂好,常于醋酸丁脂使用在木器等硝酸纤维漆中;醋酸戊脂挥发较慢,用在纤维漆中能改进流干性和发白性。
(5) 酮类溶剂:它是一种有机溶剂,主要用来溶解硝酸纤维。常用的有丙、甲乙酮、甲异丙酮、环已酮、甲已酮等。丙酮溶解力极强,挥发速度快能以任何比例溶于水,所以容易吸水而使漆膜干后泛白、结皮。一般与挥发慢的溶剂合用。大多用在喷漆、快干黏合剂中。但丙酮极易燃烧,用时应注意防火;甲乙酮比丙酮挥发慢,溶解力梢差,可以单独使用;甲异丙酮溶解力高,挥发性适中,防止漆膜发白的能力很强;环已酮挥发慢,溶解性好,可使漆膜在干燥中形成光亮平滑的表面,防止气泡的产生。
(6)醇类溶剂:它是一种有机溶剂,能与水混合,常用的有乙醇、丁醇等.醇类溶剂对涂料的溶解力差,仅能溶解虫胶或缩丁醛树脂。当与脂类、酮类溶剂配合使用时,可增加其溶解力,因此称它们为硝基漆的助溶剂。乙醇不能溶解一般树脂,而能溶解乙基纤维、虫胶等。还可用来制得酒精清漆、木材染色剂、洗涤底漆等。丁醇的溶解力略低于乙醇,挥发较慢,性质与乙醇相似。常与乙醇共用,可防止漆膜发白,消除针孔、桔皮、气泡等缺陷。丁醇的特殊效能是防止油漆的胶化,降低粘度同时还可作为氨基树脂的溶剂。
(7)其他溶剂:常用的有含氯溶剂、硝化烷烃溶剂、醚醇类溶剂。含氯溶剂溶解力很强,但毒性较大,只是在某些特种求和脱漆剂中使用;硝化烷烃溶剂挥发速度与醋酸丁脂大致相同,同时,可溶剂饿硝化纤维等;醚醇类溶剂是一种新兴的溶剂,有乙醚乙二醇、甲醚乙二醇及其脂类等。常用于硝棉漆、酚醛树脂漆及环氧树脂漆中。
作用主要在于使成膜基料分散而形成黏稠液体。它有助于施工和改善涂膜的某些性能。
涂料,在中国传统名称为油漆。所谓涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面,并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜,通常是以树脂、或油、或乳液为主,添加或不添加颜料、填料,添加相应助剂,用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。
涂料属于有机化工高分子材料,所形成的涂膜属于高分子化合物类型。按照现代通行的化工产品的分类,涂料属于精细化工产品。现代的涂料正在逐步成为一类多功能性的工程材料,是化学工业中的一个重要行业。
作用主要有四点:保护,装饰,掩饰产品的缺陷和其他特殊作用,提升产品的价值。
涂料一般由四种基本成分:成膜物质(树脂、乳液)、颜料(包括体质颜料)、溶剂和添加剂(助剂)。
1成膜物质是涂膜的主要成分,包括油脂、油脂加工产品、纤维素衍生物、天然树脂、合成树脂和合成乳液。成膜物质还包括部分不挥发的活性稀释剂,它是使涂料牢固附着于被涂物面上形成连续薄膜的主要物质,是构成涂料的基础,决定着涂料的基本特性。
2助剂如消泡剂,流平剂等,还有一些特殊的功能助剂,如底材润湿剂等。这些助剂一般不能成膜并且添加量少,但对基料形成涂膜的过程与耐久性起着相当重要的作用。
3 颜料一般分两种,一种为着色颜料,常见的钛白粉,铬黄等,还有种为体质颜料,也就是常说的填料,如碳酸钙,滑石粉。
4 溶剂包括烃类。溶剂(矿物油精、煤油、汽油、苯、甲苯、二甲苯等)、醇类、醚类、酮类和酯类物质。溶剂和水的主要作用在于使成膜基料分散而形成黏稠液体。它有助于施工和改善涂膜的某些性能。
特点:
1、性能
(1)遮盖力:遮盖力通常用能使规定的黑白格掩盖所需的涂料重量来表示,重量越大遮盖力越小。
(2)涂膜附着力:表示涂膜与基层的粘合力。
(3)粘度:粘度的大小影响施工性能,不同的施工方法要求涂料有不同的粘度。
(4)细度:细度大小直接影响涂膜表面的平整性和光泽。
2、 特点
(1)耐污染性
(2)耐久性:包括耐冻融、耐洗刷性、耐老化性
(3)耐碱性:涂料的装饰对象主要是一些碱性材料,因此碱性是涂料的重要特性。
(4)最低成膜温度:每种涂料都具有一个最低成膜温度,不同的涂料最低成膜温度不同。
颜填料:颜料可以使涂料呈现出丰富的颜色,使涂料具有一定的遮盖力,并且具有增强涂膜机械性能和耐久性的作用.颜料的品种很多,在配制涂料时应注意根据所要求的不同性能和用途仔细选用,特点是基本不具有遮盖力,在涂料中主要起填充作用.填料可以降低涂料成本,增加涂膜的厚度,增强涂膜的机械性能和耐久性。常用填料品种有滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、二氧化硅等。
溶剂:除了少数无溶剂涂料和粉末涂料外,溶剂是涂料不可缺少的组成部分。一般常用有机溶剂主要有脂肪烃、芳香烃、醇、酯、酮、卤代烃、萜烯等等。溶剂在涂料中所占比重大多在50%以上。现代涂料行业正在努力减少溶剂的使用量。开发出了高固体份涂料、水性涂料、乳胶涂料、无溶剂涂料等环保型涂料。
首先要考虑树脂,颜填料和溶剂的相容性,树脂在溶剂中应该具有良好的溶解性能,能够完全溶解在溶剂中,颜填料和溶剂具有良好的润湿性能,能够均匀的分散在溶剂中。其次,具有合适的挥发速度,使涂料具有良好的成膜性能,不至于干的太快,或者干的太慢。第三,溶剂形成的气体应该具有良好的扩散性能,不能是涂膜出现穿孔,导致涂膜的防护性能下降。
环氧树脂稀释剂:1.[甲苯(80): 丁醇(20)],2.[二甲苯(70): 丁醇(30)],3.[丁酮(20):乙基溶纤剂(30):甲苯(50)]