涂料的干燥有哪几种方法
不同的干燥方式对水性涂料的干燥速度和成膜质量有着明显的不同,下面就水性涂料的各种干燥方法概述之.
1、自然干燥
自然干燥具有方法简单、应用广泛的优点,但同时具有干燥速度慢的缺点.在自然条件下,温度和湿度及风速是不断变化的,干燥速度及成膜质量不稳定.如果在高温高湿或湿度比较大的情况下,涂层容易发白,干燥速度较慢.在低温下,干燥速度很慢;特别是在5℃下,水性涂料难以成膜.这些都是制约水性涂料推广应用的重要原因。
2、热空气干燥
热空气干燥是采用对流原理,以温度为40~60℃的热空气为载热体,将热能传递给工件表面的涂层,涂层吸收能量后固化成膜的加热干燥方法.常用电或蒸汽作为热源,先使空气加热,热量通过对流形式由热空气传递给涂层表面,使涂层得到快速干燥。
采用热空气干燥工艺,可以明显加快涂层干燥速度,并具有适应性强的特点,是应用较为广泛的一种干燥形式。
3、微波干燥
微波是指波长为1mm-1m,频率为300MHz-300GHz,具有穿透性的电磁波,常用的微波频率为915-2450MHz.微波加热利用的是介质损耗的原理,而水的介电常数比干物质大得多,电磁场释放能量的绝大部分被涂料中的水分吸收。
微波场以每秒几亿次的高速周期性地改变外加电场的方向,使水分子迅速摆动,产生显著的热效应,从而使涂料内部和表面的温度同时迅速升高.微波加热的优点在于干燥速度特别快,不同的物质对于微波具有选择性吸收;对于被干燥物件没有形状要求;对于涂膜的加热很均匀,不存在温度梯度,可以干燥厚膜。
4、紫外线干燥
对于水性UV木器涂料,可以采用紫外线固化的干燥方式.所谓紫外线固化是指水性UV木器涂料在波长为300-400nm的紫外线照射下进行固化的干燥方式。
在水性UV涂料中含有少量的光敏剂,在紫外线的照射下,光敏剂吸收特定波长的紫外线,分解产生活性基团,引发成膜物质的聚合反应,形成网状结构而使涂层固化.紫外线固化具有涂层固化速度快、涂膜质量好等特点.但是.此种方法只能用来干燥水性UV涂料,并且只能干燥成平板状的家具涂饰板件。
5、红外线干燥
红外线固化可以用来干燥水性木器涂料的涂层.所谓红外线固化实际上是指被涂饰的家具板件及其涂层在红外线的照射下,吸收辐射能量并被转化成热能,从而实现涂层的固化。
红外线是一种不可见射线,介于可见光和微波之间,波长为0.72-1000um.按波长范围分,可以分为“近”、“中”、“远”红外线,常用远红外线干燥涂层。
红外线固化具有固化速度快、升温迅速、固化质量好等优点,但是用红外加热干燥涂层时,涂层存在着明显的温度梯度,它的干燥是由表面向内部延伸的,这就使得它不适合用于干燥较厚的涂膜;红外线干燥只能加热红外线能够照射到的区域,不能用来干燥立体的物件。
涂料从流体层变成固体涂膜的物理化学过程,成为涂膜干燥;干燥过程的时间,叫做干燥时间。涂膜的干燥过程可分为表面干燥和实际干燥。涂料在施工后能否达到平整光滑的特性,称为流平性。流平性是涂料应用中非常重要的问题,它影响涂层的表观和光泽,当涂料涂刷在基材上时,将留下刷痕,此刷痕可因涂料未干燥前的流动而减轻。当涂料流平性差时,用肉眼便可以看出涂层表面不平的情形。当肉眼看不出差别来,此时称漆膜是平的,漆膜由不平向平滑的推动力不是重力,而是表面张力,一般情况下,流平性可以用ORCHARD公式评价。从理论上说,涂料黏度与诶或涂层越厚,流平性就越好。耐擦洗性是指在指定的耐擦洗仪上用特定的刷子,在按标准制成的乳胶漆板上往复湿擦次数。它反映漆膜表面的致密程度和抗分化性。有的乳胶漆在正常施工下耐擦洗性很好,但在不正常施工情况下,也会造成优质漆的耐擦洗性下降。耐擦洗性好的漆膜表面受到沾污时,用软布(或海绵)沾取清洁剂轻轻擦拭后,用清水洗净,即可恢复原状。部分照射在任何表面的光线能反射涂层表面粗略的映像。剩余的光线渗透到涂层的内部,经过涂层的吸收,散射和在表涂下的多次反射,最后以近似漫射的方式从涂层放射出反射由两部分组成,镜面反射光和漫繁盛光。这两部分的光线对涂层的质量意义重大。特别在汽车涂料的制造和施工方面。在高档涂料领域,以鲜映性指标来表示涂膜的漫反射程度。鲜映性指标是反映反射图像清晰度的指标。而光泽度由多角度光泽仪测定,光泽度仪可在任何给定角测定光线的反射率。
水性涂料以水为主要溶剂。由于水的沸点高、不易挥发,涂膜固体份随时间推移上升很慢。喷涂清漆前,色漆层的固体分必须达到80%以上。因此,水性涂料的烘干分两步进行:首先低温预烘干中涂+色漆层,然后于清漆喷涂后在进行高温烘干。
预烘干工艺条件。预烘干工艺条件见表1。
表1水性涂料的预烘干工艺条件
阶段、时间/s、室体湿度/%、室体温度/℃、室体风速/m.s-1
闪干(静置区) 60-120、65±5、23±2、0.2-0.3;
低温段(辐射/热风)60-120、<15、40-60、10(热风出口);
中温段(热风区) 120-180、<10、60-80、10(热风出口);
强冷段(冷却区) 60-120、N/A(室温)、车身温度降<40℃、---------;
二、水性涂料在施工过程中容易发生的问题和解决措施。水性涂料在施工过程中容易发生的问题和解决措施见表2。
表2水性涂料在施工过程中容易发生的问题和解决措施
项目 容易出现的问题 措施
(一)车体温度:
容易出现的问题
a.水性涂料固体份低,涂膜的外观和色相较溶剂型涂料更容易受车体温度影响;
b.在低温下工件内腔部位易发生涂膜流挂
措施
a.车体温度和喷涂室温度系统的水平为最佳,冬季要注意车间的保温;
b.中涂烘烤后、喷涂面漆前,车体要充分冷却
(二)膜厚:
容易出现的问题
a.在同样的膜厚情况下,水性涂料较溶剂性涂料容易发生流挂和气泡;
b.水性涂料烘干后,涂层的色相较溶剂涂料的变动大;
措施
a.要注意控制工件内腔部位的喷涂膜厚;
b.手工喷涂工件内腔时,注意保证喷枪与工件的垂直角度、出漆量不要过大等问题,以防止出现流挂、气泡和色差等问题
(三)污染:
容易出现的问题:涂膜很容易因受污染而发生缩孔
措施:定期更换喷涂室和预烘干段的过滤棉,并清理风道
(1)自然干燥:涂料在自然环境中受空气温度、湿度的影响下,达到干燥的方法,叫自然干燥,这种方法干燥缓慢,时间长。采用自然干燥的漆类有:油性漆、硝基漆、聚氨醋漆、丙烯酸漆以及水色、腻子、虫胶漆等底层材料。自然干燥不消耗能源,不需设备投资。
(2)加热干燥:利用蒸气或电热器将空气加热到一定温度,涂层在热作用下,较快的干燥。热空气干燥比自然干燥快,干燥时间大大缩短,提高工效,便于实行机械化、连续化生产。
(3)辐射干燥:所谓辐射是指红外线、远红外线、紫外线及电子束等辐射能,利用辐射能量直接照射涂层,加速固化的方法,称辐射干燥。
(4)烘干室的选择及注意事项
根据涂料的品种和干燥方法对烘干室进行选择时应考虑以下几点:
①如选用的涂料是常温自干型的,可以用无热源设备或其他设施。如果为了加快涂层的干燥速度,或避免恶劣气候对涂层干燥及性能的影响,可采用低温烘干室(此类涂料低温烘干温度常设定在50一80℃ )。
②根据多层涂装的要求,使用的底层、中间层、面层涂料的品种不同,烘干温度、时间的要求不同,烘干室选择应具备不同的涂层要求的相应条件。涂层必须干透才能达到发挥最佳性能,烘干室必须满足涂料实干的温度和时间的要求
③依据涂装产品的大小、年产量、形状、体积、厚度等条件,选择烘干室的设计结构、烘干方式。
④热源及烘干室的结构不同,适用不同形状、大小的被徐工件和不同干燥温度、时间要求的涂料。并具有不同的干燥效率。
⑤尽量选择升温速度快、烘室内温度均匀无局部过高或过低温度容易调节和控制的烘干室。烘室内应清洁,保温性好。
⑥烘室的对流(即循环风装置)应功能良好并便于调整。空气进人应尽量采用过滤器,不允许有害物质气体进人。
⑦烘干室在满足上述使用要求的情况下,应经济实用、耐久。造价和运行费用低。
1.自干或烘干的温度未达到要求。一般来说,双组份涂料在摄氏10度以下其干燥速度将大大降低,涂料的干燥过程将极其缓慢甚至停止。温度每降低10度,化学交联的时间增加一倍。
2.烤房升温后达到了设定温度,但没有保温一段时间即将加热停止。
3.一次连续喷涂过厚,造成涂膜内溶剂积存异常。特别是在使用普通涂料做连续喷涂中,按照规定要求可以喷涂2至3道,但为了追求更好的外观或为抛光留余量,就喷涂4道或5道,这样漆膜虽然厚了,但涂料的干燥性能大为降低,很难在规定时间内达到干燥要求。
4.固化剂和稀料没有配套使用。在使用固化剂和稀释剂等辅料时必须坚持配套的原则,不能随便使用不同品牌的辅料互相替代。就是同一品牌的产品,也要按照厂家的规定来使用。
5.自干场所通风不良或湿度过高,致使涂料中含有的溶剂不能正常挥发,涂料的干燥速度大幅降低。
6.被涂底面的清洁不良,留有蜡、油、水份等影响干燥的物质。在小面积修补中,有很多干燥方面的问题就是由此造成的。
7.在涂料中加入了过多的高沸点溶剂。为了改善流平或阴雨天防止发生“发白”的现象,加入了过量的“环己酮”等高沸点溶剂,这类溶剂挥发非常慢,会长时间残留在涂膜中,影响干燥。
8.固化剂的量不足或过多。固化剂在双组份涂料中不是可有可无的东西,它是按照一定的比例与涂料中的树脂发生交联反应,形成漆膜的。固化剂不足或多余,均会造成干燥不良的现象。一定要按照涂料规定的要求添加。
9.稀释剂中含有过量的水、醇、酸。这种情况多见于使用廉价代用稀料的场合。特别是以各种硝基稀释剂替代2K稀料使用的场合。这样的稀料不但会含有较多的水、醇等杂质,而且可能会含有与固化剂反应的物质,造成涂料的干燥异常。
10.抛光不当。特别是在涂料未完全干燥之前即涂料中的溶剂未能完全挥发干净之前,就开始抛光,除了会造成漆膜表面失光外,还会因为蜡液中的溶剂侵蚀作用造成涂料干燥异常。
11.某些不正确的喷涂工艺造成的涂料不能完全干燥或假干。例如在素色漆的二遍做法涂装中,如果使用了2K素色漆打底,但没有加固化剂,然后再在上面喷涂清漆,这样的操作的结果就是漆膜不干。
12.调色过程中出现失误。比较典型的是树脂不足造成的漆膜偏软现象,多是在微调过程中树脂量补充不足或在加配方时树脂量计算错误造成的。此情况不多见,除表现为漆膜偏软外,通常还伴有光泽低、易划伤脱落,碎片易粉化。在调色中如果树脂使用错误,例如将2K树脂使用于二遍做法素色漆中,也会出现长时间不干的现象。
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表面干燥——也称表干、指干、指触干燥。表面形成微薄漆膜。
实际干燥——涂层已完全转变成固体漆膜,具有一定硬度。
完全干燥——也称彻底干燥,是指漆膜已干透,已达到最终硬度,具备了漆膜的全部性能。
烘干——是采用烘烤的方法对物体进行的干燥。
对于细木装饰制品,工厂在制作组装时,其涂料宜在生产制作阶段施涂,最后一遍涂料,宜在安装后施涂,现场制作组装时,组装前应施涂一遍底子油(干燥油),安装后再施涂涂料。
油漆施涂应按产品说明书的温度要求进行。施涂工具使用完毕后,应及时浸泡在相应的溶剂中,不得混色浸泡。
扩展资料:
油漆的起源尚无定论。公元前6000 年,中国已用无机化合物和有机颜料混合焙烧对油漆加以改进。公元前1500 年,在法国和西班牙的山洞里,油漆已用于绘画和装饰。公元前1500 年,埃及人用染料如靛蓝和茜草制造蓝色和红色颜料,但这种油漆还很不完善。18 世纪,由于对亚麻仁油和氧化锌的开发利用,使油漆工业迅速发展。
20 世纪,油漆工艺有了重大发展,出现了粘着力更大、光泽度更高、阻燃、抗腐蚀与热稳定性高的各种颜色的油漆 油漆早期大多以植物油为主要原料,故被叫做“油漆”,如健康环保原生态的熟桐油。