溶剂型涂料干燥过程分为两个阶段,决定挥发速度因素有哪些
溶剂挥发膜物理干燥膜式传统热塑性溶剂型涂料例氯化聚烯烃、硝基纤维素、丙烯酸树脂、CAB聚乙烯醇缩甲醛等膜物溶解于定溶剂体系制备于50%固体涂料涂装经溶剂挥发固化膜般认溶剂蒸发两阶段:
第阶段即膜始膜物溶剂蒸发影响较主要决定于溶剂蒸汽压或融际相挥发速率
第二阶段随着溶剂蒸发涂膜黏度增加定程度自由体积减溶剂涂层扩散至表面受阻溶剂蒸发由涂层表面挥发控制转变扩散控制挥发速率显著变慢阶段能持续间
涂料,在中国传统称为油漆。中国涂料界比较权威的《涂料工艺》一书是这样定义的:“涂料是一种材料,这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面,形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜,又称漆膜或涂层。”早期大多以植物油为主要原料,故被叫做“油漆”。 不论是传统的以天然物质为原料的涂料产品,还是现代发展中的以合成化工产品为原料的涂料产品,都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。
涂料的组成涂料主要由四部分组成:成膜物质、颜料、溶剂、助剂。
成膜物质——是涂料的基础,它对涂料和涂膜的性能起决定性的作用,它具有粘结涂料中其它组分形成涂膜的功能。可以作为成膜物质的使用的物质品种很多,当代的涂料工业主要使用树脂。树脂是一种无定型状态存在的有机物,通常指高分子聚合物。过去,涂料使用天然树脂为成膜物质,现代则广泛应用合成树脂,例如:醇酸树脂、丙烯酸树脂、氯化橡胶树脂、环氧树脂等。
颜料——是有颜色的涂料(色漆)的一个主要的组分。颜料使涂膜呈现色彩,使涂膜具有遮盖被涂物体的能力,以发挥其装饰和保护作用。有些颜料还能提供诸如:提高漆膜机械性能、提高漆膜耐久性、提供防腐蚀、导电、阻燃等性能。颜料按来源可以分为天然颜料和合成颜料;按化学成份,分为无机颜料和有机颜料;按在涂料中的作用可分为,着色颜料、体质颜料和特种颜料。涂料中使用最多的是无机颜料,合成颜料使用也很广泛,现在有机颜料的发展很快。
溶剂——能将涂料中的成膜物质溶解或分散为均匀的液态,以便于施工成膜,当施工后又能从漆膜中挥发至大气的物质,原则上溶剂不构成涂膜,也不应存留在涂膜中。很多化学品包括水、无机化合物和有机化合物都可以作为涂料的溶剂组分。现代的某些涂料中开发应用了一些既能溶解或分散成膜物质为液态,又能在施工成膜过程中与成膜物质发生化学反应形成新的物质而存留在漆膜中的化合物,被称为反应活性剂或活性稀释剂。溶剂有的是在涂料制造时加入,有的是在涂料施工时加入。
助剂——也称为涂料的辅助材料组分,但它不能独立形成涂膜,它在涂料成膜后可以作为涂膜的一个组分而在涂膜中存在。助剂的作用是对涂料或涂膜的某一特定方面的性能起改进作用。不同品种的涂料需要使用不同作用的助剂;即使同一类型的涂料,由于其使用的目的,方法或性能要求的不同,而需要使用不同的助剂;一种涂料中可使用多种不同的助剂,以发挥其不同作用。(例如:消泡剂、润湿剂、防流挂、防沉降、催干剂、增塑剂、防霉剂……等)
首先从性能比较来看,溶剂型涂料仍占很大优势。涂料溶剂主要包括三大类产品,第一类是烃类溶剂,根据不同沸点进行分级; 第二类,也是应用最为广泛、最为主流的一类,是含氧溶剂类;第三类则是最为独特的溶剂-水。
中文名
溶剂型涂料
外文名
Solvent-based paints
快速
导航
性能
种类
烃类溶剂:通常是不同分子量材料的混合物,并且通过沸点不同进行分级,包括:脂肪族烃、芳香烃、氯化烃和萜烃等产品。
含氧溶剂:分子中含有氧原子的溶剂。它们能提供范围很宽的溶解力和挥发性,很多树脂不能溶于烃类溶剂中,但能溶于含氧溶剂。常见的包括醇、酮、酯和醇醚等产品。
水:作为独一无二的溶剂类型,水分子中存在两个活泼的氢离子和一个电负性的氧分子,与醇类形成线性链不同,水分子在三维阵中相结合,类似于交联聚合物。当水分子以这种方式相互结合时,其次价键的强度要大于醇类。与醇作溶剂相比,采用水作溶剂需要更大的能量来分离分子并将它们与其它材料结合。这意味着水对许多树脂材料而言是一种高效的溶剂,与此同时它又存在着比能高、沸点高的缺点。与多数溶剂不同,水的蒸发速率受到施工时周围环境的相对湿度和贯穿湿膜气流的很大影响。最后,代表水低蒸汽压力的同样独特的分子结构也造就了其较高的表面张力。这直接影响到涂料产品的润湿能力和对基材的粘结性。这种由氢离子提供的高表面能造成了水润湿以及获得对低表面能基材良好粘附键的困难[1] 。
2好的涂料会在溶剂中加一些化学物质,以增加其粘稠性和稳定性
3还有些涂料会用溶剂中的特殊物质来降低其毒性
不同的涂料溶剂起的作用也是不同的
首先应选择在阴暗的库房保存,杜绝室外暴晒,有条件的要在库房设置报警器(一旦空气中溶剂达到一定程度会自动报警),严禁在库房抽烟或有明火。库房门口必须设置灭火器,库房窗户不能打开。
溶液的浓度:
溶液的浓度取决于溶解在溶剂内的物质的多少;溶解度则是溶剂在特定温度下,可以溶解最多多少物质。有机溶剂主要用于干洗 (例如四氯乙烯)。
作涂料稀释剂 (例如甲苯,松节油), 作洗甲水或去除胶水 (例如丙酮, 醋酸甲酯 , 醋酸乙酯), 除锈(例如己烷),作洗洁精(柠檬精),用于香水 (酒精)跟用于化学合成(Chemical synthesis)。
溶剂和溶质大致上可分为极性基(亲水的) 和非极性基(疏水的)。 极性可以透过量度物质的介电常数或偶极距得知。
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。