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新杭化工告诉你溶剂在涂料中的作用

作者: | 发布时间:2018-12-18 | 游览:3516

一.溶剂在涂料中的作用 
    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,达到佳施工粘度。
二. 相似相溶原则
  各种高分子化合物及各种溶剂都因其分子结构的构型,极性基团的种类与数量,分子链的长短等因素的影响,而有不同的性质。高分子化合物如为极性分子,就必须使用极性溶剂使之溶解;如果高分子化合物是非极性的,就溶于非极性溶剂中,这就是相似相溶的规律。硝酸纤维素的分子具有较强的极性,所以能溶于酯、酮等极性溶剂,而不溶于烃类等非极性溶剂。
三.混合溶剂的挥发率
    混合溶剂的挥发率影响漆膜干燥的快慢,但它对漆膜外观也起着极大的影响。硝酸纤维素漆、丙烯酸酯漆的施工工艺以喷涂为主,漆自离开枪口分散成雾状小粒洒落到物件表面的过程中溶剂已开始挥发,如果混合溶剂的挥发率太快的话,那么落到物件表面以前溶剂可能已挥发掉30%以上,落到物件表面上的小粒的粘度就大大提高,流动性大大下降,严重地影响漆膜的流平性,从而产生漆膜不平滑即所谓桔皮现象。为了得到较光洁平整的漆膜,就不能片面地追求快干,而要有一定比例的慢挥发溶剂以保证流平性。
  喷涂过程中常常碰到所谓发白的现象,这层白膜是由于水分与漆混合造成的。当水分不能全溶于挥发份时就与成膜物构成一层白色的乳状体。水分逐步挥发,如乳状体被残留的溶剂所溶解则白色漆膜层消失。但如果溶剂不足以消除白膜,则漆膜的连续相破坏,导致树脂析出,出现发白现象。水分的来源,一方面是由于原料中含水量过高或是挥发分含有如乙醇、丙酮等易吸水原料,另一主要原因就是挥发率的影响。溶剂的挥发是一个吸热反应,快速的挥发使喷漆的雾粒及物件的表面上被带走很多热量。一般使用快挥发溶剂时,可使喷涂物件表面温度下降15~20℃,这就足够使周围空气中的水分凝结于物件表面与漆膜相遇。所以,每当气候湿热空气中水分含量高时,发白现象常格外严重。因此应适当地控制挥发性组分的挥发率,减少表面降温水分凝结。即使稍有发白现象出现,又可在挥发后期用存留的溶剂重新溶解,以消除白膜。
  因此,从挥发速率方面来考虑,在喷漆及流平的初阶段,挥发过快对质量产生不良影响,如桔皮、麻点、发白等缺陷往往由此产生。在后阶段中,有一些慢挥发性溶剂在漆膜中还可以改善一些发白现象及提高光泽。但最终阶段漆膜中若仍存留少量挥发份,则将引起漆膜发软、发粘等不良现象,为避免这种现象发生要控制高沸点溶剂的用量,使其不残留在漆膜中。
四.溶剂平衡原理
  混合溶剂由真溶剂、助溶剂及稀释剂3种组份组成,这3种组份中又有快挥发、中挥发、慢挥发之别。所以当一种混合溶剂配成之后,由于这些原料的挥发率不一样,总是挥发快的原料首先逸出,所以,自漆雾喷出后溶剂的成份即开始变化,怎样的变化才是理想,须根据以下原则进行平衡。
 ?、偃芗恋幕臃⒂??;旌先芗恋恼袅笄哂Τ善交荷仙男巫?,否则将引起多种漆膜表面的缺陷,甚至使漆膜产生应力而影响漆膜寿命。因此,在配方中应考虑不同组份的挥发速率,快、中、慢的组份用量要平稳,例如配方中快挥发溶剂及慢挥发溶剂的使用量都较大,而没有适量中挥发溶剂加以平衡的话,那么其蒸馏曲线必将是前阶段直线上升,然后突然转折形成一个钝角改为低斜率上升,这样的溶剂配方缺点较大。
 ?、谡嫒芗?、助溶剂与稀释剂的比例应平衡。真溶剂、助溶剂及稀释剂的比例对漆的粘度影响很大,较高含量的稀释剂或过高含量的助溶剂都会明显地提高漆的粘度。在挥发过程中,随着不挥发份含量逐步增加,漆的粘度增大,假如此时真溶剂大量挥发则稀释剂的比例相对地增高,就会促使漆的粘度突然变稠而丧失流动性,引起气泡、桔皮等漆膜缺陷,另外,溶剂的主要作用在于干燥成膜之前保持全部不挥发份处于溶液状态,不使其中任一组份不溶析出,否则造成漆膜连续相破坏以及表面粗糙失光等现象。为了防止干燥过程中出现沉析现象,必须根据不挥发份的性质对溶剂的组份加以很好地平衡,既要节约真溶剂,又不能过量使用稀释剂。在考虑配方时不仅要有足够的真溶剂,还必须根据不同挥发速率加以平衡,以达到残余在漆膜中的溶剂能保持不低于原来的溶剂比例。

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