新杭化工告訴你溶劑在塗料中的作用

作者: | 發布時間:2018-12-18 | 遊覽:2977

一.溶劑在塗料中的作用 
    溶劑在塗料中的作用往往不為人們重視,認為它是揮發組份,最後總是揮發掉而不留在漆膜中,所以對漆的質量不會有很大影響。其實不然,各種溶劑的溶解力及揮發率等因素對于制成的漆在生産、貯存、施工及漆膜光澤、附着力、表面狀态等多方面性能都有極大影響。
  塗料用溶劑一般為混合溶劑,由三大部分組成,即真溶劑、助溶劑和稀釋劑。酯類、酮類等溶劑既能溶解硝酸纖維素,也能溶解合成樹脂,如丙烯酸樹脂,是真溶劑,芳香烴及氯烴是合成樹脂的真溶劑,硝酸纖維的非溶劑(稀釋劑)。醇類是硝酸纖維素的助溶劑,合成樹脂的非溶劑(稀釋劑),但對于含高羟基、羧基等極性基團的合成樹脂,醇類又是真溶劑。脂肪烴(石油溶劑)不能溶解一般的丙烯酸樹脂(除側鍊烷基碳鍊較長的聚合物)。
塗料在施工時,塗料中的樹脂,顔料,增塑劑一般不宜調整,而塗料中的溶劑卻能任意調整比例,達到佳施工粘度。
二. 相似相溶原則
  各種高分子化合物及各種溶劑都因其分子結構的構型,極性基團的種類與數量,分子鍊的長短等因素的影響,而有不同的性質。高分子化合物如為極性分子,就必須使用極性溶劑使之溶解;如果高分子化合物是非極性的,就溶于非極性溶劑中,這就是相似相溶的規律。硝酸纖維素的分子具有較強的極性,所以能溶于酯、酮等極性溶劑,而不溶于烴類等非極性溶劑。
三.混合溶劑的揮發率
    混合溶劑的揮發率影響漆膜幹燥的快慢,但它對漆膜外觀也起着極大的影響。硝酸纖維素漆、丙烯酸酯漆的施工工藝以噴塗為主,漆自離開槍口分散成霧狀小粒灑落到物件表面的過程中溶劑已開始揮發,如果混合溶劑的揮發率太快的話,那麼落到物件表面以前溶劑可能已揮發掉30%以上,落到物件表面上的小粒的粘度就大大提高,流動性大大下降,嚴重地影響漆膜的流平性,從而産生漆膜不平滑即所謂桔皮現象。為了得到較光潔平整的漆膜,就不能片面地追求快幹,而要有一定比例的慢揮發溶劑以保證流平性。
  噴塗過程中常常碰到所謂發白的現象,這層白膜是由于水分與漆混合造成的。當水分不能全溶于揮發份時就與成膜物構成一層白色的乳狀體。水分逐步揮發,如乳狀體被殘留的溶劑所溶解則白色漆膜層消失。但如果溶劑不足以消除白膜,則漆膜的連續相破壞,導緻樹脂析出,出現發白現象。水分的來源,一方面是由于原料中含水量過高或是揮發分含有如乙醇、丙酮等易吸水原料,另一主要原因就是揮發率的影響。溶劑的揮發是一個吸熱反應,快速的揮發使噴漆的霧粒及物件的表面上被帶走很多熱量。一般使用快揮發溶劑時,可使噴塗物件表面溫度下降15~20℃,這就足夠使周圍空氣中的水分凝結于物件表面與漆膜相遇。所以,每當氣候濕熱空氣中水分含量高時,發白現象常格外嚴重。因此應适當地控制揮發性組分的揮發率,減少表面降溫水分凝結。即使稍有發白現象出現,又可在揮發後期用存留的溶劑重新溶解,以消除白膜。
  因此,從揮發速率方面來考慮,在噴漆及流平的初階段,揮發過快對質量産生不良影響,如桔皮、麻點、發白等缺陷往往由此産生。在後階段中,有一些慢揮發性溶劑在漆膜中還可以改善一些發白現象及提高光澤。但最終階段漆膜中若仍存留少量揮發份,則将引起漆膜發軟、發粘等不良現象,為避免這種現象發生要控制高沸點溶劑的用量,使其不殘留在漆膜中。
四.溶劑平衡原理
  混合溶劑由真溶劑、助溶劑及稀釋劑3種組份組成,這3種組份中又有快揮發、中揮發、慢揮發之别。所以當一種混合溶劑配成之後,由于這些原料的揮發率不一樣,總是揮發快的原料首先逸出,所以,自漆霧噴出後溶劑的成份即開始變化,怎樣的變化才是理想,須根據以下原則進行平衡。
  ①溶劑的揮發應均衡。混合溶劑的蒸餾曲線應成平緩上升的形狀,否則将引起多種漆膜表面的缺陷,甚至使漆膜産生應力而影響漆膜壽命。因此,在配方中應考慮不同組份的揮發速率,快、中、慢的組份用量要平穩,例如配方中快揮發溶劑及慢揮發溶劑的使用量都較大,而沒有适量中揮發溶劑加以平衡的話,那麼其蒸餾曲線必将是前階段直線上升,然後突然轉折形成一個鈍角改為低斜率上升,這樣的溶劑配方缺點較大。
  ②真溶劑、助溶劑與稀釋劑的比例應平衡。真溶劑、助溶劑及稀釋劑的比例對漆的粘度影響很大,較高含量的稀釋劑或過高含量的助溶劑都會明顯地提高漆的粘度。在揮發過程中,随着不揮發份含量逐步增加,漆的粘度增大,假如此時真溶劑大量揮發則稀釋劑的比例相對地增高,就會促使漆的粘度突然變稠而喪失流動性,引起氣泡、桔皮等漆膜缺陷,另外,溶劑的主要作用在于幹燥成膜之前保持全部不揮發份處于溶液狀态,不使其中任一組份不溶析出,否則造成漆膜連續相破壞以及表面粗糙失光等現象。為了防止幹燥過程中出現沉析現象,必須根據不揮發份的性質對溶劑的組份加以很好地平衡,既要節約真溶劑,又不能過量使用稀釋劑。在考慮配方時不僅要有足夠的真溶劑,還必須根據不同揮發速率加以平衡,以達到殘餘在漆膜中的溶劑能保持不低于原來的溶劑比例。

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