涂料中溶剂的作用

宝塔山漆啊 2024-08-24 02:54:41
1、溶剂在涂料中的作用: 溶剂在涂料中的作用不为人们重视,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。漆的性能及其在储存、施工方面都有较大影响。 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。 涂料在施工时,涂料中的树脂、颜料,增塑剂一般不宜调整,而涂料中的溶剂需任意调整比例,以达到最佳施工粘度。 2、溶剂的选择原则 ⑴ 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需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,需要根据相似相溶的原则选择合适的溶剂。 ⑵ 溶解度参数原则 任何一种高分子材料都是依靠分子间作用力使其大分子聚集在一起,这种作用能称为内聚能,单位体积的内聚能为内聚能密度,内聚能密度的平方根定义为溶解度参数。溶解度参数作为选择溶剂的参考指标,对于非极性高分子材料或极性不强的高分子材料,当其溶解度参数与某一溶剂的溶解度参数相等或不超过正负1.5时,该聚合物便可溶于此溶剂中,否则不溶。 ⑶ 混合溶剂的原则 选择溶剂,除了使用单一溶剂外,还可使用混合溶剂。有时两种溶剂单独不能溶解的聚合物,如将两种溶剂按一定比例混合起来,却能使同一聚合物溶解。混合溶剂具有协同效应,可作为选择溶剂一种方法。 ⑷ 溶剂的溶解力 溶剂对高分子化合物的溶解力,可由配制一定浓度溶液的溶解速度、粘度以及溶液对非溶剂的稀释比值等几个方面来表示。稀释比值就是指一份溶剂可以容忍非溶剂的最高份数,超过此值,溶解力将完全丧失。在油漆中,除溶剂之外还常适当地掺用非溶剂时,除了选择适当的品种外还要控制其用量,以保证混合溶剂有相当的溶解力。 ⑸ 溶剂的挥发速率 在施工过程中首先接触到的是涂料,干燥速度快慢的问题,这和溶剂的挥发速度成正比,施工时用户总是希望漆膜干得快一些,但是干燥过快会影响漆膜的流平性、光泽等指标;干得慢些可以保证漆膜的流平及防止桔皮、泛白等现象,所以溶剂的选用也要平衡各方面的因素,选择最合适的溶剂。 3、混合溶剂的组成 涂料的组成可以分为挥发份及不挥发份两个部分。在挥发份中包括真溶剂、助溶剂及稀释剂。挥发份的组成配方应遵循涂料粘度、溶剂挥发率、溶剂平衡原则进行调整。 ⑴ 涂料的粘度 不挥发份的品种、规格及数量影响着漆的粘度,同时挥发份的配方对粘度也有影响。溶剂溶解力强,溶液的粘度低;溶解力差,溶液的粘度高。此外,稀释剂用量对粘度也有影响,多用稀释剂固然可以降低成本,但用量高到一定限度时,溶液的粘度就会急聚增高,说明混合溶剂的溶解力还没达到稀释比值,但溶解力已明显降低。因此稀释剂在配方中的加入量,是有一定最佳控制量。 ⑵ 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。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质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色漆膜,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乙醇等易吸水原料,另一主要原因就是挥发率的影响。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。 ⑶ 溶剂的平衡原理 混合溶剂由真溶剂、助溶剂及稀释剂三种组份组成,这三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,怎样的变化才是最理想,须根据以下原则进行平衡。 ① 溶剂的挥发应均衡。混合溶剂的蒸馏曲线应成平缓上升的形状,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的寿命。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加量大,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接上升,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。 ② 真溶剂、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,引起起泡、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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