涂料干燥与成膜概述
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乳胶漆成膜原理
乳胶漆成膜原理是指乳胶漆在施涂时液体状,经过干燥后形成具有一定厚度的膜状涂层。
乳胶漆的成膜原理主要包括聚合、溶剂挥发和乳胶微粒聚结三个过程。
首先是聚合过程。
乳胶漆中的聚合物通过交联、共聚、环化等反应方式发生聚合,形成长链大分子结构。
乳胶漆中聚合物的选择对漆膜的性能具有重要影响,不同类型的聚合物可以使乳胶漆具有不同的性能,如耐候性、柔韧性和耐久性等。
其次是溶剂挥发过程。
乳胶漆中会添加一定量的溶剂,如水和有机溶剂等,用于将乳胶液稀释成施涂时的适宜粘度。
在施涂乳胶漆时,涂层中的溶剂会逐渐挥发,导致乳胶液中聚合物浓度的增加,从而促进聚合反应的进行。
最后是乳胶微粒聚结过程。
乳胶漆中的聚合物以微小的粒子形式存在,这些粒子被稳定剂所包覆,防止粒子之间的相互结合。
在溶剂挥发过程中,溶剂的挥发使得聚合物微粒之间的距离逐渐缩小,稳定剂的作用也逐渐减弱。
当溶剂挥发完全后,聚合物微粒之间的相互吸引力会增强,导致微粒的相互聚结,形成致密的漆膜。
综上所述,乳胶漆成膜的原理是聚合、溶剂挥发和乳胶微粒聚结的综合作用。
这些过程使得乳胶漆在施涂后能形成均匀、平整的漆膜,提供保护和装饰作用。
简述溶剂挥发型涂料的成膜过程
涂料的成膜,首先得说说那溶剂挥发。
你涂上去的时候,那溶
剂就像热气一样,嗖嗖地往空气里跑。
这速度啊,直接决定了你的
涂料啥时候能干。
那溶剂一跑,聚合物分子们就开始亲密接触了。
它们你挨着我,我挨着你,像小朋友手拉手。
这时候,它们之间的力就开始增强,
就像黏黏胶一样,把大家都黏在一起。
等到那溶剂跑得差不多了,聚合物分子们也就黏得差不多了。
这时候,你的涂膜就完成了它的变身,变得又强又韧,不怕水、不
怕火,还能抵抗各种小伤害。
其实啊,这整个过程还挺受环境影响的。
温度高点、湿度大点,都会影响那溶剂挥发的速度,还有涂膜最后的性能。
所以,选涂料
的时候,还得看看天气和环境呢!
总的来说,涂料成膜就像个魔术,各种因素都得配合得当,才
能变出个完美的涂膜来。
了解了这个过程,你就知道怎么选涂料、
怎么用涂料啦!。
乳胶漆的成膜机理概述与分析中国油漆网讯/对于乳胶漆的成膜机理, 有多种说法, 还没取得一致的结论, 目前尚在形成发展之中。
但是不断深化对乳胶漆成膜机理的了解, 对乳胶漆的研究开发、生产和施工应用具有重要的意义。
1 乳胶漆的成膜过程[1]乳胶漆的成膜是一个从分散着聚合物颗粒和颜、填料颗粒相互聚结成为整体涂膜的过程。
该过程大致分为三个阶段: 初期、中期和后期。
1.1 初期乳胶漆施工后, 随着水份逐渐挥发, 原先以静电斥力和空间位阻稳定作用而保持分散状态的聚合物颗粒和颜、填料颗粒逐渐靠拢, 但仍可自由运动。
在该阶段, 水分的挥发与单纯水的挥发相似, 为恒速挥发。
1.2 中期随着水份进一步挥发, 聚合物颗粒和颜、填料颗粒表面的吸附层破坏, 成为不可逆的相互接触, 达到紧密堆积, 一般认为此时理论体积固含量为74 %, 即堆积常数是0 . 74 。
该阶段水份挥发速率约为初期5% ~10 % 。
Hoy 等[2] 用重量法悬臂梁堆积测定仪测试后得出, 均匀球形粒子优先堆积排列是随机的密堆积(Bernal 堆积), 其堆积常数不是0 . 74 , 而是0 . 635 ; 其最接近的平均粒子数不是12 , 而是8 . 5 。
大致可以把涂膜表干定义为中期的结束。
这时涂膜水分含量约为2 . 7 % [2] , 粘度为103Pa . s 。
1 . 3 后期在缩水表面产生的力作用下, 也有认为在毛细管力或表面张力等的作用下, 如果温度高于最低成膜温度(MFT) , 乳液聚合物颗粒变形, 聚结成膜, 同时聚合物界面分子链相互扩散、渗透、缠绕, 使涂膜性能进一步提高, 形成具有一定性能的连续膜。
此阶段水份主要是通过内部扩散至表面而挥发的, 所以挥发速率很慢。
另外, 还有成膜助剂的挥发。
在此阶段初, 成膜助剂的挥发, 是挥发控制的。
随后, 成膜助剂的挥发, 是扩散控制的[4] 。
如图1 所示。
2 乳胶漆的成膜条件乳胶漆成膜条件之一是水份挥发。
涂料的种类及成膜机理概述近几年来,房屋建设、能源交通和汽车制造业的迅速发展,带动了涂料需求量的大幅增长。
但在涂料的生产和使用过程中,产生了大量的废气、废水粉尘等有毒有害物质,对环境和人们的健康造成了严重威胁。
因此解决这一问题已然成为了涂料工业继续发展的必然要求,该如何处理涂料的污染十分值得思考。
为此,本文综述了几种主流涂料的发展现状及涂料的成膜机理,对涂料的污染问题进行总结,并对涂料的发展进行展望。
1涂料的发展现状根据形态分类,涂料主要分为有机溶剂型涂料,水性涂料和粉末涂料。
1.1有机溶劑型涂料有机溶剂型涂料是把有机溶剂作为稀释剂制成的涂料。
经过多年的发展,有机溶剂型涂料形成了具有高装饰性和持久保护性,多功能性和多样性的新型建筑材料,不仅在现代工业和现代国防的发展中,而且在信息,生物化学和新材料方面发挥着重要作用。
航空产业、海洋资源的开发和环境保护等现代产业的发展也在很大程度上取决于有机溶剂型涂料的发展。
但是在涂覆涂层后,成膜过程中,溶剂蒸发,会造成环境污染,大多数有机溶剂对人类都有毒,同时在成膜后溶剂完全蒸发,造成了资源和能量的浪费。
1.2粉末涂料粉末涂料以固体树脂作为基料,由基料与颜填料和助剂等组分组成固体粉末而制成,分为热塑性和热固性两大类。
与有机溶剂型涂料和水性涂料不同,它是以微小的粉末状态存在,从而容易分散在空气中,因此它的稀释剂是空气,而不是液体。
粉末涂料对环境要求低,可使用静电、滚涂、淋涂等多种涂装方式,并且过喷的粉末可以100%回收。
粉末涂料的涂膜性能优异,附着力良好、耐候性强、坚硬耐磨以及耐腐蚀性能优异,同时还是环境友好型涂料,在生产及使用过程中可以达到VOC零排放。
但其有很多缺陷,比如在生产和涂装过程中会产生大量粉尘,现有的除尘设备无法处理完全,仍有部分超细粉尘排放到大气中,并且需大量使用对人体有害的原料。
粉末涂料的固化需要高温条件,要消耗更多能量,而且无法在大多数非金属底材、特大型金属件和形状复杂的金属件表面使用。
涂料的干燥成膜时间随着工业化的发展,涂料在生活中的应用越来越广泛,无论是外墙涂料、木器涂料、水性涂料还是汽车漆,都需要进行干燥成膜。
涂料的干燥成膜时间在生产中非常重要,这也是决定产品质量和效率的因素之一。
1. 干燥成膜的定义所谓涂料的干燥成膜,是指涂料在施加后,在一定的湿度、温度条件下蒸发掉涂料中的溶剂或溶媒,然后形成了一层固体膜。
这个成膜的时间也就是涂料的干燥成膜时间。
涂料的干燥成膜时间对于厂家、使用商和用户来说,是非常重要的参数。
厂家需要考虑生产效率和成膜质量;使用商需要安排生产计划和维护设备;用户则需要知道干燥成膜时间来确认涂料表面的硬度和耐久度。
2. 干燥成膜时间的影响因素涂料的干燥成膜时间除了会受到气温、相对湿度等外界因素的影响,还会受到以下内部因素的影响:(1)涂料种类不同的涂料干燥成膜时间会存在差异。
一般而言,丙烯酸树脂和聚氨脂涂料的干燥成膜时间短,而氯化橡胶涂料和环氧涂料则干燥成膜时间相对较长。
(2)涂料厚度涂料厚度的增加会导致干燥成膜时间的延长。
主要是因为厚度较大的涂层会抑制溶剂的挥发,导致干燥成膜时间延长。
(3)溶剂种类和使用量溶剂种类和使用量的多少也会影响涂料的干燥成膜时间。
一般而言,使用量较大的溶剂会加速涂料中的挥发,从而缩短干燥成膜时间。
3. 干燥成膜时间的测试方法涂料干燥成膜时间的测试方法有多种,在实践中可以根据实际情况选择最为适合的方法。
常见的测试方法包括:(1)触摸测试法这是一种非常简单的测试方法,只需要用手指轻轻触摸涂料膜表面,若涂膜已经不会出现黏附的现象,可以将其视为已干燥成膜。
但这种方法缺点是精度较低,只适合于小面积和厚度较小的涂层。
(2)划格检验法这种方法比较适合于大面积涂层。
可以用硬度约等于涂料硬度的铅笔在涂层上画一条或几条交叉的线,然后观察这些线是否有粉化或着色现象。
如有,说明涂料未干燥成膜;若无,说明涂膜已经干燥成膜了。
(3)离线重量测定法这种方法是通过称量涂料在涂装前后的重量变化来计算涂料的干燥成膜时间。
涂料物质的成膜机理
涂料物质的成膜机理是指涂料由液体变为固体的过程,在此过程中,涂料中的颗粒会经历一系列的物化反应,从而形成一层覆盖于基材表面的固态膜。
具体来说,涂料物质成膜机理可分为以下三个步骤:
1. 热量传导:涂料中的游离水分子会吸收外界热量,并将其传递至涂料颗粒表面,使涂料颗粒在表面发生扩散。
2. 颗粒内部液化:当涂料温度升高时,涂料颗粒内部的结合基团会开始被破坏,使颗粒内部的液态成分释放出来,形成一层液态的膜状结构。
3. 液态膜内部凝固:当涂料中的游离水分子完全蒸发后,涂料中的结合基团开始重新结合起来,使涂料的液态膜变成固态膜,从而形成涂料物质的成膜。
涂膜剂成膜机理
涂膜剂的成膜机理通常涉及物理干燥过程和化学固化过程。
涂膜剂的成膜过程是一个将液态涂料转换为固态薄膜的过程,该过程可以通过多种方式实现:
1. 溶剂挥发型: 这种类型的涂料依靠溶剂的蒸发来形成薄膜。
涂料中的溶剂挥发后,剩下的成膜物质会形成硬化的涂层。
此类涂料一般由高分子聚合物和有机溶剂等组成,当溶剂逐渐挥发,涂料粘度增加,最终形成均匀的涂膜。
2. 乳液凝聚型: 这类涂料的成膜物质是以微粒形式分散在水中的,当水分蒸发后,这些微粒相互靠近、凝聚并形成连续的涂膜。
常见于乳胶漆等产品中。
3. 氧化聚合型: 涂料中含有可以发生氧化反应的成膜物,如油类或油性树脂,在空气中的氧作用下,这些物质会发生氧化聚合反应而固化成膜。
4. 缩合反应型: 这类涂料的成膜物质具有可发生缩合反应的官能团,通过加热或在催化剂作用下进行缩合反应,形成交联网络结构从而固化成膜。
5. UV固化型: UV固化涂料含有光引发剂和活性稀释剂,在紫外线照射下,光引发剂分解产生自由基,引发体系中活性单体或预聚体的聚合反应,快速形成固态涂膜。
6. 粉末涂装: 粉末涂料不含有机溶剂,通过静电喷涂到基材上,然后经过烘烤使粉末熔化并交联固化形成涂膜,这种方式环境友好且节能。
综上所述,涂膜剂的成膜机理不仅取决于其化学组成,还受施工环境和条件的影响。
不同的成膜机理适用于不同类型的涂料和应用场合,选择合适的涂料类型和成膜机理对确保涂层的性能和质量至关重要。