連云港澤陽裝飾材料有限公司
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溶劑是指用來溶解或分散成膜物質(zhì)、便于施工、在涂膜形成過程中揮發(fā)掉的液體,習(xí)慣上稱作揮發(fā)分。盡管溶劑在涂料產(chǎn)品中不是一種永久性的組分,但是溶劑對成膜物的溶解力決定了所形成的樹脂溶液的均勻性、漆液的黏度和貯存穩(wěn)定性。在色漆涂膜干燥過程中,溶劑的揮發(fā)性又極大地影響了涂膜的干燥速度、結(jié)構(gòu)和外觀。同時,溶劑的黏度、表面張力、化學(xué)性質(zhì)及其對樹脂溶液性質(zhì)的影響,以及溶劑使用的安全性、對人體的毒性等都是必須考慮的問題。
對于不同的涂料體系而言,需要選用不同種類的溶劑。溶劑對樹脂的溶解遵循極性相似、溶解度參數(shù)相近以及溶劑化的原則。所配制的溶劑要能夠充分溶解所選擇的樹脂,并綜合考慮成本及其它因素,達到綜合平衡。
在涂料配制過程中,希望相同濃度或固體含量的樹脂溶液的黏度越低越好。這樣,當(dāng)達到相同的施工黏度時,漆液的固體含量較高,從而提高施工效率,而揮發(fā)到大氣中的溶劑量較少,減少對環(huán)境的污染。而溶劑因其對高聚物的溶解力及其自身黏度,都對涂料的黏度造成一定的影響。
在涂膜干燥過程中,溶劑的作用是控制涂膜的流動特性。如果溶劑揮發(fā)太快,涂膜既來不及流平,也無法對基材有足夠的潤濕,因而不能產(chǎn)生很好的附著力,還會因迅速冷卻導(dǎo)致濕膜表面的水蒸氣冷凝而使涂膜發(fā)白;如果溶劑揮發(fā)太慢,不僅會延緩干燥時間,還會造成涂膜流掛。溶劑在揮發(fā)過程中也要保持合適的揮發(fā)梯度,如果溶劑組成不理想,就會引起樹脂的沉淀和涂膜的缺陷。因此,溶劑的揮發(fā)速率是影響涂料及涂膜質(zhì)量的一個非常重要的因素。
溶劑的表面張力會影響涂料的表面張力。在涂料中,低表面張力的溶劑對顏料的潤濕分散、底材的潤濕、涂膜的流平、底材的附著力、噴涂的霧化性能及防止涂膜的表面缺陷(如陷穴、縮孔、鏡框等)都有著積極的作用。在涂料配方設(shè)計時,必須充分考慮溶劑的表面張力。
不同溶劑具有不同的電阻率,就靜電噴涂而言,電阻率則成為一個重要指標(biāo)。選用靜電噴涂施工時,往往會遇到某些不易帶電的涂料,而通過調(diào)整溶劑配方,如在烤漆配方中加入少量二丙酮醇,即可使其電阻下降到適合施工的數(shù)值。
溶劑為揮發(fā)性有機物質(zhì)(VOC),對人體或多或少都有毒害作用。根據(jù)對人體的影響,其分類如表1所示。
在涂料中,溶劑的含量直接代表VOC 的含量,而不同的溶劑在空氣中的最高容許濃度,各國都有標(biāo)準(zhǔn)進行限制。除此之外,溶劑是易燃易爆的物質(zhì),所以必須考慮使用不同溶劑的涂料產(chǎn)品在生產(chǎn)、貯存、運輸及涂裝過程中的安全問題。
生產(chǎn)涂料時,必須充分考慮上述因素,使涂料配方達到最佳。此外,溶劑還會對涂料產(chǎn)生以下影響。
某些溶劑會與涂料中的某些組分發(fā)生反應(yīng),其中部分反應(yīng)是我們所希望的,如不飽和聚酯樹脂及光固化樹脂、自流平環(huán)氧地坪漆中的活性稀釋劑或單體等,其中的活性稀釋劑或單體既可起到稀釋、降黏的作用,又可與主體樹脂反應(yīng),起交聯(lián)作用,從而達到高固含量、高膜厚、低VOC 的要求。但是,部分反應(yīng)又是不希望的,比如在聚氨酯類漆中,如果使用含醇類溶劑,其中所含的羥基會與固化劑中的異氰酸酯基發(fā)生反應(yīng),影響交聯(lián),同時生成低相對分子質(zhì)量物質(zhì),使涂膜的硬度、耐久性、耐溶劑性等性能降低。因此,在涂料配方中應(yīng)避免此類反應(yīng)的發(fā)生。
如配制烤漆時,添加適量醇類溶劑會提高其貯存穩(wěn)定性;而添加酯類溶劑則會影響其貯存穩(wěn)定性。松節(jié)油用于醇酸樹脂時,促進干燥,并能提高貯存穩(wěn)定性。
(1)某些溶劑具有吸潮性或含水率偏高,慎重使用
對于聚氨酯類涂料,所用的溶劑需要經(jīng)過脫水等處理,達到氨酯級標(biāo)準(zhǔn)后方可使用,否則會嚴(yán)重影響其貯存穩(wěn)定性,并影響涂膜性能。
(2)氣味
對于部分溶劑,如酮類溶劑可能含有令人不愉快的氣味,在選擇溶劑時,應(yīng)盡可能避免。