涂料在储存过程中,必须在相当长的时间内保持稳定,也就是说涂料中的组分彼此间不能发生化学反应。涂料一旦施工于物件表面之后,当然必须会硬干,但是某些涂料施工后在一定条件下并不干燥,这就说明涂料的干燥过程并不单靠涂料中液体的挥发,而是按照一定的干燥机理进行的。干燥机理有三类:两种化学机理,一种是物理机理。(一)涂料的固化机理1、物理机理干燥只靠涂料中液体(溶剂或分散相)的蒸发而得到干硬涂膜的干燥过程称为物理机理干燥。在物理机理干燥的涂料中,聚合物在制成涂料时已有足够大的分子量。当它失去溶剂之后就相当硬而不粘了。在干燥过程中,聚合物不发生反应。如果该聚合物在涂料中是溶解在溶剂中的,那么在成膜以后还会被这些溶剂所溶解。如果聚合物在涂料中是以乳液或胶态分散液形态存在的,成膜后就不会溶解在原来的分散介质液体中,但会被其它溶剂所溶解,因为它是线性聚合物。2、化学机理干燥 用交联了的聚合物作涂料的成膜物质无疑会有很多优点,但交联了的聚合物是不能溶解在溶剂中的,所以不能用交联了的聚合物制涂料。 为了得到交联化了的涂膜,将线型的或轻度支链化的聚合物,甚至用简单的低分子化合物配制成涂料,待涂料施工后再使它发生交联反应,成为交联化的聚合物。交联反应大致有下述两类(1)涂料与空气发生反应的交联固化空气中的氧气和水蒸气是具有化学反应性的。氧气是能与干性植物油和其它不饱和化合物反应而产生游离基并引起聚合反应的。水能与异氰酸酯发生缩聚反应。R-NCO+H2O→R-NHCOOH→R-NH2+CO2 R-NCO+RNH2 → R-NHCONH-R通过这两种反应都能得到交联的涂膜。在这两种情况下,空气都被利用来作为一种反应性组分。因此,涂料在储存期间,涂料罐的盖子必须紧紧盖住而使涂料与空气隔绝,如果不是这样,涂料表面就会形成一层漆皮。漆皮有时也会将下面的涂料封住,隔绝了它们与空气进一步的反应。但漆皮往往还是透气的,这样交联反应就会扩展到整罐涂料,使它互相交联。易于形成冻胶。选用在常温下互不发生反应,只是在高温下或受到辐射时才发生反应的组分。比如,紫外光固化涂料是一种单组分、无溶剂的涂料,涂覆时接受紫外光的照射,液体涂料将会在零点几秒到几十秒的时间内固化成膜。涂料的颜料体积浓度是表征涂料最重要、最基本的参数早期涂料工业普遍采用颜基比描述涂料配方中的颜料含量。由于涂料中所使用的各种颜料、填料和基料的密度相差甚远,颜料体积浓度更能科学反映涂料的性能,在科学研究和实际生产中成为制定和描述涂料配方的参数。(二)颜料体积浓度1、颜基比涂料配方中颜料(包括填料)与粘结剂的质量比称为颜基比。在很多情况下,可根据颜基比制定涂料配方,表征涂料的性能。一般来说,面漆的颜基比约为(~):,而底漆的颜基比大多为(~):,室外乳胶漆颜基比为(~):,室内乳胶漆颜基比为(~):。要求具有高光泽、高耐久性的涂料,不宜采用高颜基比的配方,特种涂料或功能涂料则需要根据实际情况采用合适的颜基比。2、颜料体积浓度(PVC)与临界颜料体积浓度(CPVC)颜料体积浓度(PVC)与临界颜料体积浓度(CPVC)在颜料和基料的总体积中既干膜体积中,颜料所占的体积分数称为颜料体积浓度,用PVC表示。即:
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