任务3.2涂料的涂装三涂料的成膜娄西中59课件.pptxVIP

任务3.2涂料的涂装（三）

涂料的成膜;内容

涂料的干燥成膜过程

1.涂料的物理性干燥；

2.涂料的化学性干燥；

催干剂

3.固化型涂料的干燥；

4.烘干聚合型涂料的干燥。

;涂料的干燥过程即为涂料的成膜过程，是将涂料转变为具有装饰性和保护作用的连续涂层的过程，直接关系到涂层的使用效果，是整个涂料施工中的最后一步和重要的一环。

涂料的成膜包括将涂料施工在被涂物件表面和使其形成固态的连续的涂膜两个过程。液态涂料施工到被涂物件表面后形成了可流动的液态薄层，通称为“湿膜”，它要按照不同的机理，通过不同的方式，变成固态的连续的“干膜”，才得到需要的涂膜。这个由“湿膜”变为“干膜”的过程通常称为“干燥”或“固化”。这个干燥或固化过程是涂料成膜过程的核心阶段。

液态涂料的“湿膜”变成了“干膜”，首先发生了形态的变化，即从能流动的液态逐步变为不易流动的固态，所发生的变化也就是流动性或粘度的变化。液态涂料在施工时需要的粘度是和涂料本身的粘度不完全相同的，任何一种液态涂料的干燥或固化过程都经历粘度变化的过程。固态涂料本身虽多为粉末状，但施工粘附在被涂物件表面后还不能形成连续的薄膜，它也要发生形态的变化即从分散的粒子凝聚为连续涂膜才能实现成膜过程。不论液态涂料和固态涂料，“干燥”或“固化”过程的速度（即通常所说的“干燥速度”）和达到的程度（即通常所说的“干燥程度”），都是由涂料本身组成结构、成膜的条件（温度，湿度，涂膜厚度等）和被涂物件的材质特性所决定的。;根据据涂料中所用树脂基料的性质的不同，涂料干燥过程中所发生的变化也不同，具体可分为物理性干燥和化学性干燥两大类。物理干燥主要是靠溶剂的挥发和分子链缠结成膜（溶剂性涂料）或水的挥发和乳胶粒凝聚成膜（乳胶涂料）等物理过程为主的；例如:硝基漆、热塑性丙烯酸酯涂料、过氯乙烯涂料等的干燥都属于此类。而化学干燥则是以成膜物质的各种化学反应为主，，在室温或高温下通过化学交联反应形成三维网状结构（热固性涂???）成膜，并伴有溶剂挥发等物理过程的干燥。这些交联反应或是通过树脂中不饱和基团的自动氧化或是基团之间进行缩聚反应来实现的，例如：醇酸树脂涂料、环氧树脂涂料、聚氨酯涂料等的干燥都属于此类。

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;在阶段1，溶剂的挥发速度主要取决于溶剂的蒸气压、溶剂蒸气的密度、蒸发潜热、溶液的表面张力、相对湿度、膜的比表面积和涂料表面气流的强度。随着溶剂的挥发，体系的粘度在增加，自由体积在减小，此时溶剂的挥发速度不仅取决于溶剂挥发多快，而且取决于溶剂分子达到膜表面的速度，即达到2阶段——溶剂的挥发速度受溶剂通过膜的扩散速度所控制。

随着溶剂的进一步挥发，聚合物溶液逐渐接近成膜温度，自由体积空穴变得很少，溶剂挥发为残余在涂膜中的溶剂的挥发，即阶段3。

颜料对挥发速度能产生不同的影响：粗分散的颜料能加速挥发，细分散的颜料特别是片状结构的颜料能使挥发速度减少。;

;如按照相互扩散理论来解释乳胶粒的成膜机理，即乳胶成膜分为3个阶段：在前两个阶段，水的挥发使得粒子间区稳定剂浓度增加和球形聚合物粒子的部分变形。在聚合物变形过程中，表面张力和毛细管力均起重要作用。在第三阶段，即稳定剂的排除阶段。取决于稳定剂的性质，或增塑聚合物改善了膜的粘结，或离开聚合物粒子并在粒子之间形成分散的聚集体。这样，聚合物粒子的凝聚程度取决于分散体系中稳定剂的性质和用量以及成膜条件。

无论何种理论，均离不开乳胶粒子中聚合物分子自由扩散进入邻近粒子中并最终导致单个粒子消失，而聚合物分子的运动需要乳胶粒中有足够数量和尺寸的自由体积孔穴作保证。换句话说，乳胶粒子的Tg必须低于成膜时的温度，通常将乳胶能够成膜的最低温度称为最低成膜温度。当成膜温度高于聚合物的Tg时，成膜较快。成膜速度受（T---Tg）影响很大，一般希望乳胶粒子能快速凝聚成膜，所以乳胶的Tg必须远远低于成膜温度。通常，建筑涂料需要在低至5℃的温度下快速成膜，这样，乳胶粒子的Tg必须更低，但另一方面（T---Tg）也影响凝聚的膜是否为固态膜。

;另外，通过粒子凝聚成膜的还有非水分散体系、有机溶胶、增塑溶胶和水稀释性树脂体系，以及粉末涂料体系。在这不作介绍。

涂料的化学性干燥

2.氧化聚合性涂料：即溶剂性涂料的氧化干燥。

如酯胶，酚醛，醇酸，聚氨酯油等涂料的干燥，随涂料中干性油的类型及其油度，树脂品种和及其用量，催化剂的种类和用量，温湿度的不同，将直接影响涂料的干燥和涂膜的性能。