物理方式一溶剂挥发成膜

文章来源：https://www.hayondpowder.cn 发布时间：2019-12-26 浏览次数：98

       传统的热塑性溶剂型涂料，例如氯化聚烯烃、硝基纤维素、丙烯酸树脂、CAB和聚乙烯醇缩甲醛等成膜物溶解于一定的溶剂体系制备成小于50%固体分的涂料，涂装后经溶剂挥发固化成膜。事实上，成膜过程比想象的复杂得多。溶剂挥发引起的涂料流变特性的变化与流平和防流挂性平衡，溶剂滞留对涂层性能乃至涂层的结构均有重大影响。

      聚合物大分子，通常线型结构的分子在溶液中以线团缠绕形态存在，在溶解力不同的溶剂中其形态不同。当溶剂蒸发时，聚合物分子线团移动程度降低，尤其是使用强溶剂与弱溶剂混合体系时，不同溶剂蒸发速率之差必然影响大分子线团及相互缠绕的形态，从而导致涂层结构和性能差别。

      一般认为，溶剂蒸发分为两个阶段。第一阶段即成膜开始时，成膜物大分子对溶剂蒸发影响较小，主要决定于溶剂的蒸气压或溶剂的相对挥发速率。随着溶剂蒸发，涂膜黏度增加到一定程度，自由体积减小，溶剂从涂层中扩散至表面受阻，溶剂蒸发由涂层表面挥发控制转变为扩散控制，挥发速率显著变慢，即为第二阶段。此阶段可能持续很长时间，例如，某些氯化聚烯烃涂层2年后仍然亨2%-3%的残留溶剂，称为溶剂滞留。事实上它们转变为增塑剂了。扩散速率取决于自由体积，其最重要的影响因素是T和Tg，干燥温度T高于Tg，则扩散控制不起作用；若Tg高于丁，则溶剂挥发受控于扩散速率。所以要将溶剂从涂层中彻底清除，必须在高于成膜物温度Tg下烘烤。尽管近年来对溶剂挥发模型的定量化处理做了不少的工作，但至今尚未取得满意的结果。溶解力和相对挥发速率不同的混合溶剂体系的蒸发速率控制及对成膜质量的影响更加复杂，  目前只能通过实践确定。

        高固体分涂料中溶剂比常规涂料低得多，其溶剂蒸发速率对涂层流挂性的影响更加重，要。一般而言，高固体分涂料溶剂挥发更慢，不仅由于大多采用高压元气喷涂施工而雾化损失少，而且主要由扩散控制溶剂挥发。高固体分涂料主要是化学成膜，交联引起涂膜黏度增大，自由体积减小也是重要影响因素。