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涂料知識:特性溶劑

2010-11-08來源:慧聰瀏覽量:

在涂料配方的黃金時代,當幾乎所有的配方都是以溶劑為基礎時,與粘合劑體系溶解在溶劑中的程度相比,溶劑從施涂的薄膜中脫離的效率對于配方設計者而言要苛刻得多。當今的配方標準更強調降低揮發性有機化合物(VOC)

  
  較后的一類,也是獨自的一類,是那些奇怪的小分子“通用溶劑”―水。水獨自為一類主要是因為其分子結構,對于涂料應用要么立刻非常好,要么特別不好。在水中具有兩個活性(暴露的)氫離子和一個電負性的原子(氧)。沒有如(類似結構的)醇那樣形成直線鏈,水分子在三維空間締結,與交聯的聚合物類似。當以這種方式彼此締結時,其副價鍵的強度大于(更不易斷裂)醇。與醇相比需要高得多的能量使分子解離并且使它們與其他" >其他材料結合。這意味著盡管水對于許多樹脂材料是一種**的溶劑,但其劣勢在于高比能和高沸點。不同于絕大多數的溶劑,水的蒸發速度在很大程度上受施涂時環境相對濕度的影響以及受吹過濕膜的空氣的影響。較后,定義了水的低蒸汽壓的相同的特別的分子結構也決定了其高表面張力。這直接影響著配方在基材上濕潤和粘附的能力。由氫離子提供的該高表面能造成了水難于在更低表面能的基材上濕潤并獲得良好的粘附。由此絕大多數的特性溶劑走到了前臺,通過從根本上“固定”水不良的接觸角參數,同時使其可取的性能不受到損害。
  
  在絕大多數乳液和溶液類型的水性體系中,需要加入這些特性溶劑。對于本行業而言這些特性溶劑有很多名稱,但在該行業中多年來一直使用共溶劑這一通用種類名稱。共溶劑可以包括高達15%或更多的水性配方,而且所需量根據配制的體系的種類而變化。這些材料用于多種用途。
  
  在乳液中,它們可以充當聚結劑、凍結-融化穩定劑、流平劑和濕邊助劑。在溶液醇酸樹脂和丙烯酸樹脂中,它們有利于更低揮發性的媒介物溶解,加速水分釋放,調節干燥速率,改善流動和流平性并且控制起泡。許多共溶劑用于輔助顏料分散。其他的共溶劑起偶聯劑的作用,使水和樹脂的不混溶混合物成為穩定的分散體。
  
  特性溶劑作為聚結劑
  
  由于乳液涂料固化的方式,懸浮于媒介物中的聚合物小液滴可以結合成為相鄰的膜一直是人們所關心的。例如,由于Tg(玻璃化轉變溫度)必須低于周圍環境溫度,或者必須利用熱使薄膜聚結,因此膠乳涂料必須在很窄的溫度范圍內施涂。在這種情況下,特性溶劑做共聚的工作。少量的這些溶劑材料可以起到外部增塑劑的作用。隨著涂料中的水蒸發,溶劑分子保留在樹脂液滴之間。水蒸發后,溶劑遷移到膠乳樹脂液滴中并且使其膨脹,實際上是使它們聚結成相鄰的膜。

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