1、涂料配方基本原理 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 。1. 涂料 的固化机理 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 。1. 涂料 的固化机理 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。1、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
2、合物不发生反应 。1、物理机理干燥 在 物理机理干燥 的涂料中 , 作涂料的成膜 物质是交联后的聚合物,其不能 溶解在溶剂中的, 所以利用 物理 机理 干燥 的涂料具有一定的缺陷 。2、化学机理干燥 为了 得到 交联化 的 涂膜 ,将 线型或 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。2、化学机理干燥交联反应大致有下述两类( 1)涂料与 空气交联 固化 氧气: 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。( 1)涂料与 空气交联 固化水: 能 与 异氰酸酯 发生缩聚反应。R-NC
3、O + 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 ,否则,涂料 表面就会形成一层 漆皮 。( 1)涂料与空气交联固化 漆皮 有时会 将下面的涂料封住, 隔绝涂料与 空气 进一步反应,但 漆皮往往都是 透气 的,这样 交联 反应就会 扩展到整个罐涂料 , 使涂料互相交联 ,形成 冻胶 。 ( 1)涂料与空气交联固化涂料在储存期间必须保持稳定 !双 组分包装涂料法: 聚
4、氨酯双组分涂料靠 异氰酸基 与 羟基 的化学反应,交联固化形成聚氨酯漆膜 。( 2)涂料组分 之间交联 固化 : 选用在 常温 下 涂料组分之间 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 。( 2)涂料组分 之间交联 固化 :2、化学机理干燥如 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。( 2)涂料组分 之间交联 固化 :u早期涂料工业普遍采用 颜基 比 (颜料与基料的质量比) 描述 涂料配方中的 颜料含量 。很多 情况下,可根据颜基比制定涂料配方,表征涂料的性能 。2. 颜料 体积浓度 面漆 颜
5、基比 :( 0.25 0.9): 1.0 底漆 颜基比: (2.0 4.0): 1.0 室外乳胶漆 颜基 比 : (2.0 4.0): 1.0 室内乳胶漆 颜基 比 :(4.0 7.0): 1.01、颜基 比 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。 1、颜基 比u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 。 2. 颜料 体积浓度2. 颜料 体积浓度2、颜料体积浓度(
6、 PVC) 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。PVC数学表达式:2. 颜料 体积浓度2、颜料体积浓度( PVC)当 基料逐渐加入到颜料中时, 基料被颜料 粒子 的 表面所 吸附 ,同时 颜料粒子 表面空隙中的 空气 逐渐被基料所 取代 。3、临界 颜料体积浓度( CPVC) 随着基料的不断加入,颜料粒子空隙不断减少,当 基 料 完全 覆盖 颜料 粒子表面,且 恰好填满 全部空隙时的颜料体积 浓度,定义 为临界颜料体积 浓度。 3、临界 颜料体积浓度( CPVC) CPVC与颜料 的吸油 值有关。 吸油值: 一定质量的 干颜料 形成
7、 颜料糊 时所需的 精亚麻仁油 的量称为颜料的吸油值,该值反映了颜料的润湿特性 ,用 表示 ,单位为g/100g 。 颜料 的 吸油值 与颜料对亚麻仁油的吸附 、 润湿 、 毛细作用 ,以及颜料的 粒度 、 形状 、 表面积 、 粒子堆砌方式 、粒子的 结构 与 质地 等性质有关 。3、临界 颜料体积浓度( CPVC) 3、涂膜性能 与 CPVC的关系颜料体积浓度在 CPVC附近变化时,漆膜的 性质 将发生 突变 , 因此,CPVC是涂料性能的一项重要表征,也是进行涂料配方设计的重要依据 。 流变学 是研究 流体流动 和 变形 的科学 。 涂料 的 流变性能 对涂料的 生产 、 贮存 、 施工 和 成膜 有很大的影响,最终会影响 涂膜性能 。3. 涂料 流变学 涂料 的流变性能与涂料在不同条件 下的粘度有关。1、粘度3. 涂料 流变学