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                水性涂料中的溶劑只有離子水?這是真的嗎?

                分類:
                行業新聞
                作者:
                來源:
                2020/10/19 13:12
                瀏覽量:
                水性涂料中的溶劑真的只有去離子水嗎?其實不然,由于水表面張力大,揮發速度慢,往往也需要加入有機溶劑來降低表面張力,以提高揮發速度。只不過與溶劑型涂料相比,水性涂料中使用的有機溶劑相對而言少很多。水性涂料中,選用的溶劑在配方體系中的作用主要體現在兩個方面:成膜助劑、調節干速。

                 

                快干是客戶對水性涂料最常提到的要求。由于其分子結構的獨特性,即分子間極強的氫鍵作用,特性與絕大部分有機溶劑有著明顯的區別。在水性涂料領域,這個特性集中體現在,由于水的蒸發熱高,水的蒸發速度要比常見的涂料溶劑慢十幾倍甚至幾十倍。而且,由于空氣中水蒸氣的含量顯著,并隨季節變化大,水的蒸發速度隨之發生變化。最嚴重時,如果空氣相對濕度達到100%時,水的蒸發會停止,而非水溶劑則不受此因素影響。

                 

                事實上,在水分揮發過程中就有溶劑的揮發,部分低沸點溶劑會與水形成共沸物,改變整個體系的揮發速度。更有雙組份和烤漆等會在整個過程中伴隨著交聯等化學反應。一般情況下,溶劑揮發在漆膜表干之后,這正是它所能起到成膜作用的原因。如果在表干之前就在揮發,那么它就會對整個體系的表干速度產生顯著的影響,進而明顯的影響漆膜的板面效果。

                 

                像所有涂料一樣,水性涂料的性能在很大程度上是由配方中選用的樹脂決定的。絕大多數水性成膜樹脂為乳液體系,該體系的成膜機理與溶劑型涂料不同。溶劑型樹脂與溶劑形成單相體系,隨著溶劑的蒸發,體系粘度增大,直至成為固體,從體系的機械性能來講,是一個連續的過程。而水性乳液則是一個雙向體系,隨著水的蒸發,體系粘度起始時變化不大,但當乳液顆粒的體積占總體系統體積達到一臨界值時,系統突然從液態變為固態,是一個不連續的過程,這一臨界點是水性涂料表干的開始,因此水性涂料的表干時間要比某些溶劑涂料還要短。從表干到漆膜性能的全部體現,取決于體系中殘留水分的蒸發速度,乳液顆粒中高分子的相互滲透,及體系中其它有機小分子的揮發速度。

                 

                從理論上來講,任何樹脂的溶劑都是成膜助劑。在實踐中,考慮到安全,成本,速度等因素,常見的成膜助劑也不過十幾種,主要是一些高沸點的醇、醚及酯。這些成膜助劑對于不同的水性涂料工程師來講又會各有偏愛。一般,某個有經驗的工程師,常用的成膜助劑不過兩三種。主要考慮因素是試劑在水和樹脂之間的分配和在樹脂顆粒內部的分配。特別是當水性樹脂為多相樹脂時,成膜助劑的選擇和搭配顯得尤為重要。此外,溶劑還會影響水性漆的流變狀態,不同溶劑的添加會使漆液有不同的粘度以及觸變性等特點。有些溶劑還可能會使漆液更易穩泡。這些,都是在設計配方時應該注意和權衡的。

                 

                多數成功的水性涂料配方應具備,快干以滿足廠家大批量生產的要求;高硬度漆膜以減少劃痕對外觀的損害;漆膜豐滿以使流平性/平整度良好。

                 

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