涂料配方的基本概念

涂料配方的主要成分有：樹(shù)脂、顏料、溶劑和助劑

第一節(jié)  顏料體積濃度(PVC)和CPVC

1. 顏料體積濃度(PVC)

各種色漆配方PVC值

中油度的醇酸樹(shù)脂配制有光醇酸磁漆，黑色磁漆PVC約為2-3%，綠色磁漆PVC約為8-10%，白色磁漆約為16-18%。

2. 臨界顏料體積濃度(CPVC): 樹(shù)脂恰好填滿(mǎn)全部空隙時(shí)的顏料體積濃度。

CPVC是漆膜性能的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，見(jiàn)下圖2.1。

圖2.1　涂料性質(zhì)在CPVC時(shí)的突變

第二節(jié)  CPVC的計(jì)算

OA為顏料的吸油量；ρ為顏料的密度。

OA為100克的顏料所能吸附的亞麻油量。

                             表2.1　一般涂料的PVC值

第三節(jié)  涂膜的干燥與固化

涂料的成膜過(guò)程就是將涂覆到被涂物表面的涂料由液態(tài)（或粉末狀），轉(zhuǎn)化為無(wú)定形薄膜的過(guò)程。這一過(guò)程也稱(chēng)作涂料的固化或涂料的干燥。

一、涂料的成膜機(jī)理

（一）              溶劑揮發(fā)型

在這類(lèi)涂料的干燥成膜過(guò)程中不發(fā)生顯著的化學(xué)變化，溶劑揮發(fā)后殘留涂料組份形成涂膜。硝基漆、過(guò)氯乙烯漆都屬于這種類(lèi)型，揮發(fā)過(guò)程包括下述兩個(gè)階段：

第一階段是緊接涂裝后大量自由溶劑的揮發(fā)。

第二階段是與成膜物連結(jié)比較牢固的殘余溶劑的揮發(fā)。

（二）              乳液凝聚型

乳液是指細(xì)微的樹(shù)脂粒子（直徑在0.1~1mm之間）以非均相的方式分散于連續(xù)相即介質(zhì)中的涂料體系。根據(jù)連續(xù)相介質(zhì)的不同，可分為水分散體和非水分散體，它的干燥就是這些樹(shù)脂微粒的凝聚成膜。這個(gè)過(guò)程與溶劑揮發(fā)同時(shí)發(fā)生，其間也沒(méi)有顯著的化學(xué)變化。

（三）              縮合反應(yīng)型

由大分子量的具有線(xiàn)型分子鏈結(jié)構(gòu)的樹(shù)脂通過(guò)縮合反應(yīng)形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而固化成膜。屬于這一類(lèi)型的有酚醛樹(shù)脂。氨基醇酸樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂等。下面以氨基醇酸烘漆為例說(shuō)明其機(jī)理：

         （四）              聚合交聯(lián)型

聚合交聯(lián)型涂料：靠聚合反應(yīng)形成高分子化合物涂膜的涂料。特點(diǎn)是這種涂料施工時(shí)是低分子量的不飽和單體或其低聚物，干燥固化時(shí)發(fā)生聚合反應(yīng)而形成高分子涂膜。常見(jiàn)的有環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂涂料。

聚合交聯(lián)型涂料又可分成下列幾種情況：

1. 樹(shù)脂與單體的自由基聚合

2. 兩種低聚合度樹(shù)脂的聚合交聯(lián)

3. 氧化聚合型

二、涂膜的干燥方式

干燥過(guò)程可分為三個(gè)階段：

1.            指觸干（表干）：涂層在被涂物表面經(jīng)一段時(shí)間后首先達(dá)到表干階段。其特征是用手指輕觸涂膜，涂膜不附在手指上。

2.            半硬干：表干后，溶劑揮發(fā)至基本完全，達(dá)到半硬階段。其特點(diǎn)是用手指輕按涂膜，在涂膜上不留有指痕。

3.            干透：涂膜達(dá)到完全干燥階段。其特征是用手指強(qiáng)壓涂膜不留下指紋，用手指快速劃過(guò)涂膜，不留下劃痕。

涂膜的干燥方式可分為：

1.            自然干燥
自然干燥是指將涂膜放置在大氣中常溫下干燥固化。習(xí)慣又稱(chēng)自干或氣干。自然干燥僅適合于揮發(fā)型、乳液凝聚型、氧化聚合型及某些外加固化劑的聚合型涂料。

2.            加熱干燥
加熱干燥可分為烘烤干燥和強(qiáng)制干燥。烘烤干燥是指對(duì)烘烤型涂料的加熱干燥，即對(duì)不加熱就不能干燥的涂料的加熱干燥。對(duì)能自然干燥的涂料進(jìn)行加熱以促進(jìn)干燥，縮短干燥時(shí)間，則稱(chēng)作強(qiáng)制干燥。
按烘烤溫度，加熱干燥可分為低溫（<100℃）、中溫（100~150℃）、高溫（>150℃）三段。
表2.2　加熱干燥3個(gè)溫度范圍

3.            照射干燥
照射干燥分為紫外光固化和電子束固化。紫外光固化用的是波長(zhǎng)在300~450nm之間的近紫外線(xiàn)，含有光敏引發(fā)劑的涂膜受照射后產(chǎn)生游離基引發(fā)聚合反應(yīng)。