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涂膜干燥的过程及对环境条件的要求

涂膜干燥的过程及对环境条件的要求

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【摘要】:

涂膜的干燥过程对涂料涂装质量有重要影响,明白涂膜干燥机理及涂膜干燥对环境条件的要求,对于做好涂装工程有着至关重要的作用,今天莎迪涂料和大家一起学习涂膜干燥的过程及对环境条件的要求。

 

        一、涂膜干燥的基本过程

       

        涂料只有通过涂装,并干燥成膜,才能达到被使用的目的。湿涂膜的干燥,也称固化。液态的涂料涂覆在被涂物件上形成的是“湿涂膜”,要经过一定时间的干燥或固化过程才能形成所需要的固体的连续的涂膜。


         涂膜干燥是涂料施工的三个主要内容之一,“湿涂膜”只有经过正确的干燥过程,才能得到预期理想的涂膜,完成涂料施工的整个工作要求。涂膜干燥除了影响涂料施工的效果以外,由于它往往耗用时间很长,因而,对涂料施工的效率等也有很大影响。

 

         涂膜干燥的方式主要由涂料的成膜机理所确定。不同形态所组成的涂料各有其成膜机理,由涂料组成中的成膜物质的品种和性质所决定,根据成膜物质的性质分为转化型涂料和非转化型涂料两类。通常见到的双组分涂料都是转化型涂料,单组分涂料大多效是非转化型涂料,但也有少量单组分涂料是转化型涂料,例如醇酸涂料和油脂类涂料。因此,涂布于被涂物件表面的湿涂膜也分为液态的非转化型涂料涂膜和转化型涂料涂膜两类。

 

        非转化型涂料涂膜的干燥形式通常有挥发干燥和凝聚干燥两种形式,通常都是单组分涂料。挥发干燥依靠涂膜中溶剂或分散介质在常温下挥发而成为固体涂膜。凝聚干燥主要是乳胶漆,当其中的水分挥发后,聚合物微粒互相凝聚而成膜。

 

       转化型涂料涂膜按涂料的组成分为两类:一类是不含挥发性溶剂的无溶剂油脂涂料和树脂涂料;另一类是含挥发性溶剂或分散介质的涂料。它们通过化学反应而干燥成膜,通称化学性干燥。对后一类或称之为物理化学混合型干燥,依据现有涂料品种的成膜原理,可分为氧化聚合、引发剂引发聚合和氢转移聚合形式三种。

 

       (1)氧化聚合形式  含有干性油的涂料的湿膜依靠空气中的氧化作用而聚合成固体的干膜。不含溶剂的油脂涂料是氧化聚合干燥成膜的典型品种。后来发展的含有有机溶剂的油脂涂料,以及含有干性油的天然树脂涂料(不包括大漆)、酚醛树脂涂料、醇酸树脂涂料、环氧酯涂料等品种,都是在进行溶剂挥发同时依靠氧化聚合成膜的。一般在常温下进行,提高温度则能促进其干燥。

 

      (2)引发剂引发聚合形式  依靠湿膜组分内的引发剂引发成膜物质加成聚合形成固体的干膜。不含挥发有机溶剂的不饱和聚酯涂料是这类干燥形式的典型品种。

 

       (3)氢转移聚合反应形式  含有两种或两种以上的可互相反应的官能团的成膜物质组成的涂料,可以依靠官能团间所起的反应而组成大分子物质,从而使湿膜固化成干膜,在成膜过程中没有小分子物生成。双组分的聚氨酯涂料、环氧树脂涂料等都以这类方式干燥成膜。

 

       常见的成膜温度必须高于最低成膜温度。

 

       水分挥发后,乳胶漆中的表面活性剂转变成与水相中相反形态的胶束,即亲水部分聚集成束,亲油端朝外。在干燥的乳胶漆涂膜中,非离子型表面活性剂胶束因与聚合物混溶而存在于涂膜单体中,而离子型表面活性剂和保护胶则夹杂于涂膜中,并影响涂膜的耐水性和光泽等。成膜助剂在乳胶漆成膜过程中通过两种作用来促进乳胶漆成膜:一是对聚合物颗粒起溶胀作用使之变软更易变形聚结;二是帮助水相中的亲水组分的聚结。

 

        二、涂膜干燥的环境条件要求

 

       上述成膜过程需要一定的环境条件予以保证。对于来说,一般要求温度存15℃~30 ℃之间,湿度在40%~65%。这是较适宜的环境条件。在该范围之外,例如温度低于l5℃,涂料的黏度升高.施工性能受到影响:高于30℃,干燥可能太快,造成一些涂膜弊病。同样,湿度较大时涂膜干燥较慢,不利于成膜;湿度较小,则会使涂膜干燥较快。但是,水性墙面涂料在施工时很难人为地营造温度和湿度的环境条件,内墙面施工时,还可适当考虑,外墙面则根本无法考虑。这就要靠涂料有较宽温度和湿度范围的施工适应性。

 

       大部分溶剂型涂料对于施工时的湿度条件要求不像水性涂料那样高,但对于温度条件的要求则是相近的。应在合适的环境条件下刷涂料,例如气温、湿度、光线和卫生条件等,这样能够保证涂装质量。

 

       关于温度条件,最好在15~25℃下刷涂。温度太低涂料干燥慢,有些涂料甚至不能固化;温度过高(超过35℃),涂刷性能受到影响。聚酯漆施工时温度有不同的要求,非蜡型聚酯清漆可以在较高温度条件下进行固化,而蜡型聚酯清漆涂饰与固化的适宜温度是15~30℃,当环境温度超过38℃时,则涂层的胶凝作用进行得很快,含在漆中的石蜡来不及浮出表面隔氧,导致涂层固化情况迅速恶化,漆膜模糊并且发黏,不能打磨。当环境温度低于15℃时,石蜡在涂层内结晶,也不能起到隔氧的作用,并使漆膜因含蜡而模糊不透明。

 

       空气湿度除对大漆与湿固化型的聚氨酯漆有利以外,对大多数涂料都不利,尤其在涂装水老粉、水色、酒色、拼色以及硝基漆、虫胶漆等挥发性漆时,都不应在潮湿阴雨天气施工,否则要造成发白或干燥缓慢等弊病。

 

       光线对于刷涂施工有很大影响,一般应选在光线充足的房间内进行,这样可以得到纯正的色泽,涂漆时能够看清,因而能及时避免漏刷及流挂等现象。

 

        涂料施工场所应该适当通风,保持有适量的新鲜空气,这样既有利于漆工的健康又可避免火灾的危险。涂层的固化与氧气供应有关。但是空气流通的速度不可过高,这样也会影响涂层质量。

 

       刷涂施工环境必须保持干净,涂装过程中容易产生粉尘与磨屑的工序应与罩面工序在时间上与空间上严格分开,否则会使漆膜的装饰质量很差。在厨房里涂刷涂料很容易受水蒸气与烟气的影响而使漆膜产生裂纹与失光等弊病。