涂料成膜機理

    涂料被涂飾施工在被涂物件表面只是涂料成膜的第一步，還需變成固態(tài)連續(xù)膜的過程，才能完成全部涂料的成膜過程。這個有“濕膜”變成“干膜”的過程稱為“固化”。固化的過程是涂料成膜過程的核心。

   涂料成膜是個復(fù)雜的物理化學(xué)過程，根據(jù)成膜機理的不同，可將涂料分為溶劑揮發(fā)型、乳液凝聚型、氧化聚合型和縮合反應(yīng)型。

1，溶劑揮發(fā)型。
   溶劑揮發(fā)過程包括三個階段。第一階段為表面層大量自由溶劑揮發(fā)，表面層聚合物濃度、體系黏度和玻璃化溫度增加，自由體積減少。第二階段是內(nèi)層溶劑揮發(fā)。當(dāng)表面層的溶劑揮發(fā)結(jié)束后，由于飽和蒸汽壓造成內(nèi)部溶劑開始揮發(fā)。但內(nèi)部溶劑揮發(fā)必需通過聚合物成膜物濃度層，所以次階段的揮發(fā)，內(nèi)部溶劑必需克服這個凝膠層的阻力，因而溶劑的的蒸汽壓顯著下降，揮發(fā)速度放慢。第三階段為殘余溶劑的揮發(fā)。這些殘余溶劑與成膜物質(zhì)連接牢固，難以揮發(fā)。一般，第二及第三階段揮發(fā)速度取決于成膜物質(zhì)的分子量、溶劑的分子量及涂膜的自由體積。

   溶劑揮發(fā)型涂料具有如下特點：成膜物的高分子材料以分子狀態(tài)存于溶液（涂料）中；通過溶劑揮發(fā)，經(jīng)過高分子物質(zhì)的分子鏈接觸、搭接等過程而結(jié)膜；涂料干燥快，結(jié)膜較薄而致密；生產(chǎn)工藝較簡易，涂料儲存穩(wěn)定性較好。

2，乳膠凝聚型
   乳膠是作為主要成膜物質(zhì)的高分子材料以極微小的顆粒（而非呈分子狀態(tài)）懸�。ǘ�非溶解）在水中的分散體系，其干燥就是這些成膜物的顆粒凝聚成膜的過程。乳膠的成膜過程非常復(fù)雜，毛細(xì)管理論較好的解釋了其成膜過程。當(dāng)乳膠涂覆后，乳膠粒子仍可以布朗運動形式自由運動，隨著水分的蒸發(fā)，布朗運動受到限制，最終相互靠近形成緊密堆積態(tài)。

3，氧化聚合型
   氧化聚合型涂料主要為油或者油改性涂料，它們通過與空氣中的氧發(fā)生氧化交聯(lián)反應(yīng)，生成網(wǎng)狀大分子結(jié)構(gòu)成膜。氧化交聯(lián)的速度與樹脂分子中的碳碳雙鍵的數(shù)目和碳碳雙鍵取代基的幾何構(gòu)型有關(guān)，加入催干劑可以加快交聯(lián)速度。

4，縮合反應(yīng)型
   兩個或多個有機分子相互作用后以共價鍵結(jié)合成一個大分子，同時失去水或其他比較簡單的無機或有機小分子的反應(yīng)。涂料體系中大分子量、線型分子結(jié)構(gòu)的樹脂可以通過縮合反應(yīng)形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而固化成膜，稱為縮合反應(yīng)型成膜。酚醛樹脂涂料、氨基醇酸樹脂涂料等通過縮合反應(yīng)成膜。

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