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燦琳課堂:涂裝材料-固化
  • 發布日期:2020-03-09
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涂料的固化


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固化就是從涂裝開始直至形成干燥硬膜的過程,有四種固化方式:

-溶劑揮發干燥

-空氣反應干燥

-熱反應或化學反應固化

-輻射(分子聚變)固化

 

1、溶劑揮發干燥

  溶劑通過涂層表面揮發,固體材質釋出。這種涂料可在常溫下自干,也可加熱烘干(稱為強制氣干)。通常這種涂料是熱塑性的,形成的涂膜可用合適的溶劑重新溶解。丙烯酸樹脂漆和硝化纖維漆似典型的溶劑揮發型涂料,固化過程中只有物理變化,沒有化學變化。

 

2、空氣反應干燥

  空氣中的氧與涂料發生交聯反應形成涂膜。通常粘度高的干性油(如亞麻油)會發生此種交聯反應。例如用作房屋外墻裝飾的油漆,首先要加一些溶劑以改善其流動特性,涂裝之后,漆膜中的溶劑迅速揮發,但油漆與氧氣的交聯反應可能要持續幾個星期才能達到漆膜完全固化(實干)。溶劑揮發固化和空氣反應固化的區別是:溶劑揮發固化是“在空氣”中固化,空氣反應固化是“用空氣”來固化。

 

3、熱反應或化學反應固化

  這類涂料在加熱(一般在140℃以上)、光或催化劑的作用下產生化學交聯反應,涂料中的各種基料成分相互融合,交聯形成立體網狀結構的薄膜,涂層一旦固化后就不會再被溶解或受熱軟化,因此又稱之為熱固性涂料。在加熱過程中,溶劑揮發,漆膜也隨之收縮。瓷漆和醇酸烤漆就是化學反應涂料的典型實例。

這些涂料在固化過程中發生了化學組成及結構的變化。

 

4、輻射固化

  輻射固化又分為紫外光固化和電子束固化兩種,電子束固化因裝置價格高、要求嚴格、輻照盲點大、彎曲固化效果不好等缺點而未得到廣泛應用。與紫外光固化相比,它的優點在于能量高,可用于不透明涂膜的固化。

  紫外光固化所用的光波是波長在300-450nm之間的近紫外光,含有光引發劑的涂膜受照射后,產生游離基。由游離基引發不飽和單位和樹脂發生聚合反應,實現涂膜的交聯固化。這個過程很短,一般在幾分鐘內就能完成。它普遍應用于涂裝質量要求高,及不便烘烤的被涂物,如某些木材、紙張、通訊光纖等,但它僅適用于光固化專用涂料,且不能使不透明色漆模固化。

  干燥時間與涂料膜厚、紫外光強度、輻照距離有關。光照越強,照射距離越近,涂膜越薄,干燥時間就越短;反之干燥時間就唱。工業上所用紫外光源一般有高壓水銀燈、弧光燈、氙氣燈、熒光燈等,其中高壓水銀燈應用最為普遍。

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