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UV涂料中混合溶劑的組成

2023-12-18

　　UV噴涂或部分輥涂施工的涂料的組成可以分為揮發(fā)份及不揮發(fā)份(即成膜物質(zhì))兩個(gè)部分。在揮發(fā)份中包括真溶劑、助溶劑及稀釋劑。

　　大部分份的揮發(fā)溶劑在UV涂料中的使用都是做為稀釋劑的作用，也有一些配方中的材料是需要溶劑做為溶解介質(zhì)來將其溶解到配方組分當(dāng)中。

　　揮發(fā)份的組成配方應(yīng)遵循涂料粘度、溶劑揮發(fā)率、溶劑平衡原則進(jìn)行調(diào)整。

　　●　涂料的粘度

　　不揮發(fā)份的種類及數(shù)量影響著涂料的粘度。溶劑溶解力強(qiáng)，溶液的粘度低;溶解力差，溶液的粘度高。

　　此外，稀釋劑用量對(duì)粘度也有影響，多用稀釋劑固然可以降低成本，但用量高到一定限度時(shí)，溶液的粘度就會(huì)增高，說明混合溶劑的溶解力盡管還沒有達(dá)到稀釋比值，但溶解力已明顯地降低。

　　因此稀釋劑的加入量有一定的限度，在處理配方時(shí)為降低成本加入稀釋劑，但其最大用量不應(yīng)達(dá)到引起粘度升高的程度。助溶劑的用量對(duì)粘度也有影響，在處理配方時(shí)助溶劑的用量只宜少于真溶劑而不宜等于或多于真溶劑。

　　●混合溶劑的揮發(fā)率

　　混合溶劑的揮發(fā)率影響膜內(nèi)溶劑能否完全揮發(fā)，它對(duì)漆膜外觀也起著極大的影響。

　　大部份含溶劑的UV涂料施工工藝以噴涂為主，涂料自離開槍口分散成霧狀小粒灑落到物件表面的過程中溶劑已開始揮發(fā)，如果混合溶劑的揮發(fā)率太快的話，那么落到物件表面以前溶劑可能已揮發(fā)掉30%以上，落到物件表面上的小粒的粘度就大大提高，流動(dòng)性大大下降，嚴(yán)重地影響漆膜的流平性，從而產(chǎn)生漆膜不平滑即所謂桔皮現(xiàn)象。

　　為了得到較光潔平整的漆膜，就不能片面地追求快干，而要有一定比例的慢揮發(fā)溶劑以保證流平性。

　　噴涂過程中常常碰到所謂發(fā)白的現(xiàn)象，這層白膜是由于水分與漆混合造成的。當(dāng)水分不能全溶于揮發(fā)份時(shí)就與成膜物構(gòu)成一層白色的乳狀體。

　　水分逐步揮發(fā)，如乳狀體被殘留的溶劑所溶解則白色漆膜層消失。但如果溶劑不足以消除白膜，則漆膜的連續(xù)相破壞，導(dǎo)致樹脂析出，出現(xiàn)發(fā)白現(xiàn)象。

　　水分的來源，一方面是由于原料中含水量過高或是揮發(fā)分含有如乙醇、丙酮等易吸水原料，另一主要原因就是揮發(fā)率的影響。溶劑的揮發(fā)是一個(gè)吸熱反應(yīng)，快速的揮發(fā)使噴漆的霧粒及物件的表面上被帶走很多熱量。

　　一般使用快揮發(fā)溶劑時(shí)，可使噴涂物件表面溫度下降15～20℃，這就足夠使周圍空氣中的水分凝結(jié)于物件表面與漆膜相遇。所以，每當(dāng)氣候濕熱空氣中水分含量高時(shí)，發(fā)白現(xiàn)象常格外嚴(yán)重。

　　因此應(yīng)適當(dāng)?shù)乜刂茡]發(fā)性組分的揮發(fā)率，減少表面降溫水分凝結(jié)。即使稍有發(fā)白現(xiàn)象出現(xiàn)，又可在揮發(fā)后期用存留的溶劑重新溶解，以消除白膜。

　　因此，從揮發(fā)速率方面來考慮，在噴漆及流平的初階段，揮發(fā)過快對(duì)質(zhì)量產(chǎn)生不良影響，如桔皮、麻點(diǎn)、發(fā)白等缺陷往往由此產(chǎn)生。在后階段中，有一些慢揮發(fā)性溶劑在漆膜中還可以改善一些發(fā)白現(xiàn)象及提高光澤。

　　但最終階段漆膜中若仍存留少量揮發(fā)份，則將引起漆膜發(fā)軟、回粘等不良現(xiàn)象，為避免這種現(xiàn)象發(fā)生要控制高沸點(diǎn)溶劑的用量，使其不殘留在漆膜中。

　　●溶劑平衡原理

　　混合溶劑由真溶劑、助溶劑及稀釋劑3種組份組成，這3種組份中又有快揮發(fā)、中揮發(fā)、慢揮發(fā)之別。

　　所以當(dāng)一種混合溶劑配成之后，由于這些原料的揮發(fā)率不一樣，總是揮發(fā)快的原料首先逸出，所以，自漆霧噴出后溶劑的成份即開始變化，怎樣的變化才是最理想，須根據(jù)以下原則進(jìn)行平衡。

　?、偃軇┑膿]發(fā)應(yīng)均衡?；旌先軇┑恼麴s曲線應(yīng)成平緩上升的形狀，否則將引起多種漆膜表面的缺陷，因此，在配方中應(yīng)考慮不同組份的揮發(fā)速率，快、中、慢的組份用量要平穩(wěn)，例如配方中快揮發(fā)溶劑及慢揮發(fā)溶劑的使用量都較大，而沒有適量中揮發(fā)溶劑加以平衡的話，那么其蒸餾曲線必將是前階段直線上升，然后突然轉(zhuǎn)折形成一個(gè)鈍角改為低斜率上升，這樣的溶劑配方缺點(diǎn)較大。

　?、谡嫒軇?、助溶劑與稀釋劑的比例應(yīng)平衡。真溶劑、助溶劑及稀釋劑的比例對(duì)漆的粘度影響很大。

　　在揮發(fā)過程中，隨著不揮發(fā)份含量逐步增加，漆的粘度增大，假如此時(shí)真溶劑大量揮發(fā)則稀釋劑的比例相對(duì)地增高，就會(huì)促使漆的粘度突然變稠而喪失流動(dòng)性，引起氣泡、桔皮等漆膜缺陷，另外，溶劑的主要作用在于干燥成膜之前保持全部不揮發(fā)份處于溶液狀態(tài)，不使其中任一組份不溶析出，否則造成漆膜連續(xù)相破壞以及表面粗糙失光等現(xiàn)象。

　　為了防止干燥過程中出現(xiàn)沉析現(xiàn)象，必須根據(jù)不揮發(fā)份的性質(zhì)對(duì)溶劑的組份加以很好地平衡，既要節(jié)約真溶劑，又不能過量使用稀釋劑。

　　在考慮配方時(shí)不僅要有足夠的真溶劑，還必須根據(jù)不同揮發(fā)速率加以平衡，以達(dá)到殘余在漆膜中的溶劑能保持不低于原來的溶劑比例。