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影响涂料固化速度的因素

2017年03月01 13:50 来源: 浏览量:97

影响固化速度的因素主要有涂料类型、涂层厚度、固化方法、固化条件、固化设备及具体固化规程等
   (1)涂料类型
    在相同的固化条件下,涂料的类型不同,固化速度有很大的差别。一般地讲,挥发性油漆固化快,油性漆固化慢。聚合型漆的情况很不相同。聚合型漆中光敏漆固化最快,而其他聚合型漆则多介于挥发性漆与油性漆之间,当采用机械化流水线进行涂饰时,挥发性漆、酸固化氨基醇酸漆比较常用。
   (2)涂层厚度
    在涂饰过程中,涂层基本上都不是一次形成的,通常采用多遍薄涂的方法(如油性漆一般一次涂35μm左右,硝基漆15μm左右等)。在相同的固化条件下,薄涂层在固化时,内应力小,形成的涂层缺陷少;而涂层太厚时,内部应力较大,易于产生起皱和其他缺陷,同时由于溶剂的挥发,涂层收缩,导致光泽不均匀,内部不固化等。实践证明,除聚酯漆外,其他漆类通过多次涂饰形成的漆膜,与一次涂饰所形成的同样厚度的漆膜相比,其物理性质要好。
   (3)固化条件
    1-固化温度固化温度对大多数涂料涂层的固化速度起着决定性的影响。当固化温度过低时,溶剂挥发及化学反应迟缓,涂层难以固化。提高温度,能加速溶剂挥发和水分蒸发,加速涂层氧化反应和热化学反应,涂层固化速度加快。但不能无限度地提高温度,因为温度与固化速度不是成正比的关系。固化温度过高时,固化速度没有明显地提高,反而会使漆膜发黄或色泽变暗。不仅如此,温度在涂层固化过程中还对基材产生影响。基材受热,引起含水率变化,基材产生收缩变形,甚至翘曲、开裂。挥发性漆涂层,固化温度超过60℃时,溶剂激烈挥发,表层迅速干固,内部溶剂蒸气到达表层时容易产生气泡。所以,采用人工固化方法时,表面温度一般不超过60℃。
    2-空气湿度空气湿度应适当。温度过大,涂层中的水分蒸发速度降低,溶剂挥发速度变慢,因而会减慢涂层的固化速度。大部分涂料在相对湿度为45%~60%的空气中固化最为适合。如果干燥固化场所空气潮湿,不仅使固化过程很慢,而且所形成的漆膜朦胧不清并出现其他缺陷。相对湿度高时,涂层极易产生“发白”的现象。
    由于油性漆,当相对湿度超过70%时,对涂层固化速度的影响要比温度对其影响显著。
    涂层在固化过程中,产生的内部应力与其相对湿度有关。表5-1所列为各种涂料在不同相对湿度下固化后产生的收缩应力。
    3-通风条件涂层固化时要有相应的通风措施,使涂层表面有适宜的空气流通,及时排走溶剂蒸气、增加空气流通可以减少固化时间,提高固化效率,保证固化质量。
    a.气流速度。空气流通对漆膜自身固化有利。在封闭的、溶剂蒸气浓度较高的环境下,漆膜固化缓慢,甚至不干。通风有利于漆膜溶剂的挥发和溶剂蒸气的排除,并能确保自然固化场所的安全。
    强制空气干燥室是靠通风造成循环热空气,其干燥固化效果在很大程度上取决于空气流动速度。空气速度越大,热量传递效果越好。热量传递效果越好,热空气干燥通常采用低气流速度,一般为0.5~5m/s,温度为30~50℃。
b.气流方向。空气流动方向也是非常重要的,气流与涂层的方向有平行和垂直两种形式,根据实验,垂直送风的热空气干燥优于平行送风。
    4-外界条件用于聚合固化成膜的涂料,其涂层固化为复杂的化学反应过程。固化速度与所含树脂的性质、固化剂和催化剂的加入量有关。而外界条件,如温度、红外线、紫外线、电子射线等,往往能加速这种反应的进行。外界条件作用的大小,又取决于外界条件与涂料性质相适应的程度。如光固化涂料再强紫外线的照射下,只需要几秒就能固化成膜。若采用红外线或其他加热方法,则很难固化,甚至不固化。又如电子射线固化涂料,其涂层在电子加速器所发射的电子射线照射下,比光敏漆固化更快,而其他涂料对电子束的反应就不强。所以,涂料固化方法要根据所用涂料的性质合理选择。(摘)


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