涂料分散介質(zhì)

-.z.涂料分散介質(zhì)產(chǎn)品簡介：涂料作為分散體系〔液-液、液-固、氣-固、固-固〕，分散介質(zhì)的作用是確保分散體系的穩(wěn)定性、流變性，同時在施工和成膜過程中起重要作用。溶劑型液體涂料中的分散介質(zhì)一般稱為溶劑，它們首先將成膜物樹脂溶解成適宜配方要求的溶液，涂料制備過程中調(diào)節(jié)產(chǎn)品的粘度及流變特性，在涂裝過程中調(diào)節(jié)施工黏度和控制成膜速率及流變特性，這類溶劑又稱稀料或稀釋劑。水乳和有機(jī)分散系中分散介質(zhì)為水或溶解力較弱的脂肪烴。它們通常不溶解成膜物樹脂，成膜后揮發(fā)到大氣中。樹脂借助乳化劑和分散劑已抄襲液滴分散在介質(zhì)中，在水等分散介質(zhì)蒸發(fā)過程中通過毛細(xì)管作用凝聚，凝結(jié)成膜。作用：分類：(一)水水性涂料時以水作為溶劑或分散介質(zhì)形成的涂料。水與普通的溶劑相比，水有明顯不同的性質(zhì)。性能水有機(jī)溶劑〔二甲苯〕沸點(diǎn)/℃100.0144.0凝固點(diǎn)/℃0.0-25.0溶解度參數(shù)/〔J/cm3〕1/2δd12.617.8δp32.11.0δh35.13.1綜合49.318.0氫鍵指數(shù)39.04.5偶極矩/D①0.80.4外表*力σ/〔mN/m〕73.030.0黏度/mPa·s1.00.8相對揮發(fā)性〔二乙醚=1〕②80.014.025℃時的蒸汽壓/hPa23.87比熱容/[J/〔g·℃〕]4.21.7揮發(fā)熱/〔J/g〕2300390.0介電常數(shù)78.02.4熱導(dǎo)率/[kW/〔㎡·℃〕]5.81.6相對密度d4201.00.9折射率nD201.31.5閃點(diǎn)/℃—23①

1D=3.33564×10-30C·m。②

以二乙醚的揮發(fā)性為比擬值。水的特性：1)水在0℃結(jié)冰，根據(jù)這一規(guī)律，水性涂料應(yīng)保存在凝固點(diǎn)以上，應(yīng)隨時檢查涂料的技術(shù)性能〔穩(wěn)定性、使用性、外表特性〕是否因溫度變化而變化。2)水在100℃沸騰，單一的水揮發(fā)時其揮發(fā)性比溶劑低得多。對于含有有機(jī)溶劑的涂料溶劑會隨時間均勻揮發(fā)而形成光滑的涂料外表，而對于水性涂料要形成平整光滑的外表就很困難。3)水的外表*力明顯比有機(jī)溶劑高。這就導(dǎo)致水性涂料對被涂基層的浸潤較差。所以在使用水性涂料時必須提供清潔的基層，必要時需參加助劑來降低水的外表*力。4)與溶劑相比，水的汽化熱很高。因此水性涂料的枯燥需要更多的能量，也需更長的時間。對于沒有吸收能力的基層比具有吸收能力的基層〔與含溶劑涂料相比〕枯燥時需更多的能量。使用溶劑型涂料時，因存在爆炸危險，總要保持通風(fēng)，以保證有機(jī)溶劑與空氣的比例不超過爆炸極限。使用水性涂料時，也需保證一定的通風(fēng)量，以帶著不燃的水蒸氣和可能存在的輔助溶劑及凝聚物。5)水具有不燃性，這一優(yōu)點(diǎn)可以降低保險費(fèi)用，同時也有利于平安貯存和運(yùn)輸，使用是接觸也平安得多。使用水性涂料最大好處之一就是使用過程中沒有燃爆的危險。6)水具有有機(jī)溶劑完全不同的溶解度參數(shù)。它比有機(jī)溶劑具有明顯的極性，能形成更多氫鍵。樹脂與水之間的相互作用在性質(zhì)和強(qiáng)度方面都與溶劑型涂料不同。7)水的偶極矩和介電常數(shù)與有機(jī)溶劑有不同的值。8)水的導(dǎo)電率和熱導(dǎo)率與有機(jī)溶劑有明顯區(qū)別。(二)有機(jī)溶劑溶劑包括能溶解樹脂的溶劑〔亦稱為真溶劑〕，能增進(jìn)溶劑溶解能力的助溶劑，能稀釋樹脂溶液的稀釋劑和能分散樹脂的分散劑4種。現(xiàn)代涂料產(chǎn)品有開發(fā)應(yīng)用了一種既能溶解或分散樹脂，又能在涂料成膜過程中和樹脂發(fā)生化學(xué)反響，形成不揮發(fā)組分而留在涂膜中的化合物，它也屬于溶劑的一種，稱為反響性溶劑或活性稀釋劑。至于在纖維素等涂料產(chǎn)品中說使用的旨在賦予涂膜以柔韌性和增加附著力的不揮發(fā)性液體，即我們通常所講的增塑劑，不屬于溶劑的范疇。作用：1)溶解樹脂；2)使組成成膜物的組分均一化；3)改善顏料和填料的濕潤性，減少顏料的漂?。?)延長涂料的存放時間；5)在生產(chǎn)中，調(diào)整操作黏度，用溶劑來優(yōu)化涂料，減少問題的發(fā)生；6)改善涂料的流動性和增加涂料的光澤，對有特殊要求的外表，可調(diào)整其外表狀態(tài)；7)涂刷時，可以幫助被涂外表與涂料之間的浸潤，特別是對未進(jìn)展脫油及清潔處理的被涂外表，可增加與被涂外表的粘接；8)當(dāng)涂刷垂直物體外表時，可校正涂料的流掛性及物流枯燥性；9)減少刷痕、氣孔、接縫及涂料的混濁；10)選擇適宜的活性溶劑，可以有效降低涂料在枯燥過程中產(chǎn)生的VOC。主要性能指標(biāo)：1)溶解力溶劑的溶解力是指溶劑溶解樹脂而形成均與的高分子聚合物溶液的能力。溶劑將高聚物分散成小顆粒，形成均與溶液的能力；一定濃度的樹脂溶液形成的速度；一定濃度的黏度以及溶劑之間的互溶性是我們設(shè)計色漆配方時選擇溶劑首先要考慮的問題。溶劑對高分子聚合物溶解力的大小、溶解速度的快慢，主要取決于溶劑分子和高分子聚合物分子間親和力的大小，溶劑向高分子聚合物分子間隙中擴(kuò)散的難易，也即溶劑對高聚物的溶解力不是溶劑單方面的性質(zhì)，依據(jù)原則有：極性相似的原則，溶解度參數(shù)相近的原則，溶劑化原則及其他測定方法。2)黏度在涂料工業(yè)中，我們不僅關(guān)心樹脂能否溶解在溶劑中，形成均與的溶液。同時也關(guān)心所形成的樹脂溶液黏度，即希望一樣濃度〔或固體含量〕的樹脂溶液黏度越低越好。這樣，當(dāng)?shù)竭_(dá)一樣的施工黏度時，漆液的固體含量較高，從而使施工效率提高，而揮發(fā)到大氣中的溶劑量較少，對環(huán)境的污染較輕。溶劑通常是以如下兩種方式影響著樹脂溶液的黏度：①溶劑對高聚物的溶解力；②溶劑自身的黏度。3)揮發(fā)速度枯燥的涂膜是在溶劑揮發(fā)過程中形成的。在這個過程中，溶劑的作用是控制涂膜形成時的流動特性，如果溶劑揮發(fā)太快，則涂膜既不會流平，也不會對基材有足夠的濕潤，因而不能產(chǎn)生很好的附著力。揮發(fā)過于迅速的溶劑，還會導(dǎo)致由于迅速冷卻而使?jié)衲ね獗淼乃魵饫淠齼盒纬傻耐磕ぐl(fā)白。如果溶劑揮發(fā)太慢，不僅會延緩枯燥時間，同時涂膜會流掛而變得很薄。如果溶劑組成在揮發(fā)過程中發(fā)生不理想的變化，就會發(fā)生樹脂的沉淀和涂膜的缺陷。溶劑的揮發(fā)速率是影響涂料及涂膜質(zhì)量的一個重要因素。4)外表*力所謂"外表*力〞應(yīng)用于液體時指的是在液相和氣相之間形成一個單位面積外表所需要的功?；蛘叨x為，在液體外表上垂直作用于單位長度線段上的外表緊縮力。所以，外表*力的單位是以J/㎡或N/m來表示的。5)電阻率由于靜電噴涂施工具有：所獲涂膜均勻、裝飾性好、生產(chǎn)率高、適合批量生產(chǎn)、涂料利用率高、能減少溶劑擴(kuò)散污染的優(yōu)點(diǎn)，因此許多用戶采用靜電噴涂的方式進(jìn)展涂料產(chǎn)品的涂裝，在配制靜電噴涂涂料時，電阻率則成為一個重要的指標(biāo)，最正確的涂料電阻率是靜電噴涂施工的必要的參數(shù)之一。

6)毒性和平安性在選擇溶劑、設(shè)計色漆配方時，應(yīng)十分重視溶劑的氣味、對人體的毒性、空氣污染限制和平安性。對于具有令人不愉快氣味的溶劑、對人體毒性大的溶劑、易燃易爆的溶劑和不符合空氣污染法限制的溶劑應(yīng)盡量不選用。(三)活性分散介質(zhì)現(xiàn)代意義上的無溶劑涂料系指采用活性溶劑作為溶解介質(zhì)的涂料。在其成膜過程中，活性溶劑于樹脂交聯(lián)反響，成為涂膜的組成局部，而不像一般溶劑那樣揮發(fā)逸出。與溶劑型涂料比擬，特點(diǎn)是：一次涂裝可得較厚涂膜，提高工效；無溶劑揮發(fā)到大氣中，減少污染，防止溶劑中毒和火災(zāi)。常用的品種有：①無溶劑聚酯涂料，即不飽和聚酯涂料；②無溶劑環(huán)氧涂料〔小分子縮水甘油醚類〕；③光固化丙烯酸涂料〔季戊四醇三丙烯酸酯等〕；④無溶劑聚氨酯涂料；⑤無溶劑有機(jī)硅涂料等。目前有關(guān)活性稀釋劑的應(yīng)用主要集中在無溶劑環(huán)氧涂料和光固化丙烯酸涂料，技術(shù)比擬成熟。涂料常用有機(jī)溶劑：開展趨勢：1.低毒甚至無毒化美國國會在1990年列出了將要減少使用危害空氣污染物〔HAP〕清單，其中包括MI、BK、BCs、芳烴、甲醇、乙二醇及乙二醇醚等。苯屬中毒性溶劑，會導(dǎo)致造血系統(tǒng)的病害，不能用于涂料中，中國及國際上多數(shù)國家對溶劑苯含量都有嚴(yán)格的限制；乙二醇醚及其酯類溶劑〔尤其是CAC〕屬高毒溶劑，應(yīng)制止使用；*些溶劑對于涂料來說仍必不可少，如甲苯、二甲苯、混合芳烴S-100、MIBK及乙二醇丁醚等。目前人們正積極尋找新的不在HAP清單上的溶劑。歐盟已立法在與人類接觸的產(chǎn)品中對*些物質(zhì)設(shè)限，其中包含PAHs多患芳香烴。2.使用高效溶劑除使用較多的正丁醇、異丁醇、異丙醇、丁酮、丙酮、醋酸丁酯、醋酸乙酯以外，其實(shí)有不少性能優(yōu)良的溶劑可以采用。如甲戊酮〔2-庚酮〕用于硝基漆中可有效地改善漆膜延展性、防潮性和光澤性；三甲基環(huán)己酮在涂料中可用作干和烘干體系的流平劑，可以減少氣泡和縮孔的生成，提高流動性和光澤；將二異丁基酮〔DIBK〕用于以聚酯樹脂為基材的卷材涂料和罐裝涂料中可有效改良涂料的涂膜性能等。3.無苯化人們正在努力減少芳烴溶劑的用量。減少甲苯、二甲苯及混合芳烴用量，一直是各油漆廠家努力的方向。脫芳烴溶劑油有望用于替代甲苯、二甲苯及混合芳烴。目前國內(nèi)市場的脫芳烴溶劑油主要以烷烴、環(huán)烷烴為主。烷烴分為正構(gòu)和異構(gòu)兩類，在常溫下其化學(xué)穩(wěn)定性比擬好，密度小。環(huán)烷烴的化學(xué)穩(wěn)定性良好，與烷烴近似，凝點(diǎn)低、潤滑性好并且無毒，性能穩(wěn)定。但根本上有環(huán)烷烴和烷烴組成，無極性，與眾多帶極性基團(tuán)的樹脂混溶性差，對眾多帶極性基團(tuán)的樹脂根本無溶解力。直接在配方中用D系列脫芳烴溶劑油替代甲苯、二甲苯和三甲苯被證明難度大，開發(fā)與之配套的助溶劑有望提高其混溶性。隨著混溶性改良、烷烴溶劑以其低毒性及相對穩(wěn)定的本錢會被更廣泛使用。碳酸二甲酯〔Dimethylcarbonat，DMC〕常溫時是一種無色透明、略有氣味、微甜的液體，熔點(diǎn)4℃，沸點(diǎn)90.1℃，密度1.069g/cm3，難溶于水，但可以與醇、醚、酮等幾乎所有的有機(jī)溶劑混溶。DMC毒性很低，在1992年就被歐洲列為無毒產(chǎn)品