在水性涂料的配方設(shè)計(jì)過程中,溶劑的選擇會(huì)對(duì)涂料性能有很大程度的影響。溶劑在配方體系中的作用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:成膜助劑、調(diào)節(jié)干速。要了解溶劑在涂料中所起到的作用,首先要分析水性漆成膜過程:
水分揮發(fā)↓
乳液粒子相互靠近↓
在成膜助劑的作用下融合聚結(jié)而成膜↓
成膜助劑緩慢揮發(fā)
事實(shí)上,水性漆的成膜過程遠(yuǎn)比上述復(fù)雜。在水分揮發(fā)過程中就有溶劑的揮發(fā),部分低沸點(diǎn)溶劑會(huì)與水形成共沸物,改變整個(gè)體系的揮發(fā)速度。更有雙組份和烤漆等會(huì)在整個(gè)過程中伴隨著交聯(lián)等化學(xué)反應(yīng)。
在上述試驗(yàn)中,均是兩種溶劑(低沸點(diǎn)+高沸點(diǎn))搭配使用進(jìn)行對(duì)比。不難看出,其中低沸點(diǎn)溶劑主要影響表干時(shí)間;而高沸點(diǎn)溶劑則更多的影響實(shí)干時(shí)間。
一般情況下,溶劑揮發(fā)在漆膜表干之后,這正是它所能起到成膜作用的原因。如果在表干之前就在揮發(fā),那么它就會(huì)對(duì)整個(gè)體系的表干速度產(chǎn)生影響,進(jìn)而明顯的影響漆膜的板面效果。
水性漆的板面效果不好——如痱子針眼等,很大的一部分原因是表干速度太快造成的;還有需要烘烤的情況下,瞬間進(jìn)入高溫環(huán)境,漆膜表層干燥后內(nèi)部水汽外溢造成針孔甚至大面積鼓泡。
例如,我在制備水性木器漆2K高光清漆的時(shí)候,同樣的外部環(huán)境下,用相同添加量DPM比DPnB有更好的板面效果。因?yàn)?/span>DPM增加了開放時(shí)間,使水分更好的揮發(fā)。
在制備水性金屬漆2K高光白漆的時(shí)候,80℃熱烘干燥,用相同添加量的不同溶劑制漆,板面情況為:BCS>DPM>DPnB>Texanol。
在制備水性金屬烤漆的時(shí)候,140℃烘烤干燥,用BCS極易產(chǎn)生爆泡、針眼等,則需要提高溶劑的沸點(diǎn),使用更高沸點(diǎn)的溶劑搭配效果更好。
另外,溶劑還會(huì)影響水性漆的流變狀態(tài),不同溶劑的添加會(huì)使漆液有不同的粘度以及觸變性等特點(diǎn)。
有些溶劑還可能會(huì)使漆液更易穩(wěn)泡。
以上這些,都是我們配方工作者在設(shè)計(jì)配方時(shí)應(yīng)該注意和權(quán)衡的。