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          深度“看”溶劑
          作者:admin   發布時間:2016/3/23 8:18:20   文章來源:本站   點擊率:

          涂料中溶劑除水外都是可揮發的有機物。它們用于溶解或分散成膜物(主要是聚合物),調節由成膜物和顏料組成的復合體系的粘度和流變性能,使其成為易于涂布的流體,即涂料。涂料在涂布于基材上之后,溶劑應從漆膜中揮發掉使漆膜具有較好的物理機械性能。涂料中選擇溶劑的標準主要是溶劑的溶解能力,揮發性,閃點,毒性及價格。從廣義上來說增塑劑也是一種溶劑,但在成膜以后,它基本保留于漆膜中不易揮發。這里主要討論一般溶劑。

              1、溶劑的分類

              溶劑現在大多來源于石油化工產品,其主要品種介紹于后:

              ①石油溶劑

              是指用蒸餾或熱裂石油的方法得到的溶劑,前者得到的主要是烷烴類化合物,但含有部分芳香族化合物,后者得到的是芳香族含量高的溶劑。通常稱為石油醚的溶劑是指低沸點的石油餾分,只含1—5%的芳烴。石油醚一般分三個餾分,40—60℃,60—80℃80—100℃,它們的比重為0.645—0.676。漆用溶劑汽油或稱白油或松香水,一般含15—18%的芳烴,沸點范圍為150—190℃,揮發較慢,可以溶解大部分天然樹脂,以及含油量高的醇酸樹脂,但對合成樹脂一般溶解力較差。白油除用作溶劑外,也用于清洗溶劑。高芳烴含量的石油溶劑,芳烴含量可高達80—93%,主要是各種三甲苯的混合物,沸點在100—210℃間,它有很高的溶解力,有淡的不難聞的氣味。

              ②苯系溶劑

              主要有工業甲苯和二甲苯。甲苯常用于混合溶劑,用于氣干乙烯基涂料、氯化橡膠涂料的溶劑以及硝基漆的稀釋劑。二甲苯是涂料中最重要的溶劑之一,它溶解力強,揮發速度適中,廣泛用于醇酸樹脂,氯化橡膠,聚氨酯以及乙烯基樹脂的溶劑。它的溶解力還可以用加入10—20%的丁醇而增加,是用于烘漆、快干氣干漆的溶劑,具有很好的抗流掛性能。

              ③萜烯類溶劑

              主要有松節油、二戊烯和松油等,松節油是從松樹等針葉樹及其分泌物中提取的清亮、無色而有刺激味的液體,主要成分是α-蒎烯、β-蒎烯、蒈烯和二戊烯等。松節油的沸程一般在140—220℃。松節油的來源不同,溶解力也不同,一般用木材蒸餾而得的因含有較多二戊烯,溶解力較好。因松節油中含有不飽和化合物,它們可以被氧化或聚合,生成的物質可成為漆膜的一部分,這種特性使它有助于干性油的干燥,所以廣泛用于油基漆中。松節油的揮發速度適中,溶解力強,用于烘漆中能改進流平性,增加光澤度。其沸點在175—195℃間。松油具有更高的沸占(200—230℃),它通過分餾得到,主要成分為萜烯醇。

              ④醇和醚

              醇類主要有乙醇和和丁醇。乙醇中常加入少量甲醇成為變性乙醇,它是揮發快的溶劑,常用為聚乙酸乙烯酯、蟲膠、聚乙烯醇縮丁醛等的溶劑,也可以用于硝基纖維素的混合溶劑。正丁醇揮發速度較慢,可和烴類溶劑及亞麻油等混溶,可用為油基漆,氨基漆和丙烯酸樹脂,聚乙酸乙烯酯的溶劑,也可用于硝基漆的混合劑中。二丙酮醇()是一種無味的高沸點(167℃)溶劑,它是硝基漆的良溶劑,溶解性很高。它在受熱時可分解出丙酮。

              醚類一般在涂料中較少使用,但乙二醇的單醚和醚酯,如乙二醇單乙醚,乙二醇單乙醚醋酸酯、乙二醇單丁醚等都曾是涂料中的重要溶劑,它們可和烴類溶劑混溶,大部分還可和水混溶,是不少樹脂的優良溶劑。它們常作為共溶劑的組分,特別是用于水性涂料中作為共溶劑和乳膠涂料中作為助成膜劑。但是,近來發現乙二醇的這類衍生物毒性太大,因此不宜繼續使用,它們的代用品是丙二醇的單醚或醚酯。

              ⑤酮和酯

              酮類溶劑主要有丙酮,丁酮和甲基異丁基酮。丙酮揮發很快,溶解力很強,可用于烯類聚合物和硝基纖維素的溶劑,它常和其它溶劑合用。丁酮或稱甲乙酮也是揮發快和溶解力強的溶劑,可用于烯類共聚物、環氧樹脂、聚氨酯涂料中作溶劑,它也常和一些溶解力差的溶劑混用以改進涂料的成膜性和涂布性能。甲基異丁基酮同途和丁酮類似,但其揮發速度較慢。環己酮也是一種優良的溶劑,揮發速度較慢,但有難聞的味道。

              酯類主要有乙酸乙酯和乙酸丁酯,它們以前都主要用于硝基漆,現在使用更為廣泛,可用于多種合成樹脂,特別是乙酸丁酯揮發速度較慢,更為合用。乙酸乙酯和丁酯的溶解力都低于酮類溶劑,酮類溶劑也較便宜,所以有被取代的趨勢,但乙酸乙酯和丁酯的味道比酮容易為人所接受。

              ⑥氯代烴和硝基烴

             它們都有很好的溶解性能,如二氯乙烷、三氯甲烷、三氯乙烯、四氯乙烷、硝基甲烷等等,但毒性太大,不宜在涂料中使用。由于高的極性,可用于調節靜電噴涂涂料的電阻。
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          、涂料中溶劑的作用

              涂料中的溶劑主要有如下功能:

              ①降低粘度,調節流變性

              聚合物溶液的粘度與溶劑性質有關。以前已經提到過,由于涂料是一種濃度較高的溶液,聚合物在良溶劑里的溶液比同濃度的不良溶劑的溶液粘度要低。粘度的大小和氫鍵關系很大,含有大量羥基和羧基的低聚物溶液,由于相互間的氫鍵作用,粘度可以很高,但加一些像環己酮這樣的溶劑,可使粘度降低很多。下式表示羧酸自身及在酮類溶劑中氫鍵的情況:

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