第2章 涂料的干燥

2.1 涂料成膜

涂料涂覆于物體表面以后，由液體或疏松粉末狀態轉變成致密完整的固態薄膜的過程，稱為涂料的干燥和固化。

根據涂料中高聚物成膜物質的性質，干燥成膜可以分為物理干燥和化學干燥。物理干燥主要是靠溶劑的揮發和分子鏈纏結成膜或水的揮發和乳膠粒凝聚成膜。化學干燥是在室溫或高溫下通過化學交聯反應形成三維網狀結構成膜，這些交聯反應或是通過高聚物中不飽和基團的自動氧化或是活性基團之間進行縮聚反應來實現的。因此，涂料成膜機理依其組成不同而有差別。

2.1.1 揮發型涂料

揮發成膜型涂料中大部分為溶劑型涂料，這類涂料又稱為自干型涂料。

揮發型涂料的成膜機理為：溶解或分散在溶劑或分散介質中的大分子成膜物質，因為溶劑或分散介質的揮發由液態向固態過渡，逐漸得到連續且致密的具有一定堆砌結構的完整的涂膜。

圖2-1 熱塑性乳膠涂料的成膜過程示意圖

這類涂膜的共同特征是：涂料中的主要成膜物質成膜時不起化學變化。成膜后的涂膜能夠再溶解（或熱熔）和具有熱塑性，因此揮發成膜型涂料又稱為熱塑性涂料。這類涂料可自然干燥，且表干時間比較短，干燥過程實際上就是溶劑或分散介質的揮發過程。屬于這一類涂料的有硝基涂料、過氯乙烯涂料、丙烯酸涂料和乳膠涂料等。

熱塑性乳膠涂料的成膜過程如圖2-1所示。

乳膠涂料中，成膜助劑也是影響成膜的重要因素。成膜助劑也稱作凝集劑，它實際上就是加到乳膠涂料中去幫助高聚物成膜的高沸點溶劑。常用成膜助劑的性能見表2-1。

表2-1 常用成膜助劑的性能

① 以醋酸正丁酯揮發速率為1.0計。

2.1.2 交聯成膜型涂料

交聯成膜型涂料的成膜過程主要是縮合、聚合等化學作用。其中絕大部分涂料在成膜過程中也包含了物理作用。交聯成膜型涂料的共同特征是：涂料中的主要成膜物質成膜時起化學變化，成膜后的涂膜不能夠再被溶劑溶解，受熱能融化，所以交聯成膜型涂料又稱為熱固性涂料。

這類涂料根據成膜過程化學反應的不同，可分為以下3種：

（1）縮合型涂料 屬于這一類的涂料有酚醛樹脂漆、聚酯樹脂漆、氨基醇酸樹脂漆等。

（2）氧化聚合型涂料 屬于這一類的涂料有油性磁漆、清油、油性清漆、厚漆、干性油改性醇酸樹脂涂料和酚醛樹脂涂料、油性防銹漆和油性調合漆等。

（3）聚合型涂料 屬于這一類的涂料有環氧酚醛漆、環氧粉末、氨基烘漆、環氧聚酰胺漆、聚酯粉末、不飽和聚酯涂料等。光固化涂料和電子束固化涂料也屬于這一種。