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涂料百科:(七)深度“看”溶剂

信息来源:paintkey.com  时间:2010-05-24  浏览次数:188

  涂料中溶剂除水外都是可挥发的有机物。它们用于溶解或分散成膜物(主要是聚合物),调节由成膜物和颜料组成的复合体系的粘度和流变性能,使其成为易于涂布的流体,即涂料。涂料在涂布于基材上之后,溶剂应从漆膜中挥发掉使漆膜具有较好的物理机械性能。涂料中选择溶剂的标准主要是溶剂的溶解能力,挥发性,闪点,毒性及价格。从广义上来说增塑剂也是一种溶剂,但在成膜以后,它基本保留于漆膜中不易挥发。这里主要讨论一般溶剂。
  1、溶剂的分类
  溶剂现在大多来源于石油化工产品,其主要品种介绍于后:
  ①石油溶剂
  是指用蒸馏或热裂石油的方法得到的溶剂,前者得到的主要是烷烃类化合物,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剂。通常称为石油醚的溶剂是指低沸点的石油馏分,只含1—5%的芳烃。石油醚一般分三个馏分,40—60℃,60—80℃和80—100℃,它们的比重为0.645—0.676。漆用溶剂汽油或称白油或松香水,一般含15—18%的芳烃,沸点范围为150—190℃,挥发较慢,可以溶解大部分天然树脂,以及含油量高的醇酸树脂,但对合成树脂一般溶解力较差。白油除用作溶剂外,也用于清洗溶剂。高芳烃含量的石油溶剂,芳烃含量可高达80—93%,主要是各种三甲苯的混合物,沸点在100—210℃间,它有很高的溶解力,有淡的不难闻的气味。
  ②苯系溶剂
  主要有工业甲苯和二甲苯。甲苯常用于混合溶剂,用于气干乙烯基涂料、氯化橡胶涂料的溶剂以及硝基漆的稀释剂。二甲苯是涂料中最重要的溶剂之一,它溶解力强,挥发速度适中,广泛用于醇酸树脂,氯化橡胶,聚氨酯以及乙烯基树脂的溶剂。它的溶解力还可以用加入10—20%的丁醇而增加,是用于烘漆、快干气干漆的溶剂,具有很好的抗流挂性能。
  ③萜烯类溶剂
  主要有松节油、二戊烯和松油等,松节油是从松树等针叶树及其分泌物中提取的清亮、无色而有刺激味的液体,主要成分是α-蒎烯、β-蒎烯、蒈烯和二戊烯等。松节油的沸程一般在140—220℃。松节油的来源不同,溶解力也不同,一般用木材蒸馏而得的因含有较多二戊烯,溶解力较好。因松节油中含有不饱和化合物,它们可以被氧化或聚合,生成的物质可成为漆膜的一部分,这种特性使它有助于干性油的干燥,所以广泛用于油基漆中。松节油的挥发速度适中,溶解力强,用于烘漆中能改进流平性,增加光泽度。其沸点在175—195℃间。松油具有更高的沸占(200—230℃),它通过分馏得到,主要成分为萜烯醇。
  ④醇和醚
  醇类主要有乙醇和和丁醇。乙醇中常加入少量甲醇成为变性乙醇,它是挥发快的溶剂,常用为聚乙酸乙烯酯、虫胶、聚乙烯醇缩丁醛等的溶剂,也可以用于硝基纤维素的混合溶剂。正丁醇挥发速度较慢,可和烃类溶剂及亚麻油等混溶,可用为油基漆,氨基漆和丙烯酸树脂,聚乙酸乙烯酯的溶剂,也可用于硝基漆的混合剂中。二丙酮醇(Ⅰ)是一种无味的高沸点(167℃)溶剂,它是硝基漆的良溶剂,溶解性很高。它在受热时可分解出丙酮。
  醚类一般在涂料中较少使用,但乙二醇的单醚和醚酯,如乙二醇单乙醚,乙二醇单乙醚醋酸酯、乙二醇单丁醚等都曾是涂料中的重要溶剂,它们可和烃类溶剂混溶,大部分还可和水混溶,是不少树脂的优良溶剂。它们常作为共溶剂的组分,特别是用于水性涂料中作为共溶剂和乳胶涂料中作为助成膜剂。但是,近来发现乙二醇的这类衍生物毒性太大,因此不宜继续使用,它们的代用品是丙二醇的单醚或醚酯。
  ⑤酮和酯
  酮类溶剂主要有丙酮,丁酮和甲基异丁基酮。丙酮挥发很快,溶解力很强,可用于烯类聚合物和硝基纤维素的溶剂,它常和其它溶剂合用。丁酮或称甲乙酮也是挥发快和溶解力强的溶剂,可用于烯类共聚物、环氧树脂、聚氨酯涂料中作溶剂,它也常和一些溶解力差的溶剂混用以改进涂料的成膜性和涂布性能。甲基异丁基酮同途和丁酮类似,但其挥发速度较慢。环己酮也是一种优良的溶剂,挥发速度较慢,但有难闻的味道。
  酯类主要有乙酸乙酯和乙酸丁酯,它们以前都主要用于硝基漆,现在使用更为广泛,可用于多种合成树脂,特别是乙酸丁酯挥发速度较慢,更为合用。乙酸乙酯和丁酯的溶解力都低于酮类溶剂,酮类溶剂也较便宜,所以有被取代的趋势,但乙酸乙酯和丁酯的味道比酮容易为人所接受。
  ⑥氯代烃和硝基烃
  它们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。由于高的极性,可用于调节静电喷涂涂料的电阻。

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