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UV噴涂或部分輥涂施工的涂料的組成可以分為揮發(fā)份及不揮發(fā)份(即成膜物質(zhì))兩個(gè)部分。在揮發(fā)份中包括真溶劑、助溶劑及稀釋劑。
大部分份的揮發(fā)溶劑在UV涂料中的使用都是做為稀釋劑的作用,也有一些配方中的材料是需要溶劑做為溶解介質(zhì)來(lái)將其溶解到配方組分當(dāng)中。
揮發(fā)份的組成配方應(yīng)遵循涂料粘度、溶劑揮發(fā)率、溶劑平衡原則進(jìn)行調(diào)整。
● 涂料的粘度
不揮發(fā)份的種類及數(shù)量影響著涂料的粘度。溶劑溶解力強(qiáng),溶液的粘度低;溶解力差,溶液的粘度高。
此外,稀釋劑用量對(duì)粘度也有影響,多用稀釋劑固然可以降低成本,但用量高到一定限度時(shí),溶液的粘度就會(huì)增高,說(shuō)明混合溶劑的溶解力盡管還沒(méi)有達(dá)到稀釋比值,但溶解力已明顯地降低。
因此稀釋劑的加入量有一定的限度,在處理配方時(shí)為降低成本加入稀釋劑,但其最大用量不應(yīng)達(dá)到引起粘度升高的程度。助溶劑的用量對(duì)粘度也有影響,在處理配方時(shí)助溶劑的用量只宜少于真溶劑而不宜等于或多于真溶劑。
●混合溶劑的揮發(fā)率
混合溶劑的揮發(fā)率影響膜內(nèi)溶劑能否完全揮發(fā),它對(duì)漆膜外觀也起著極大的影響。
大部份含溶劑的UV涂料施工工藝以噴涂為主,涂料自離開槍口分散成霧狀小粒灑落到物件表面的過(guò)程中溶劑已開始揮發(fā),如果混合溶劑的揮發(fā)率太快的話,那么落到物件表面以前溶劑可能已揮發(fā)掉30%以上,落到物件表面上的小粒的粘度就大大提高,流動(dòng)性大大下降,嚴(yán)重地影響漆膜的流平性,從而產(chǎn)生漆膜不平滑即所謂桔皮現(xiàn)象。
為了得到較光潔平整的漆膜,就不能片面地追求快干,而要有一定比例的慢揮發(fā)溶劑以保證流平性。
噴涂過(guò)程中常常碰到所謂發(fā)白的現(xiàn)象,這層白膜是由于水分與漆混合造成的。當(dāng)水分不能全溶于揮發(fā)份時(shí)就與成膜物構(gòu)成一層白色的乳狀體。
水分逐步揮發(fā),如乳狀體被殘留的溶劑所溶解則白色漆膜層消失。但如果溶劑不足以消除白膜,則漆膜的連續(xù)相破壞,導(dǎo)致樹脂析出,出現(xiàn)發(fā)白現(xiàn)象。
水分的來(lái)源,一方面是由于原料中含水量過(guò)高或是揮發(fā)分含有如乙醇、丙酮等易吸水原料,另一主要原因就是揮發(fā)率的影響。溶劑的揮發(fā)是一個(gè)吸熱反應(yīng),快速的揮發(fā)使噴漆的霧粒及物件的表面上被帶走很多熱量。
一般使用快揮發(fā)溶劑時(shí),可使噴涂物件表面溫度下降15~20℃,這就足夠使周圍空氣中的水分凝結(jié)于物件表面與漆膜相遇。所以,每當(dāng)氣候濕熱空氣中水分含量高時(shí),發(fā)白現(xiàn)象常格外嚴(yán)重。
因此應(yīng)適當(dāng)?shù)乜刂茡]發(fā)性組分的揮發(fā)率,減少表面降溫水分凝結(jié)。即使稍有發(fā)白現(xiàn)象出現(xiàn),又可在揮發(fā)后期用存留的溶劑重新溶解,以消除白膜。
因此,從揮發(fā)速率方面來(lái)考慮,在噴漆及流平的初階段,揮發(fā)過(guò)快對(duì)質(zhì)量產(chǎn)生不良影響,如桔皮、麻點(diǎn)、發(fā)白等缺陷往往由此產(chǎn)生。在后階段中,有一些慢揮發(fā)性溶劑在漆膜中還可以改善一些發(fā)白現(xiàn)象及提高光澤。
但最終階段漆膜中若仍存留少量揮發(fā)份,則將引起漆膜發(fā)軟、回粘等不良現(xiàn)象,為避免這種現(xiàn)象發(fā)生要控制高沸點(diǎn)溶劑的用量,使其不殘留在漆膜中。
●溶劑平衡原理
混合溶劑由真溶劑、助溶劑及稀釋劑3種組份組成,這3種組份中又有快揮發(fā)、中揮發(fā)、慢揮發(fā)之別。
所以當(dāng)一種混合溶劑配成之后,由于這些原料的揮發(fā)率不一樣,總是揮發(fā)快的原料首先逸出,所以,自漆霧噴出后溶劑的成份即開始變化,怎樣的變化才是最理想,須根據(jù)以下原則進(jìn)行平衡。
①溶劑的揮發(fā)應(yīng)均衡。混合溶劑的蒸餾曲線應(yīng)成平緩上升的形狀,否則將引起多種漆膜表面的缺陷,因此,在配方中應(yīng)考慮不同組份的揮發(fā)速率,快、中、慢的組份用量要平穩(wěn),例如配方中快揮發(fā)溶劑及慢揮發(fā)溶劑的使用量都較大,而沒(méi)有適量中揮發(fā)溶劑加以平衡的話,那么其蒸餾曲線必將是前階段直線上升,然后突然轉(zhuǎn)折形成一個(gè)鈍角改為低斜率上升,這樣的溶劑配方缺點(diǎn)較大。
?、谡嫒軇?、助溶劑與稀釋劑的比例應(yīng)平衡。真溶劑、助溶劑及稀釋劑的比例對(duì)漆的粘度影響很大。
在揮發(fā)過(guò)程中,隨著不揮發(fā)份含量逐步增加,漆的粘度增大,假如此時(shí)真溶劑大量揮發(fā)則稀釋劑的比例相對(duì)地增高,就會(huì)促使漆的粘度突然變稠而喪失流動(dòng)性,引起氣泡、桔皮等漆膜缺陷,另外,溶劑的主要作用在于干燥成膜之前保持全部不揮發(fā)份處于溶液狀態(tài),不使其中任一組份不溶析出,否則造成漆膜連續(xù)相破壞以及表面粗糙失光等現(xiàn)象。
為了防止干燥過(guò)程中出現(xiàn)沉析現(xiàn)象,必須根據(jù)不揮發(fā)份的性質(zhì)對(duì)溶劑的組份加以很好地平衡,既要節(jié)約真溶劑,又不能過(guò)量使用稀釋劑。
在考慮配方時(shí)不僅要有足夠的真溶劑,還必須根據(jù)不同揮發(fā)速率加以平衡,以達(dá)到殘余在漆膜中的溶劑能保持不低于原來(lái)的溶劑比例。