油漆塗料根據基材不同可以分成幾種類型?一文中有說過,油漆按照成膜機理可以分為揮發性塗料、氧化聚合性塗料、熱聚合型塗料和固化劑固化型塗料,今天主要介紹固化劑固化型塗料的成膜機理及常見的油漆使用方法。
固化劑固化型油漆是靠固化劑中的活性因子或者活性官能團與成膜物質中的官能團發生化學聚合反應,經交聯固化形成連續完整的高分子薄膜。固化劑型塗料根據固化溫度可以分為常溫固化型和加熱固化型兩類。加熱固化型又分為低溫烘烤型(80℃--100℃)與高溫型(110℃--180℃或更高溫度)。
現在已環氧樹脂塗料為例說明一下固化成膜機理。環氧樹脂具有多官能團的線性分子,即兩端帶有環氧基的多元醇類,它本身的結構決定了多種胺類、酸酐機某些具有活性集團的樹脂類能使其交聯固化。其中常見的有胺類固化、酸酐類固化、樹脂類固化三種。
胺類固化劑塗料的特點是胺類中的氨基和環氧基反應比較容易進行,而脂肪胺類可在室溫或者低溫下固化,但芳香族胺類固化需要比較高的溫度(140℃左右),反應中放熱較大,固化產物容易開裂,耐熱性差,介電性能差。此類固化劑多為液體,有毒性和腐蝕性而且容易揮發,所以常見的塗料中沒有這種塗料,基本是用於科學研究,沒有被推廣在生產中使用。
酸酐類固化劑塗料的特點是酸酐和環氧樹脂反應比較複雜,機可和羥基反應又可和環氧基反應。常用的酸酐類固化劑是順酐及苯酐。使用酸酐做固化劑的優點是產品機械強度高,耐熱性高,有較好的電性能和耐化學腐蝕性能,毒性小使用壽命長。缺點是常溫下為固定,使用時需融化才能與環氧樹脂發生反應,不太方便,需升溫(120℃--220℃)固化,且帶有強烈的刺激性。
樹脂類固化劑塗料的特點是,某些具有活性基團的樹脂也能和環氧樹脂的官能團反應,是環氧樹脂固化,同時還能彌補環氧樹脂的不足,起到改性作用,因此塗料工業生產中用的比較多。其中有環氧酚酸漆,環氧脲醛漆,環氧聚醯胺其與有機矽-環氧聚醯胺漆種。其中前兩種需要在高溫(180℃-200℃)下反應,而後兩種可以在常溫下固化。需要高溫環境下才能成膜的油漆在製造過程中需使用烘乾房或者烘道流水線來提高高溫,這兩種設備中均可使用不同規格的碳纖維發熱管來作為電熱元件。
固化劑類圖塗料的特點是在塗裝前,一般是分裝在2個容器內,AB塗料就是固化劑塗料,其實是將環氧樹脂塗料與固化劑分開包裝,在使用時按比例混合調勻,在限定的時間內需用完,否則油漆會固化成型,失去可塗裝性。
常見的常溫自乾漆是家具生產過程中使用的氨基醇酸樹脂漆,這種漆在酸性催化劑存在時可以低溫烘乾也可以室溫固化,最常見的用途是木器家具的塗裝。其固化機理:塗料中的氨基樹脂是多官能團的聚合物,在固化過程中其交聯劑作用,在酸性催化劑作用下與醇酸樹脂進行共縮聚反應,反應過程中樹脂自身也發生自縮聚反應。