第2章 涂料的干燥

2.1 涂料成膜

涂料涂覆于物体表面以后，由液体或疏松粉末状态转变成致密完整的固态薄膜的过程，称为涂料的干燥和固化。

根据涂料中高聚物成膜物质的性质，干燥成膜可以分为物理干燥和化学干燥。物理干燥主要是靠溶剂的挥发和分子链缠结成膜或水的挥发和乳胶粒凝聚成膜。化学干燥是在室温或高温下通过化学交联反应形成三维网状结构成膜，这些交联反应或是通过高聚物中不饱和基团的自动氧化或是活性基团之间进行缩聚反应来实现的。因此，涂料成膜机理依其组成不同而有差别。

2.1.1 挥发型涂料

挥发成膜型涂料中大部分为溶剂型涂料，这类涂料又称为自干型涂料。

挥发型涂料的成膜机理为：溶解或分散在溶剂或分散介质中的大分子成膜物质，因为溶剂或分散介质的挥发由液态向固态过渡，逐渐得到连续且致密的具有一定堆砌结构的完整的涂膜。

图2-1 热塑性乳胶涂料的成膜过程示意图

这类涂膜的共同特征是：涂料中的主要成膜物质成膜时不起化学变化。成膜后的涂膜能够再溶解（或热熔）和具有热塑性，因此挥发成膜型涂料又称为热塑性涂料。这类涂料可自然干燥，且表干时间比较短，干燥过程实际上就是溶剂或分散介质的挥发过程。属于这一类涂料的有硝基涂料、过氯乙烯涂料、丙烯酸涂料和乳胶涂料等。

热塑性乳胶涂料的成膜过程如图2-1所示。

乳胶涂料中，成膜助剂也是影响成膜的重要因素。成膜助剂也称作凝集剂，它实际上就是加到乳胶涂料中去帮助高聚物成膜的高沸点溶剂。常用成膜助剂的性能见表2-1。

表2-1 常用成膜助剂的性能

① 以醋酸正丁酯挥发速率为1.0计。

2.1.2 交联成膜型涂料

交联成膜型涂料的成膜过程主要是缩合、聚合等化学作用。其中绝大部分涂料在成膜过程中也包含了物理作用。交联成膜型涂料的共同特征是：涂料中的主要成膜物质成膜时起化学变化，成膜后的涂膜不能够再被溶剂溶解，受热能融化，所以交联成膜型涂料又称为热固性涂料。

这类涂料根据成膜过程化学反应的不同，可分为以下3种：

（1）缩合型涂料 属于这一类的涂料有酚醛树脂漆、聚酯树脂漆、氨基醇酸树脂漆等。

（2）氧化聚合型涂料 属于这一类的涂料有油性磁漆、清油、油性清漆、厚漆、干性油改性醇酸树脂涂料和酚醛树脂涂料、油性防锈漆和油性调合漆等。

（3）聚合型涂料 属于这一类的涂料有环氧酚醛漆、环氧粉末、氨基烘漆、环氧聚酰胺漆、聚酯粉末、不饱和聚酯涂料等。光固化涂料和电子束固化涂料也属于这一种。