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水性纳米涂料和溶剂型纳米涂料怎么成膜

文章出处:ju111netBET9 人气:-发表时间:2017-07-25 09:21:00

  纳米涂料成膜属于物理方式成膜,包括溶剂挥发成膜和热熔型成膜。

  传统的溶剂型纳米涂料,例如氯化聚烯烃、硝基纤维互、丙烯酸树脂和聚乙烯醇缩甲醛等成膜物溶解于一定的溶剂体系制备的固含量低于50%的纳米涂料,在涂布以后靠溶剂逐步挥发耐干燥成膜。事实上,成膜过程比想象的更加复杂。


抗菌水性纳米涂料的应用

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  溶剂挥发会引起纳米涂料流变性能的变化,而且溶剂的滞留对涂层性能乃至涂层的结构有重要影响。为了获得光滑平整的漆膜,需要选择合适的溶剂。溶剂挥发太快,表面涂层黏度增加过高,底层溶剂难以挥发出去,从而导致漆膜不平整。此外,溶剂挥发是一吸热过可通过程,溶剂挥发过快可能导致漆膜表面的温度降至雾点,会使水凝结在漆膜中导致漆膜失去透明性而发白或使漆膜强度下降。

  该类纳米涂料成膜物的相对分子质量很高,通常线型结构的分子在溶液中以线团缠绕形态存在,在溶解能力不同的溶剂中其形态不同。当溶剂挥发时,聚合物分子线团移动能力降低,尤其是使用强溶剂和弱溶剂的混合体系时,不同的溶剂蒸发速度必然影响大分子线团及其相互缠绕的形态,最终导致涂层结构与性能的差别。

  溶剂型纳米涂料施工后的溶剂挥发分为三个阶段;第一阶段是湿阶段,成膜开始时,成膜物大分子对溶剂挥发影响较小,主要决定于溶剂的蒸气压或相对挥发速度;随着溶剂的挥发,涂层黏度不断增加。第二阶段为过渡阶段,沿涂膜表面向下出现不断增长的黏性凝胶层,溶剂蒸气压显著下降。第三阶段为干阶段,当涂层黏度增加到一定程度,溶剂从涂层扩散至表面受阻,溶剂挥发速度由表面凝胶层控制转变为扩散控制,挥发速度明显变慢,该阶段可持续很长时间,例如某些氯化聚烯烃涂层两年后仍有2%~3%的残留溶剂,称为溶剂滞留。事实上,残留的溶剂转变成了增塑剂。其中,扩散带度取决于体系的Tg和干燥温度(T)。当干燥温度高于Tg时,扩散控制不起作用;若干燥温度低于Tg,则溶剂挥发受扩散控制。所以要将溶剂从涂层中彻底清除,必须在高于成膜物Tg下进行烘烤。尽管近年来对溶剂挥发模型的定量化处理做了不少的工作,但至今尚未取得满意的结果。

  为了使聚合物成膜,除了加溶剂除低体系的Tg外,也可采取升温的方法来增加T-Tg的值(即增加自由体积),使聚合物熔融,从而赋予其流动性和可涂布性。流动的聚合物溶体在被涂物表面成膜后予以冷却,便可得到固态漆膜,这是水性纳米涂料成膜的别一种方式,即热熔成膜,例如涂在水槽表面的纳米抗菌涂料就是用这种方式成膜的。


此文关键字:水性纳米涂料