在涂料工業(yè)中,溶劑是指用來溶解或分散成膜物質(zhì),形成便于施工的液態(tài)產(chǎn)品,并能夠在涂膜形成過程中揮發(fā)掉的液體。涂料中的有機(jī)溶劑,都是揮發(fā)性的有機(jī)化合物。溶劑在涂料中有以下主要作用:
• 溶解,分散涂料中樹脂,并調(diào)節(jié)其粘度和流變性,使其易于涂裝;
• 增加涂料貯存穩(wěn)定性;
• 改善涂膜外觀,如光澤,豐滿度等;
• 增加涂料對被涂基材的潤濕性,提高附著力;
• 組成合理的揮發(fā)速率賦予涂料最佳的流動性和流平性。
涂料中選擇溶劑的標(biāo)準(zhǔn)主要是溶劑的溶解力、粘度、揮發(fā)速度、表面張力、電阻率、密度以及毒性和安全性。
• 溶解力:溶劑的溶解力是溶劑溶解成膜物質(zhì)而形成均勻的高分子聚合物溶液的能力,或?qū)⒏呔畚锓稚⒊尚☆w粒而形成均勻溶液的能力。
• 粘度:溶劑通常通過兩種方式影響著樹脂溶液的粘度--溶劑對高聚物的溶解力和溶劑自身的粘度。樹脂稀溶液的粘度是隨著所使用的溶劑的溶解力提高而增加;樹脂濃溶液的粘度是隨著溶劑溶解力的提高而降低。
• 揮發(fā)速度:干燥的涂膜是在溶劑揮發(fā)過程中形成的。在揮發(fā)過程中,溶劑的作用是控制涂膜形成時(shí)的流動特性。如果溶劑揮發(fā)太快,那么涂膜既不會流平,也不會對基材有足夠的濕潤,不能產(chǎn)生很好的附著力。揮發(fā)過于迅速的溶劑,還會導(dǎo)致由于冷卻而使涂膜表面的水蒸氣冷凝而形成涂膜發(fā)白。如果溶劑揮發(fā)太慢,不僅會延緩干燥時(shí)間,同時(shí)涂膜會流掛而變得很薄。因此,溶劑的揮發(fā)速度是影響涂料及涂膜質(zhì)量的一個(gè)重要因素。
• 表面張力:涂料表面張力是隨著其固體分的增加而增高的。對于合成樹脂涂料而言,要十分嚴(yán)格地選擇溶劑的表面張力,以低表面張力的溶劑配制成涂料就可以獲得比較低的表面張力。我們在選擇溶劑組成配方時(shí),除考慮溶解力、黏度、揮發(fā)速率等因素外,溶劑的表面張力也是重要的因素。在平衡各項(xiàng)因素的前提下,應(yīng)當(dāng)盡量選用低表面張力值的溶劑。
• 電阻率:組成涂料的成膜物質(zhì)、顏料、添加劑和溶劑都會影響涂料的電阻率。大多數(shù)情況下,會通過溶劑的選擇來調(diào)整涂料的電阻率,不同種類的溶劑具有不同的電阻率。醇類溶劑、酮類溶劑和乙二醇醚類溶劑極性較強(qiáng),具有較低的電阻率;烴類和酯類溶劑的極性較弱,具有較高的電阻率。
• 密度:溶劑的密度是指單位體積溶劑的重量。選用較低密度,而有較強(qiáng)溶解力的溶劑是獲得指定粘度下,每單位體積含有較少重量揮發(fā)性溶劑的有效途徑。
• 毒性和安全性:在選擇溶劑時(shí),應(yīng)要重視溶劑的氣味以及對人體的毒性和空氣污染。對人體毒性大,閃點(diǎn)低易燃易爆的溶劑和不符合環(huán)保的溶劑盡量不選用,應(yīng)該選擇安全、環(huán)保和健康的環(huán)保溶劑。