在涂料工业中,溶剂是指用来溶解或分散成膜物质,形成便于施工的液态产品,并能够在涂膜形成过程中挥发掉的液体。涂料中的有机溶剂,都是挥发性的有机化合物。溶剂在涂料中有以下主要作用:
• 溶解,分散涂料中树脂,并调节其粘度和流变性,使其易于涂装;
• 增加涂料贮存稳定性;
• 改善涂膜外观,如光泽,丰满度等;
• 增加涂料对被涂基材的润湿性,提高附着力;
• 组成合理的挥发速率赋予涂料最佳的流动性和流平性。
涂料中选择溶剂的标准主要是溶剂的溶解力、粘度、挥发速度、表面张力、电阻率、密度以及毒性和安全性。
• 溶解力:溶剂的溶解力是溶剂溶解成膜物质而形成均匀的高分子聚合物溶液的能力,或将高聚物分散成小颗粒而形成均匀溶液的能力。
• 粘度:溶剂通常通过两种方式影响着树脂溶液的粘度--溶剂对高聚物的溶解力和溶剂自身的粘度。树脂稀溶液的粘度是随着所使用的溶剂的溶解力提高而增加;树脂浓溶液的粘度是随着溶剂溶解力的提高而降低。
• 挥发速度:干燥的涂膜是在溶剂挥发过程中形成的。在挥发过程中,溶剂的作用是控制涂膜形成时的流动特性。如果溶剂挥发太快,那么涂膜既不会流平,也不会对基材有足够的湿润,不能产生很好的附着力。挥发过于迅速的溶剂,还会导致由于冷却而使涂膜表面的水蒸气冷凝而形成涂膜发白。如果溶剂挥发太慢,不仅会延缓干燥时间,同时涂膜会流挂而变得很薄。因此,溶剂的挥发速度是影响涂料及涂膜质量的一个重要因素。
• 表面张力:涂料表面张力是随着其固体分的增加而增高的。对于合成树脂涂料而言,要十分严格地选择溶剂的表面张力,以低表面张力的溶剂配制成涂料就可以获得比较低的表面张力。我们在选择溶剂组成配方时,除考虑溶解力、黏度、挥发速率等因素外,溶剂的表面张力也是重要的因素。在平衡各项因素的前提下,应当尽量选用低表面张力值的溶剂。
• 电阻率:组成涂料的成膜物质、颜料、添加剂和溶剂都会影响涂料的电阻率。大多数情况下,会通过溶剂的选择来调整涂料的电阻率,不同种类的溶剂具有不同的电阻率。醇类溶剂、酮类溶剂和乙二醇醚类溶剂极性较强,具有较低的电阻率;烃类和酯类溶剂的极性较弱,具有较高的电阻率。
• 密度:溶剂的密度是指单位体积溶剂的重量。选用较低密度,而有较强溶解力的溶剂是获得指定粘度下,每单位体积含有较少重量挥发性溶剂的有效途径。
• 毒性和安全性:在选择溶剂时,应要重视溶剂的气味以及对人体的毒性和空气污染。对人体毒性大,闪点低易燃易爆的溶剂和不符合环保的溶剂尽量不选用,应该选择安全、环保和健康的环保溶剂。