影響水性聚氨酯涂料干燥速率有哪幾個內(nèi)在因素呢?
首先,固體含量的影響。游離水含量與乳液中的固體含量密切相關(guān),乳液中固體含量越高,游離水含量越少,從而縮短了游離水的揮發(fā)時間,從而提高了WPU的干燥率。結(jié)果表明,當WPU的固體含量增加到50%以上時,其干燥速率與普通溶劑型PU相當,并采用碳纖維加熱管將環(huán)境溫度加熱至40℃-60℃。水性聚氨酯的固體含量可以通過生產(chǎn)過程中涂料的粘度來控制。
第二,是對親水基團含量的影響。為了提高WPU的分散性,通常在PU的分子鏈中引入親水性離子基團,但親水性基團的引入增加了WPU的干燥難度,也降低了干燥速率。結(jié)合水是一種由氫鍵和分子間力等于PU親水基團的結(jié)合而形成的PU膠水,其揮發(fā)速率遠低于游離水。這也意味著親水基團越多,乳化液中結(jié)合的水就越多,這不利于水的揮發(fā)。另外,隨著親水性基團含量的增加,整個涂料體系的相變點將相應(yīng)延遲,不利于固體含量高的涂料乳液,說有些簡單的是水溶解在涂料中,沒有游離水作為分散劑,涂料不能使用。因此,在保證乳劑穩(wěn)定性的同時,應(yīng)盡量減少親水基團。
第三,對硬片材部分內(nèi)容的影響。硬段含量的增加可以加速干燥速度。這是因為隨著硬段含量的增加,軟、硬段的相容性增加,分子結(jié)構(gòu)越緊湊,當分子鏈移動時,水分子就越容易排放。但是,硬部分的內(nèi)容不能過多。當硬段含量約為46%時,干燥率會下降,這是因為乳液初始表面容易剝離,形成封閉的漆膜,不利于漆膜底層揮發(fā),容易出現(xiàn)橙皮、魚眼、粘附缺陷。
第四,中和作用的影響。有利的羧酸基團具有弱親水性,而鹽中性的羧基陰離子具有良好的親水性。因此,中和作用會影響親水基團的含量,因此中和作用越高,分子鏈的親水性就越強,因此結(jié)合含水量也會增加,從而影響WPU的干燥速率。同時,中和作用越大,油漆粘度越高,導(dǎo)致涂層表面,從而影響漆膜內(nèi)的水揮發(fā),影響干燥率,影響產(chǎn)品質(zhì)量。第五,對成膜襯底的影響。成膜基底的表面性質(zhì)決定了其水分子之間的力,因此對油漆的干燥率有很大的影響。例如,施加在玻璃基底表面上的WPU水基涂層的干燥速率大于施加在復(fù)合模板基底表面上的干燥速率。這與基材的表面張力、乳化液與基材的相互作用、木材的低表面張力和水的作用力有關(guān),導(dǎo)致水不易揮發(fā)。事實上,油漆中水的自由狀態(tài)被基底物理吸收。如果你想干燥這部分的水,你需要提供更多的熱量,使水從基質(zhì)中蒸發(fā)出來。
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