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离型涂布溶剂选择理论分析
浏览:150 发布日期:2019-09-10
在离型涂布中,因为溶剂本身的易挥发性,大对数人认为涂布的最后溶剂因挥发而不存留在涂层中,因此对涂层的性能影响不大。实际上,各种溶剂的溶解力、挥发速率等因素大大影响了离型剂的混匀,涂布及涂膜的性能。
 
溶剂的主要作用 
在常规溶剂离型剂的配料中溶剂约占90%以上。无溶剂体系中,溶剂在配料中的最大能占80%。以下是溶剂在离型剂涂布中的主要作用:
a、溶解,分散离型剂,使各组分能够充分,且缓慢的混合均匀;
b、调节其粘度和流变性,使其易于涂布;
c、增加料液的短期贮存稳定性;
d、改善涂膜性能,如流平性,外观等;
e、增加离型剂对被涂基材的润湿性,提高附着力;
f、组成合理的挥发速率赋予离型涂布最佳的流动性和流平性。
不同离型剂组分能溶于不同活性溶剂中,在同一硅油配方中,有多种组分,所以常常采用多种溶剂配合来达到最佳效果。
 
配方原则 
在各活性溶剂间取得性能最稳定和最佳平衡,同时尽可能多地加入填充溶剂优化成本和调节施工粘度。为了更合理地使用各类溶剂, 以达到成本-性能间平衡,建议各涂布厂对以下几点引起足够重视:
 
1合理采用配方原则
溶剂对硅油组分的溶解力,可以从溶成一定浓度溶液的溶解速度,粘度以及真溶剂对填充溶剂的容忍度等方面来分析。
 
A、"相似相溶"原则
"相似相溶"原则是判断溶剂对物质溶解力大小的经典理论。即溶解度参数相似者相溶。聚合物的溶解过程一般是从体积较小的溶剂分子慢慢地渗入到聚合物链间开始,而聚合物分子溶入溶剂的速率较慢,因此聚合物的溶解首先表现为体积不断膨胀,即溶胀过程。当然, 离型剂中聚合物的溶解是一相当复杂的过程, 因为硅油中其他组份如交联剂,锚固剂,铂金催化剂均会影响聚合物的溶解程度。
 
实例分析如下: 

 

 

 

 
第一个是120#溶剂油,第二个溶剂是甲苯,第三个溶剂是丁酮。
得出结论如下:
①透明度最高的顺序是:丁酮>甲苯>120#.
②溶解速度:甲苯>丁酮>120#.
③溶解后最不容易产生泡的顺序:120#优于甲苯,甲苯优于丁酮。丁酮中有明显的大量气泡。120#中容易产生絮状物,需要足够的搅拌。
 
B、充分研究溶剂的挥发性能
在涂布成膜过程中, 溶剂从涂膜中不断地挥发出去。溶剂的挥发性能对涂层的最终性能影响很大,不合适的挥发速率将导致涂膜缺陷,如发花,彩虹纹,针眼等。温度是影响溶剂挥发速率的重要因素,随着温度升高,溶剂挥发速率加快。这也是夏天多选用挥发速率较慢的溶剂的原因。南方和北方相同的硅油配方,溶剂选择不同的原因之一。
 
C、溶剂的粘度
溶剂的溶解能力和溶剂自身的粘度对配料最终粘度影响很大。一般而言, 溶剂对硅油的溶解力越强, 所形成的料液溶液粘度越低。而配好的离型剂料液,直接影响到涂布头、涂布方式的选择。
 
D、施工工艺
涂布工艺也是影响选择的一个重要因素。如在上硅时,和进入烘箱,溶剂挥发的状况肯定不一致。在实际使用中,很少用单一溶剂来配料。为了更好地控制溶剂的挥发速率,改善溶解能力并在成本上取得平衡,多采用混合溶剂体系。当采用混合溶剂体系时,涂布过程中不同溶剂挥发后相对比例,并不与原始溶剂组成相同,随着溶剂的不断挥发,留下来的溶剂组成在不断变化。这一变化对涂层的性能影响很大,如离型剂的高溶解能力组分(活性溶剂)相对稀释剂而言如挥发太快可能导致溶剂的最终溶解能力不足,使一些涂膜病态如收缩,彩虹纹,发粘,窝点等现象发生。
 
E、适当的利用回收溶剂
回收溶剂,一直是一个不可避免的话题。可以使用,但是要注意添加量和回收的次数。现在一般回收的是120#比较多。120#本身是一个混合溶剂,里面会容易含有氮硫磷等元素。易导致铂金中毒,影响固化。回收的溶剂中,更是含有一定量的抑制剂,对后续固化影响更大。所以一定要控制添加量和回收次数。
 
2合理选择活性溶剂和填充溶剂
并不是所有溶剂都能完美溶剂离型剂组分:我们将对离型剂具备强溶解能力的有机溶剂称为活性溶剂。对离型剂不具备或仅有微弱溶解能力的有机溶剂我们称为填充溶剂。
 
目前常见的溶剂有以下几类:
①酮类:丙酮、环己酮等。
③醇类:乙醇、异丙醇等
④石油分解物,如120#溶剂、D30等。
⑤苯类:甲苯等
 
3离型涂布用溶剂目前存在的问题
 
对溶剂本身的性能差异认识不足
 
同一种溶剂也有不同的品质规格,导致其被用于离型涂布中表现出的性能差异大:如120#汽油。很多离型纸涂布工厂有在用回收汽油。本身硅油中,还有一定的抑制剂,挥发在回收汽油中。回收利用时,会导致抑制剂增多,难以固化。和剥离力不稳定。
 
对溶剂本身的品质要求认识不足
 
比如买了低价掺假溶剂,或者买了含量不高的溶剂。
 
不是十分清楚离型剂本身对溶剂品质的要求
 
不同离型配方由于采用的主体硅油不同,对同一种溶剂的要求也不同。主要作用是调整溶解力,施工粘度,挥发速率等。
 
不注意某些溶剂的储存
 
一些活性溶剂存在储存要求, 如过了保质期內部活性基团己产生了变化;如乙酯要求含水量低,乙酯贮存过长且不当或在运输过程中都有可能导致含水量增加;酮类同样对水份敏感。如水份增加对离型涂层也会发生一定的不可控因素。
 
涂布厂 "无力"控制所购买溶剂的品质
 
这类问题在市场上普遍存在,尤其是用量较小的涂布厂商:
a、供应商掺假,或者供应低一级的产品
b、物流过程中,污染。
c、不同厂家之间,相同品种也有质量差异。
 
4无苯无毒无溶剂是趋势,水性是趋势
 
低毒甚至无毒化,如果大量吸入,所有溶剂都有毒!所以尽量考虑低毒性,低气味,低腐蚀的溶剂。无苯化是发展趋势,尽量减少芳烃溶剂的用量,选用不含苯环的溶剂。水性取代溶剂型也是一种趋势。
 
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