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钢桶涂料涂装技术百问(8)
徐国兴
七十一、烘烤型漆的干燥有何特点?
烘烤型漆的干燥特点，是漆中的反应性组分在常温下互不发生反应，只有在较高温度下 才发生交联反应而固化成膜，反应性组分可以是粘性的、分子量较低的聚合物，也可以是简单化合物，通过交联反应而转化为交联聚合物，一般是由漆的内部组分之 间的化学反应而交联成膜的。我们钢桶行业常用的烘烤型漆有氨基烘漆、环氧内涂料等。
七十二、醇酸磁漆干燥过程中要注意些什么?
所谓醇酸磁漆，主要是指中油度醇酸树脂磁漆。由于醇酸树脂具有较多的反应基团和很 多不饱和脂肪酸基，它有较好的干燥性能，其磁漆可常温固化，也可烘干，提高温度，脂肪酸的自动氧化加速，醇酸树脂的分子在制成漆时已较大。经进一步聚合， 即可固化，因而干燥很快，醇酸树脂常温干燥时，基本上是氧化作用，没有进一步的缩合反应，当烘干时，除氧化作用外，还有进一步的缩合作用，故烘干后的漆膜 性能，比常温干燥的更坚固耐久，耐磨，耐汽油性也好。根据醇酸磁漆的这些干燥特点，其干燥应注意以下几点，以获理想漆膜：
(1)醇酸磁漆一般均可在常温下干燥成膜，也可低温烘烤成膜。如有条件，可采用后者。
(2)醇酸磁漆一般的烘烤温度为60~80℃左右。当采用烘烤工艺时，应先将工件在常温下放置15~30分钟，使漆流平，然后再进入烘房。
(3)浅色漆烘烤温度尽量低些，以免漆膜变黄，深色漆则可在80"~90℃干燥，时间约为2小时。
七十三、酚醛漆的干燥要注意些什么？
酚醛漆的干燥是通过溶剂的挥发和油脂中的不饱和双键吸收空气中的氧，通过氧化聚合 反应逐步地使粘稠的膜变为坚硬平滑的漆膜。但这个过程非常缓慢，只有加入催干剂，把空气中的氧气及时迅速地传递到油的不饱和双键上，才能加速吸氧过程，从 而缩短漆膜干燥的时间。所以我们使用的酚醛漆中都加有铅、钴、锰、钙、锌的金属皂作为催干剂，常用的有亚麻仁油酸皂、环烷酸皂等。加有催干剂的酚醛漆一般 2~4小时表干，18~22小时实干。如果需要快干也可在140℃温度下烘烤10分钟，但由于不是烘烤型漆，所以在油漆配方中所采用的是不耐高温的颜料， 一般超过145℃就可能会变色了。
七十四、硝基漆的干燥特点有唧些，要注意些什么?
硝基漆属于挥发性漆，其溶剂在漆中占很大的比例。它的干燥特点是靠溶剂的挥发而形 成坚硬的漆膜，溶剂挥发快，漆膜干燥迅速，漆膜的干燥受溶剂挥发速度的影响，成膜物质的分子结构在干燥过程中无显著的化学变化。硝基漆喷涂后，一般在10 多分钟内可表面干燥，1小时后便完全干燥，并可喷涂第二道；4~12小时后，可作打磨和抛光。
硝基漆干燥时，应注意干燥场所的温度、湿度、通风等条件。温度太低和湿度太大，空气中的水汽易在涂面上结露，产生泛白等弊病。
硝基漆中常掺加热塑性树脂和热固性树脂，前者有各种不干性油改性醇酸树脂、松香改性顺丁烯二酸酐树脂等，后者有干性油改性醇酸树脂、氨基树脂、含有活性官能团的丙烯酸树脂等。
掺加热塑性树指后的硝基漆，常温下干燥便可获得理想的结果。但有些树脂的加入量过多时，影响干燥性能，有的硝基漆遇热会发粘。
掺加热固性树脂后，硝基漆漆膜的干燥过程不仅决定于溶剂的挥发，也决定于所添加树 脂的交联固化。如果干燥条件不良，树脂的固化就不完全，将影响固化后的重涂性，易出现咬底或两层之间结合力不佳的现象。为克服这些弊病，可采用湿碰湿涂装 工艺，或在表干后以低温(80℃以下)烘干。
七十五、丙烯酸漆的干燥性能有何特点?
丙烯酸漆的干燥性能根据其树脂热塑性和热固性的不同，而有很大的差别。
(1)热塑性丙烯酸漆。
它的主要成膜物质是一类线型结构的高分子，其分子结构上不含活性官能团，加热时不会本身或与其他外加的树脂交联成体型结构。它的干燥性能相当于一般的挥发性漆，即挥发自干。热塑性丙烯酸漆干燥很快，常温下1小时即可实干，但若经100~120℃烘干，其性能可进一步提高。
(2)热固性丙烯酸漆
这类漆的树脂带有活性官能团，加热时，会自身或与外加树脂进行交联反应，变成体型结构高分子而成膜。它属于烘漆。若选用适当的交联剂，可降低烘烤温度，如用甲苯二异氰酸酯预聚物作交联剂，漆膜可常温干燥。
这类漆的树脂可分两类：
①热固化丙烯酸树脂。这类树脂分子的侧链上有活性官能团。当加热到一定温度(有时需加入少量催化剂)时，其侧链活性官能团之间即发生交联反应，形成网状结构的涂膜。不同的侧链活性基团，有其不同的干燥性能，要求不同的加热温度。
②交联剂固化丙烯酸树脂，这类树脂，本身不具有自反应的能力，必须加入交联剂，才 能使之固化成膜。交联剂可采用氨基树脂、丙烯酸酯、环氧树脂等，它们使漆的干燥工艺发生变化。如丙烯酸侧链的羟基与环氧基氨基树脂的交联反应，其成膜机理 与氨基醇酸树脂基本相同，烘烤工艺也与之相仿，为120~125℃下1小时，或140~145~3下20~30分钟。又如，侧链的羟基与多异氰酸酯加成物 的交联反应，其成膜机理同含羟基聚酯—多异氰酸酯加成物的反应机理，其特点是可常温固化。再如，侧链羧酸与环氧树脂进行交联，要求烘烤温度高达 170~175℃或更高。
七十六、聚氨酯漆的干燥性能有何特点?
聚氨酯漆，按其成膜物质的化学组成及固化机理不同，大概可分为五类，各类的干燥性能也有区别。
(1)聚氨酯改性油涂料 这类涂料的主要成膜物质， 是由二异氰酸酯与干性油的单甘酯及双甘酯经反应制得的聚合物，主链上不含异氰酸基。因而，这类涂料的干燥与醇酸树脂相同，是通过双键氧化成膜的，它的主要特点是干燥快，干燥速度超过醇酸树脂。
(2)湿固化型聚氨酯涂料
这类涂料的主要成膜物质一异氰酸酯分子上的活性异氰酸基。反应活性很大，可以与空气中的水分作用，交联成膜，是优良的自干性涂料。它的干燥速度受湿度和温度影响，温度太低，干得慢，寒冬施工，须酌 加催干剂。
(3)封闭型聚氨酯涂料
是利用氨酯键的热裂解反应，先将二异氰酸酯或其加成物的异氰酸基，用含活性氢原子 的化合物(如苯酚)封闭起来，然后与含羟基树脂配成单组分涂 料。该涂料在室温下不起反应，当加热到足够高的温度时，成膜物质的氨酯键即发生裂解，生成异氰酸酯，随后与含羟基树脂反应，形成聚氨酯的高分子漆膜。这类 涂料必须烘烤才能固化。例如，用苯酚封闭的多异氰酸酯，需加热到150℃以上，才能裂解脱酚，再反应成膜。
(4)羟基固化型聚氨酯涂料
这类涂料，一般为双组分；即带有异氰酸基的加成物与含有羟基的树脂(如聚酯、聚醚等)。将这两组分混合后，异氰酸基与羟基发生反应，漆膜固化。该类涂料的干燥性能随含羟基树脂的种类而异，如聚酯型品种涂层的干性比聚醚型的快；它们可自干或烘干，有时需酌加催千剂。
(5)催化固化型聚氨酯涂料
这类涂料一般为双组分， 即一组分为含异氰酸基的二异氰酸酯与蓖麻油或蓖麻双酯的 预聚物，另一组分为催干剂。该涂料的干燥性能是本身干燥较。
七十七、氨基烘漆干燥过程中有哪些要求?
氨基烘漆，主要是指氨基醇酸烘漆。它是靠氨基树脂的羟甲基与醇酸树脂的羟基进行交 联，生成复杂的网状高聚物而固化成膜。低温下，这种交联反应难以进行；升高温度，并在少量酸性催化剂的存在下，交联作用大大加快，并发生氨基树脂的自聚反 应。温度过高，自聚反应加剧，导致漆膜变脆，催化剂用量过多，它残留在树脂中，会继续促进聚合反应，使漆的贮存稳定性变差，进而产生凝胶。
氨基烘漆的干燥工艺，一般为先在常温下放置15分钟，而后入60℃的烘箱，半小时后升温至100~120℃保温1．5小时。如果升温太急，温度又高，漆膜的物化性能都将减退。具体要求：
(1)浅色漆烘烤温度控制在100左右，时间约2小时，深色漆为120~130℃，时间约2小时。
(2)烘烤前，涂件应在室温下放置一段时间(15分钟左右)，让漆充分流平，溶剂基本挥发。
(3)漆中掺加少量烷基过磷酸盐或氯代顺丁烯二酸酐等酸性物质，可缩短烘烤时间。
(4)在较高室温下喷漆时，若加些高沸点的溶剂(如双戊烯)或煤焦溶剂，可防止外干里不干的现象。
但同样是氨基烘漆的X-516型钢桶外涂料，喷涂后即可在180℃下烘烤，十分种就行了。
七十八、X-622钢桶内涂料的干燥要注意些什么？
X-622钢桶内用涂料的干燥是通过环氧树脂结构中的活泼环氧基与经丁醇醚化的酚 醛树脂在高温下交联，形成牢固的三维网状结构膜实现的，涂料中的环氧树脂和酚醛树脂组分在常温下互不发生反应，只有在较高温度下才发生交联反应而固化成 膜，交联固化反应时除了放出三份的水外，过程中无其它副产物释放，所以收缩性小，交联固化后具有很好的牢固的致密的网状结构膜，由此进一步增强了涂层的附 着力、机械性能、耐腐性能和耐化学性能。
不过，在烘烤时应注意先低温后高温的原则，让其在涂层内部的溶剂及稀释剂均匀挥发，然后再经高温交联固化形成网状结构。不然在突遇高温后，涂层表面马上交联成膜，而涂层内部的溶剂和稀释剂来不及一下子跑掉，再挥发时只能使涂层鼓泡了。
一般来说，如果不是流水线操作，钢桶在喷好X-622涂料后放置一至二小时可直接在高温182℃下烘烤40分钟就能完成交联反应，对于不能形成40分钟时间的烘道，也可参考在223℃~245℃10~15分钟左右的条件下固化。
如果是流水线操作，需要喷涂后马上进入烘道，则可将烘道的前段温度设定在70℃左右，时间为二至三分钟，后段的时间和温度可与非流水线操作的烘烤条件相同。
七十九、891钢桶免烘烤内涂料的干燥要注意些什么？
891钢桶涂料是国内钢桶专用涂料方面绝无仅有的专利产品，专利号是ZL 01 2 45930.5。891钢桶免烘烤内涂料是双组分的，这两个组分在常温下就容易进行交联反应，所以作为产品是将两个组分分开包装的。891钢桶免烘烤内涂 料有两种型号：即防锈型与防腐型。防锈型漆是透明的，也具有相当的防腐性能，在钢桶内涂后，其突出优点是犹如在钢桶内壁覆盖了一层晶莹透亮的有机玻璃，就 是在潮湿和腐蚀环境下放置数年也不会生锈。而且钢桶的内涂成本与酚醛清漆差不多。防腐型漆有透明的，也有PVF绿色和环氧米黄色，其防腐性能与环氧内涂料 相仿。吴江远洋制桶厂用891绿色涂料代替PVF涂料用于内涂的200升大口钢桶已经出口美国，每个钢桶节约成本达十余元人民币。
X-891涂料钢桶专用内涂料使用时需将两个组分按1：1的比例混合并充分搅匀， 放置10分钟后才可使用。这种涂料涂于钢桶内表面后在充分接触氧气的情况下，在常温（25℃）时10分钟即表干，半小时即指干，温度越高固化越快，但当温 度低于10℃时固化时间就大大延长了。所以很多桶厂在钢桶内涂891涂料后用180℃烘烤10分钟的条件使其固化，据说效果很好。没有烘烤设备的单位若内 涂X-891涂料，最好根据气温情况隔几天后再封底盖，以便让其在充分接触氧的情况下完全固化。
八十、891钢桶免烘烤外涂料的干燥要注意些什么？
891钢桶免烘烤外涂料主要用于电镀锌钢桶外表的的整体涂装和普通钢桶外涂烤漆的 光亮防腐保护层。由于电镀锌钢桶的锌层是锌离子在电流作用下一粒一粒吸附上去的，锌层结构不如热镀锌的原锌（白铁）钢桶那样紧密，也没有原锌钢桶那样表面 具有较为致密的氧化膜和油膜，所以外观以及防氧化、防腐性能较差，时间一长，外表就容易发毛、粉化和锈蚀。但在电镀锌钢桶的外表涂上很薄的一层透明891 涂料后，不但电镀锌钢桶的整体防氧化、防腐性能得到大大增强，而且它的外观也显得晶亮华丽，涂后干得又很快。由于只需涂很薄的一层，所以单耗很低，有几个 桶厂用一公斤891涂料居然可以涂到二十多个200升电镀锌钢桶。
普通钢桶用户在灌装具有腐蚀性质的化工产品时，免不了会溅落在钢桶表面，从而经常 发生钢桶外表面的油漆被腐蚀掉的现象。但钢桶的外涂油漆罩上X-891透明涂料后，不但用户灌装腐蚀性液体时溅落其上丝毫不会损坏涂层，而且钢桶外漆光亮 美观无比。目前，不仅国内钢桶用户纷纷要求加涂此涂料，德国汉高公司表面活性剂的包装钢桶外表也已涂上X-891钢桶防腐外涂料。
891钢桶免烘烤外涂料与七十九问891钢桶免烘烤内涂料的干燥条件一样，同时需 要补充的是无论是891的内涂料还是外涂料，它们的干燥特点是快干、单位重量涂料的喷涂面积大。在常温下，它的漆膜十分钟即表干，一至二小时即实干。但由 于其干得太快，容易形成“吸热降温”现象，即在湿度较大的环境里施工容易发生漆膜表面吸潮泛白，所以891钢桶免烘烤内外涂料最好在湿度80%以下的环境 中施工，若大于此湿度则应使用该涂料的专用防泛白稀释剂，或涂装后马上进烘箱低温烤一下。 |
