溶剂的分类与性质
何为溶剂?
任何一种具有可溶化其他物质能力的液体,且能生成均匀的溶液,均可称为“溶剂”,水也是一种溶剂,只是溶解的对象与有机溶剂不同而已;而有机溶剂狭义的说是液体把固体溶解,成为其它结构,并无改变成其它新物质的液体。
目前油墨及涂料的溶剂,一般都是挥发性的有机溶剂;其主要功能是控制与调节涂料粘度,即在溶解涂膜形成时给与适当的粘度。溶剂选用和加入量的适当与否,会影响涂料的流动性、干燥速度。
1、溶剂的性质
1.1
溶解力
溶解力是指溶剂能把成膜物质溶解分散的能力,能使成膜物质均匀的分散在溶剂中而形成稳定的溶液。溶剂的溶解力与涂膜形成物的种类有关;溶解的规则是极性树脂需要极性溶剂(如醇类、酯类、酮类);非极性脂肪族碳氢化合物能溶解涂料油(如油性清漆、长油性醇酸树脂)。因此,正确选择溶剂必须了解与每种成膜物质相应的溶剂品种,否则会造成混浊、沉淀、析出、失光甚至报废。
1.2
溶剂的作用
溶剂的主要功能是溶解与稀释固体或高粘度的成膜物质(树脂与油类),使其能容易地涂饰于工件表面,并使它流平而形成平整连续均匀的薄膜。
溶剂的品种和数量在很大程度上决定了液体涂料的许多性能,如粘度、干燥速度、毒性、气味、易燃、易爆等;需要谨慎选择与调配溶剂。
1.3
溶剂的挥发速度
挥发速度是指溶剂从涂层中挥发到空气中的速度。其决定涂层处于流体状态的时间长短。影响溶剂挥发速度的因素很多,关系最大的是溶剂的沸点。溶剂挥发速度同溶剂的沸点大致成正比。
2、溶剂的分类
溶剂一般可就其沸点、极性、化学组成、用途、溶解力强弱及蒸发速度等来分类。
2.1 按沸点分类
沸点低于100℃的称为 “低沸点溶剂”,如丙酮、乙醇、醋酸乙酯、苯、甲乙酮等;有利于防止湿涂层的流挂,其挥发快、易干燥、粘度低,通常具有挥发气味。
沸点在100℃~150℃之间的称为“中沸点溶剂”,如甲苯、二甲苯、醋酸丁酯、甲异丁酮、丁酯等,其挥发速度适中,在涂层中继低沸点的溶剂挥发后,有利于涂层的流平形成致密的漆膜,在工业中广泛使用。
沸点在150℃~200℃的如环己酮、醋酸戊酯、乙二醇丁基醚、环己醇、松节油等称作“高沸点溶剂”,挥发较慢,在涂层中最后挥发,既有利于流平,也能防止挥发型漆因潮湿和低温造成的涂层变白等。
增塑剂:此种溶剂较少用于溶解上,多用于添加剂上,如可塑剂、软化剂等,沸点在300℃以上,几乎没有蒸发性,用于改变高分子的硬度,不可多加,以免不干。
2.2 按化学组成分类
碳氢溶剂:此类以脂肪族及芳香族为主,脂肪族有可分为直链的石蜡族碳氢化合物;芳香族溶剂是以苯为核心,苯、甲苯、二甲苯应用极广(表1)。
含氧溶剂:此类溶剂由于碳氢二元素外,含有氧元素,故溶解力较强,如酒精、丙酮、醋酸乙酯等(表2)。
2.3 按极性分类
是按其是否导电而分类的,所谓的能导电的称为“极性溶剂”;例如:醇类、酯类、酮类等,而其它导电性有强弱大小不同。
2.4 按蒸发速度分类
(此分类以醋酸丁酯(BAC)为基准,在室温下比较)
快干型:较BAC快3倍以上;
中干溶剂:较BAC快1.5倍以上;
慢干溶剂:其挥发速度介于醋酸丁酯(BAC)和戊醇之间者;
极慢干溶剂:如环己酮、二乙二醇醚等。
2.5 按溶解力分类
真溶剂:又称“活性溶剂”,对某具体树脂来说能够单独溶解者;例如对硝化棉能真正溶解的酯、醚、酮类溶剂。
助溶剂:又称“潜溶剂”,单独使用时无实际溶解能力的,但当与真溶剂并用则可增加溶解力的溶剂;如醇类。
稀释剂:本身无真正溶解溶质作用,但在某些溶剂中调整粘度以利于作业者;一般涂装使用的涂料稀释剂称为“香蕉水”(天那水),如苯类。
一般混合溶剂中真溶剂、助剂与稀释剂的比例约为35:15:50,而低、中、高沸点溶剂的比例约为25:65:10。
3、常用....
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