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助剂-干燥  

2008-03-09 20:38:01|  分类: 助剂学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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     干燥剂是指可以催化或加速油、油漆印刷油墨清漆的干燥或聚合物、干性油的交联。一般干燥剂是羧酸盐类金属化合物。

     干燥机不同于固化剂,后者与聚合物发生化学反应,干燥剂在化学本质上是催化剂,其不与聚合物发生化学反应,干燥剂促进或加速可氧化涂料基体的干燥、固化或硬化,在油漆中应用最广泛的干燥剂是单羧酸盐的金属盐,例如:脂环烃的酸、新癸酸等。酸的选择石虎对于干燥影响不大,酸的选择主要对干燥剂的溶解性,稳定性和干燥效率有影响。酸使金属可以溶解在树脂中,不能溶解的盐类,例如乙酸或卤酸就不能当作催干剂。催干剂的用量一般是金属占固体树脂的百分含量。在任何情况下,金属都是正的离子,因此其有几种氧化状态。

    油基漆的干燥主要有以下几个过程,首先是氧的吸收,然后是过氧化物的形成,接着是过氧化物的分解。催干剂在有油漆中加速了对氧的吸收,从而使漆膜干燥加快。

    传统的醇酸树脂通过双键吸收氧气,然后双键断开,形成自由基,自由基相互间发生聚合反应形成膜。催干剂加速了这一过程,提高了吸收氧利用氧的效率。如果没有催化剂,醇酸树脂需数天才能固化形成软膜,而加入催化剂,只要几个小时就可以达到表干,一夜就能够得到硬膜。金属羧酸盐催干剂可以催化或加速聚合物树脂或干性油的交联反应。

     催干剂可以分为以下几种:氧化、聚合、辅助催干剂或催化剂。

     氧化性催干剂提高了对氧气的吸收,催化了过氧化物的形成和分解。这些催干剂促进了漆膜表面的干燥。这种催干剂催化了由树脂或干性油与空气中的氧气反应而生成的过氧化物的分解。这导致了聚合物与聚合物之间的交联反应,并且在树脂或干性油分子中 有羧基和羟基的形成。

     在氧化交联体系中, 催干剂对其漆膜的稳定性、固化速度及膜的性质都是不可少的。

钴是最活泼的催干剂,最强的氧化剂。漆膜的表面干燥非常快。但是,必须注意过量的钴容易使漆膜表面起皱及容易使浅色漆变色。过量的钴还会容易使清漆发生凝胶。

    锰也是一种比较活泼的催干剂和有力的氧化剂。它比钴更能促进聚合反应。在一些烘烤面漆中,它可以单独使用。在空气干燥体系中,常需与辅助催干剂合用。锰的颜色比较黑,这在一定成都上限制了它的使用。

    铁通过聚合反应能快速烦躁,因此,在黑颜色允许的情况系,其广泛用在烘烤漆中。在空气干燥体系中,它可以有效除去一些漆膜的附着物。

    在高湿度或低温条件下,稀土催干剂较锆类效果好。

    锂金属可以提高其他催干剂的效率,在醇酸树脂生产中是酯化反应的催化剂。锌是辅助催干剂,与钴金属合用,可以得到较硬的膜,未来抑制漆膜收缩,它可以减缓表面的干燥速度,能够广泛与氧气接触,因而可以使整个膜固化。脂环锌是很好的润湿剂,可以提高漆膜的光泽。

     钙通常作为辅助催干剂,常与锆合用。在烘烤漆中,它通常较其他辅助催干剂性能优越。钙催干剂通常加入到研磨料中,作为油漆的辅助分散剂。

     锆通常与钙合用作为铅的替代物,与铅相比,锆提高了漆膜的光泽和颜色以及曝光和保色性,但是在高的湿度和低温条件下,性能不如铅优越。铝具有良好的聚合性和耐黄变性,并且不会出现粘度的不稳定性。钕在符合VOC要求的树脂中是钙和锌的替代物,钕和镧可以推荐在低温和高湿度条件下使用。钒可以用在厚浆型涂料中,但是在白色涂料中,容易变色。

     在水性涂料体系中,使用催干剂会产生一些问题,除了胺树脂,表面活性助剂的存在使的选择合适的催干剂显得尤为重要,这样就不会产生粒子的问题。对于水性涂料体系容易产生的一些问题有:树脂和催干剂之间的不兼容性;容易产生粒子;树脂变色。市场上有许多水稀释性催干剂,主要有:稀土金属、镧、铈、钕及辛酸钒的水乳液。

    酸的变化从自然酸入脂环酸到合成酸如辛酸或新癸酸,这些变化为市场上提供了更多的工业催干剂。

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