
一、固含量的影响。游离水的含量与如何的固含量密切相关,乳液中固含量越高,游离水越少,因此缩短了游离水的挥发时间,从而有利于提高WPU的干燥速率。有研究表明,WPU的固含量提高到50%以上时,干燥速率与普通溶剂型PU干燥速率相当,干燥时使用碳纤维发热管将环境温度加热到40℃-60℃。在生产过程中可以通过涂料的年度来控制油漆的固含量。
第二、亲水基团含量的影响。为了提高WPU的分散性,通常会在PU的分子链上引入具有亲水性的离子基团,然而,亲水基团的引入增加了WPU的干燥难度,也降低了干燥速率。结合水是通过氢键、分子间作用力等于PU亲水基团结合而成的一种PU胶粒内的水分,其挥发速率远小于游离水。这也就意味着亲水基团越多,乳液中结合水也就越多,从而不利于水分的挥发。另外随着亲水基团含量的增加,整个涂料体系的相变点会相应的后延,不利于高固含量的涂料乳液,说的简单一些就是水都溶于涂料了,没有游离水分作为分散剂,涂料无法使用的。因此在确保乳液稳定性的前提下,需尽可能地降低亲水基团。
第三、硬段含量的影响。硬段含量的增加可使干燥速率加快。这是因为随着硬段含量的不断增加,软段和硬段的相容性增大,分子结构越金木,分子链运动时水分子越容易排出。但硬段含量也不能过量,当硬段含量大约46%时,干燥速率会下降,这是因为在干燥初期乳液表面容易结皮形成封闭式的漆膜,不利于漆膜底层水分的挥发,同时容易出现橘皮、鱼眼、附着力不合格的缺陷。
第四、中和度的影响。有礼的羧酸基团具有弱亲水性,而中和成盐的羧基阴离子具有良好的亲水性。因此,中和度会影响亲水基团的含量,所以中和度越高,分子链的亲水性越强,故结合水含量也会增加,从而影响WPU的干燥速率。同时中和度越大,油漆的粘度越高,会导致涂料表面容易结皮,从而影响漆膜内部水分挥发,影响干燥速率的同时影响产品质量。
第五、成膜基材的影响。成膜基材的表面性质决定着其水分子之间的作用力,因此对油漆的干燥速率影响很大。比如,WPU水性涂料涂覆在玻璃基材表面的干燥速率大于涂覆在复合模板基材表面的干燥速率。这与基材的表面张力、乳液与基材相互作用有关,具有较低表面张力的木材与水的作用力大,导致水分不容易挥发。其实也就是油漆中的游离状态的水被基材物理吸收,如果想把这部分水烘干就需要提供更多的热量来使得水分从基材中挥发出来。
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