影响水性聚氨酯涂料干燥速率有哪几个内在因素呢?
首先,固体含量的影响。游离水含量与乳液中的固体含量密切相关,乳液中固体含量越高,游离水含量越少,从而缩短了游离水的挥发时间,从而提高了WPU的干燥率。结果表明,当WPU的固体含量增加到50%以上时,其干燥速率与普通溶剂型PU相当,并采用碳纤维加热管将环境温度加热至40℃-60℃。水性聚氨酯的固体含量可以通过生产过程中涂料的粘度来控制。
第二,是对亲水基团含量的影响。为了提高WPU的分散性,通常在PU的分子链中引入亲水性离子基团,但亲水性基团的引入增加了WPU的干燥难度,也降低了干燥速率。结合水是一种由氢键和分子间力等于PU亲水基团的结合而形成的PU胶水,其挥发速率远低于游离水。这也意味着亲水基团越多,乳化液中结合的水就越多,这不利于水的挥发。另外,随着亲水性基团含量的增加,整个涂料体系的相变点将相应延迟,不利于固体含量高的涂料乳液,说有些简单的是水溶解在涂料中,没有游离水作为分散剂,涂料不能使用。因此,在保证乳剂稳定性的同时,应尽量减少亲水基团。
第三,对硬片材部分内容的影响。硬段含量的增加可以加速干燥速度。这是因为随着硬段含量的增加,软、硬段的相容性增加,分子结构越紧凑,当分子链移动时,水分子就越容易排放。但是,硬部分的内容不能过多。当硬段含量约为46%时,干燥率会下降,这是因为乳液初始表面容易剥离,形成封闭的漆膜,不利于漆膜底层挥发,容易出现橙皮、鱼眼、粘附缺陷。
第四,中和作用的影响。有利的羧酸基团具有弱亲水性,而盐中性的羧基阴离子具有良好的亲水性。因此,中和作用会影响亲水基团的含量,因此中和作用越高,分子链的亲水性就越强,因此结合含水量也会增加,从而影响WPU的干燥速率。同时,中和作用越大,油漆粘度越高,导致涂层表面,从而影响漆膜内的水挥发,影响干燥率,影响产品质量。第五,对成膜衬底的影响。成膜基底的表面性质决定了其水分子之间的力,因此对油漆的干燥率有很大的影响。例如,施加在玻璃基底表面上的WPU水基涂层的干燥速率大于施加在复合模板基底表面上的干燥速率。这与基材的表面张力、乳化液与基材的相互作用、木材的低表面张力和水的作用力有关,导致水不易挥发。事实上,油漆中水的自由状态被基底物理吸收。如果你想干燥这部分的水,你需要提供更多的热量,使水从基质中蒸发出来。
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