揭秘水性涂料的成膜過程
水性涂料成膜過程是一種分子鏈凝聚現象,一般可分為三種步驟:水揮發、顆粒變形、顆粒合并。
施工結束后,首先是水分揮發。當水性涂料的乳膠粒占膠層的74%(體積)時,膠粒相互接近,達到密實的填充狀態,樹脂顆粒發生不規則的布朗運動,水在水-空氣界面上的揮發速率與在純水中相同;
其次,水分繼續揮發,聚合物顆粒變形。毛細管壓力高于聚合物顆粒的抗變形力。介質越易揮發,壓力越大。然后,聚合物顆粒凝聚并融合形成連續的涂層,樹脂顆粒的懸浮介質減少,使樹脂顆粒相互靠近、聚集、凝聚,導致水空氣界面收縮,減小了水-空氣界面的總面積,并迅速降低了水的蒸發速率;
最后,水分繼續揮發。水的蒸發速率不斷降低,剩余的水通過薄膜中的毛細管擴散到薄膜空氣表面。當壓力達到使每個顆粒中的分子鏈向另一個顆粒分子鏈擴散時,聚合物分子鏈逐步向彼此擴散,使涂層薄膜均勻,固化干燥過程完成。
整個過程由樹脂顆粒的表層向內部發展,水分蒸發速率隨水分含量的降低而降低,水分含量由顆粒間的間隙轉移向聚合物轉移轉變。
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