PSA |離型塗布溶劑選擇理論分析

  • PSA
  • 2019/01/23

在離型塗布中,因為溶劑本身的易揮發性,大對數人認為塗布的最後溶劑因揮發而不存留在塗層中,因此對塗層的性能影響不大。

實際上,各種溶劑的溶解力、揮發速率等因素大大影響了離型劑的混勻,塗布及塗膜的性能

 

 

 

溶劑的主要作用

 

在常規溶劑離型劑的配料中溶劑約占90%以上。無溶劑體係中,溶劑在配料中的最大能占80%。以下是溶劑在離型劑塗布中的主要作用:

 

 

溶解,分散離型劑,使各組分能夠充分,且緩慢的混合均勻 ;

 

調節其粘度和流變性,使其易於塗布;

 

增加料液的短期貯存穩定性;

 

改善塗膜性能,如流平性,外觀等;

 

增加離型劑對被塗基材的潤濕性,提高附著力;

 

組成合理的揮發速率賦予離型塗布最佳的流動性和流平性。

 

 

不同離型劑組分能溶於不同活性溶劑中,在同一矽油配方中,有多種組分,所以常常采用多種溶劑配合來達到最佳效果。

 

 

 

配方原則

 

在各活性溶劑間取得性能最穩定和最佳平衡,同時盡可能多地加入填充溶劑優化成本和調節施工粘度。

為了更合理地使用各類溶劑, 以達到成本-性能間平衡,建議各塗布廠對以下幾點引起足夠重視:

 

 

1.合理采用配方原則

 

溶劑對矽油組分的溶解力,可以從溶成一定濃度溶液的溶解速度,粘度以及真溶劑對填充溶劑的容忍度等方麵來分析。

 

 

A、"相似相溶"原則

 

 

"相似相溶"原則是判斷溶劑對物質溶解力大小的經典理論。即溶解度參數相似者相溶。聚合物的溶解過程一般是從體積較小的溶劑分子慢慢地滲入到聚合物鏈間開始,而聚合物分子溶入溶劑的速率較慢,因此聚合物的溶解首先表現為體積不斷膨脹,即溶脹過程。

當然, 離型劑中聚合物的溶解是一相當複雜的過程, 因為矽油中其他組份如交聯劑,錨固劑,鉑金催化劑均會影響聚合物的溶解程度。

 

 

實例分析如下:

 

第一個是120#溶劑油,第二個溶劑是甲苯,第三個溶劑是丁酮。

 

 

 

得出結論如下:

 

 

 

①透明度最高的順序是:丁酮>甲苯>120#.

 

②溶解速度:甲苯>丁酮>120#.

 

③溶解後最不容易產生泡的順序:120#優於甲苯,甲苯優於丁酮。丁酮中有明顯的大量氣泡。120#中容易產生絮狀物,需要足夠的攪拌。

 

 

 

B、充分研究溶劑的揮發性能

 

 

在塗布成膜過程中, 溶劑從塗膜中不斷地揮發出去。溶劑的揮發性能對塗層的最終性能影響很大,不合適的揮發速率將導致塗膜的缺陷,如發花,彩虹紋,針眼等。溫度是影響溶劑揮發速率的重要因素,隨著溫度升高,溶劑揮發速率加快。這也是夏天多選用揮發速率較慢的溶劑的原因 。南方和北方相同的矽油配方,溶劑選擇不同的原因之一。

 

C、溶劑的粘度

 

 

溶劑的溶解能力和溶劑自身的粘度對配料最終粘度影響很大。一般而言, 溶劑對矽油的溶解力越強, 所形成的料液溶液粘度越低。而配好的離型劑料液,直接影響到塗布頭、塗布方式的選擇。

 

 

 

D、施工工藝

 

 

 

塗布工藝也是影響選擇的一個重要因素。如在上矽時,和進入烘箱,溶劑揮發的狀況肯定不一致。在實際使用中,很少用單一溶劑來配料。為了更好地控製溶劑的揮發速率,改善溶解能力並在成本上取得平衡,多采用混合溶劑體係。當采用混合溶劑體係時,塗布過程中不同溶劑揮發後相對比例,並不與原始溶劑組成相同,隨著溶劑的不斷揮發,留下來的溶劑組成在不斷變化。這一變化對塗層的性能影響很大,如離型劑的高溶解能力組分(活性溶劑)相對稀釋劑而言如揮發太快可能導致溶劑的最終溶解能力不足,使一些塗膜病態如收縮,彩虹紋,發粘,窩點等現象發生。

 

 

 

E、適當的利用回收溶劑

 

 

 

回收溶劑,一直是一個不可避免的話題。可以使用,但是要注意添加量和回收的次數。現在一般回收的是120#比較多。

120#本身是一個混合溶劑,裏麵會容易含有氮硫磷等元素。易導致鉑金中毒,影響固化。回收的溶劑中,更是含有一定量的抑製劑,對後續固化影響更大。所以一定要控製添加量和回收次數。

 

 

 

 

2.合理選擇活性溶劑和填充溶劑

 

並不是所有溶劑都能完美溶劑離型劑組分:我們將對離型劑具備強溶解能力的有機溶劑稱為活性溶劑。對離型劑不具備或僅有微弱溶解能力的有機溶劑我們稱為填充溶劑。

 

 

 

目前常見的溶劑有以下幾類:

 

①酮類:丙酮、環己酮等。

 

③醇類:乙醇、異丙醇等

 

④石油分解物,如120#溶劑、D30等。

 

⑤苯類:甲苯等

 

 

 

3.離型塗布用溶劑目前存在的問題

 

對溶劑本身的性能差異認識不足

 

 

同一種溶劑也有不同的品質規格,導致其被用於離型塗布中表現出的性能差異大:如120#汽油。很多離型紙塗布工廠有在用回收汽油。本身矽油中,還有一定的抑製劑,揮發在回收汽油中。回收利用時,會導致抑製劑增多,難以固化。和剝離力不穩定。

 

 

對溶劑本身的品質要求認識不足

 

 

比如買了低價摻假溶劑,或者買了含量不高的溶劑。

 

 

不是十分清楚離型劑本身對溶劑品質的要求

 

 

不同離型配方由於采用的主體矽油不同,對同一種溶劑的要求也不同。主要作用是調整溶解力,施工粘度,揮發速率等。

 

 

 

不注意某些溶劑的儲存

 

 

一些活性溶劑存在儲存要求, 如過了保質期內部活性基團己產生了變化;如乙酯要求含水量低,乙酯貯存過長且不當或在運輸過程中都有可能導致含水量增加;酮類同樣對水份敏感。如水份增加對離型塗層也會發生一定的不可控因素

 

塗布廠 "無力"控製所購買溶劑的品質

這類問題在市場上普遍存在,尤其是用量較小的塗布廠商:

 

供應商摻假,或者供應低一級的產品

 

物流過程中,汙染。

 

不同廠家之間,相同品種也有質量差異。

 

 

4.無苯無毒無溶劑是趨勢,水性是趨勢

 

低毒甚至無毒化,如果大量吸入,所有溶劑都有毒!所以盡量考慮低毒性,低氣味,低腐蝕的溶劑。無苯化是發展趨勢,盡量減少芳烴溶劑的用量,選用不含苯環的溶劑。水性取代溶劑型也是一種趨勢。

 

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