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防結皮劑作用機理

發布時間: 2019-10-10

一、概述

氣干型氧化干燥成膜涂料在貯存過程中,因表層與空氣接觸,溶劑揮發后,會在表面發生氧化聚合作用形成凝膠,這就是通常說的涂料結皮。這種皮膜是不溶的,在涂料施工前必須濾掉。為了防止這種現象發生,人們通常使用防結皮劑。防結皮劑是防止涂料在貯存過程中因表層氧化聚合形成凝膠皮膜的助劑。

二、防結皮劑作用機理

防止涂料結皮關系到涂料的干燥,即與涂料的氧化聚合過程和催干劑的作用有關。如果能夠控制漆膜的自由基聚合和催干劑的活性作用就能達到防結皮的作用。但這種控制必須根據需要,不能影響漆膜干率,也不能影響涂料的性能和質量。

(1) 抗氧化作用

在涂料成膜過程中會產生自由基,防結皮劑可捕獲這些自由基,中斷漆膜氧化聚合作用的進行。例如在涂料中添加的防結皮劑為AH2,它與氧化聚合中產生的自由基將會發生如下反應:

RO2·+AH2→RO2H+AH·
2AH·→AH2+A·
或 RO2·+AH·→ RO2H+A·

因防結皮劑極易揮發,涂料施工成膜后,防結皮劑會在極短的時間內揮發掉,矢掉捕獲自由基的作用。氧化產生的自由基會繼續聚合成膜。

(2) 絡合作用

控制主催干劑鈷或錳的活性,就會起到延緩或防止結皮的作用。含有肟基(=C=NOH)的防結皮劑能與活性鈷催干劑發生化學反應,生成絡合物,而使鈷催干劑暫時失去活性作用,1mol的鈷鹽可與6mol的甲乙酮肟形成絡合物,這種絡合物是沒有活性的,使鈷鹽失去催干作用。也就是說使氧化過程中的吸氧、生成過氧化物和過氧化物分解都無法進行,達到防結皮的效果。當涂料成膜后,隨著溶劑的揮發,具有較高蒸汽壓的肟類化合物很快揮發,絡合物解體,鈷鹽重新恢復活性,起催干作用,促使漆膜快速氧化聚合。另外,肟類化合物還能與催干劑錳鹽和鐵鹽起類似的作用。

(3) 隔氧作用

因防結皮劑具有較高的蒸氣壓極易揮發,產生的蒸氣填充罐內的空間,使漆膜表面與空氣隔絕,起到隔氧作用。

三、防結皮劑種類

目前市面上的防結皮劑有三大類:酚類化合物、巰基化合物、肟類化合物,其中以肟類化合物的副作用最小。而在肟類化合物中,以甲乙酮肟的綜合性能最好。其它的輔助防結皮物料如松節油、雙戊烯等,雖有一定的防結皮功效,但易使漆膜泛黃。

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