收藏！3類涂料固化方式，別傻傻的不知道！
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發(fā)布時(shí)間：
2024-12-18
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在涂料的應(yīng)用流程中，固化環(huán)節(jié)至關(guān)重要，它直接關(guān)系到涂層能否形成堅(jiān)固且耐用的保護(hù)膜。涂料固化即涂料涂抹于被涂物表面后形成干燥涂膜的過程，這包括硬膜與軟膜兩種類型。本篇文章主要介紹涂料固化過程中的3種核心方法，每一種都有其獨(dú)特性與適用場景。
一、自然固化
自然條件下，利用空氣對流使溶劑蒸發(fā)，氧化聚合或與固化劑反應(yīng)成膜，適用于揮發(fā)性涂料、氣干涂料和固化劑固化型涂料等自干型涂料，干燥質(zhì)量受環(huán)境影響很大。
1.溶劑揮發(fā)固化
溶劑揮發(fā)固化的原理是溶劑通過涂層表面揮發(fā)，留下涂料的固體物并被附著在被涂物表面上，形成干燥的固體涂膜。隨著溶劑的不斷揮發(fā)，涂料的粘度逐漸增加，最終形成干燥的固體涂膜。這種固化方式不需要額外的熱源或輻射，主要依靠溶劑的自然揮發(fā)來完成。
2.空氣氧化固化
即利用空氣中的氧與涂料發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)形成干燥涂膜的過程。高黏度的干性油會(huì)發(fā)生這種交聯(lián)反應(yīng)，但這種反應(yīng)速度比較緩慢，有時(shí)可長達(dá)幾個(gè)星期才能達(dá)到完全固化。
3.熱反應(yīng)或化學(xué)反應(yīng)固化
此類涂料在加熱或在催化劑(包括同化劑)的作用下會(huì)產(chǎn)生化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)，涂料中的各種成膜物組分相互融合，交聯(lián)形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的涂膜。這類涂料一旦固化，就無法再被溶劑溶解或受熱軟化，其物理和化學(xué)性能較溶劑揮發(fā)型涂料更好。
二、傳統(tǒng)加熱固化
加熱固化根據(jù)烘干溫度可以分為低溫烘干（＜100℃），主要針對自干性涂料或耐熱性差的被涂材料；中溫烘干（100-150℃）主要用于縮合聚合反應(yīng)固化成膜的涂料；高溫烘干（＞150℃），主要用于粉末涂料、電泳涂料等。
1. 熱風(fēng)對流加輻射組合固化
一般先輻射后對流，利用輻射加熱快的優(yōu)點(diǎn)，使工件加熱，再利用熱風(fēng)對流保溫，保證烘干質(zhì)量。
2. 熱風(fēng)對流固化
熱風(fēng)對流固化技術(shù)加熱均勻，溫度控制高，適用于高質(zhì)量涂層，不受工件形狀和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的影響，但其升溫速度較慢、熱效率較低，所需設(shè)備較為龐大。而且熱風(fēng)對流固化過程中，涂層容易出現(xiàn)起泡、起皺等問題，對防塵環(huán)境的要求較高。
3. 熔融固化
熔融固化的涂料一般是指固體粉末類型的涂料產(chǎn)品。這類產(chǎn)品采用的涂裝方式有兩種，一種是把被涂物加熱到指定的溫度后，把固體粉末涂料噴涂或浸涂到被涂物上，再按要求固化成干膜；另一種是常溫下，用靜電噴涂法把固體粉末涂料噴涂到被涂物上，按規(guī)定溫度烘烤固化成膜。
三、輻射固化
1. 紫外光(UV)輻射固化
紫外光(UV)輻射固化借助于能量照射實(shí)現(xiàn)化學(xué)配方(涂料、油墨和膠粘劑)由液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)。常用的輻射固化涂料是紫外光固化涂料，其在300～400nm的近紫外光照射下，可以在極短時(shí)間內(nèi)(幾秒鐘至幾分鐘)固化成干燥的涂膜。
2. 近紅外線固化(短波紅外)
由于近紅外技術(shù)的輻射密度大、深度深，所以只需幾秒鐘即可使涂層均勻加熱到固化溫度。該技術(shù)可降低底材受熱，因而它可應(yīng)用于木材和塑料之類熱敏感材料的粉末涂裝。
3. 紅外線(長波、中波)輻射固化
通常使用紅外線、遠(yuǎn)紅外線輻射到物體后直接吸收轉(zhuǎn)換成熱能，使涂層固化。
4.紅外催化熱反應(yīng)固化
紅外催化熱反應(yīng)固化就是讓涂料吸紅外能量變?yōu)闊崮軄硎雇磕す袒姆椒?。有機(jī)涂料的敏感區(qū)是波長為3～10um的紅外頻譜，也正好是催化熱反應(yīng)器產(chǎn)生的頻譜范圍。在這個(gè)范圍內(nèi)，有機(jī)涂料可以有效吸收紅外線能量，而被涂物對這一頻段的紅外能量吸收不足，就會(huì)把紅外線反射回來。這樣紅外線就可以兩次穿過涂膜，也就是說涂膜有兩次機(jī)會(huì)提高自身溫度，不用加熱就可實(shí)現(xiàn)涂膜固化。
5.微波固化
微波是指頻率為0.3~300GHz的電磁波。材料在微波作用下會(huì)產(chǎn)生升溫、熔融等物理現(xiàn)象，甚至?xí)a(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。微波輻射能在相同或較低升幅的溫度下，使化學(xué)反應(yīng)的效率提高幾倍甚至幾十倍?；谶@一特性，可以把微波輻射用于化學(xué)合成，或通過微波作用使液態(tài)樹脂變成固態(tài)，也就是微波固化技術(shù)。
以上每種固化方法都有其適用范圍和特點(diǎn)，選擇合適的固化方式對于涂料的性能和應(yīng)用至關(guān)重要。在實(shí)際應(yīng)用中，需根據(jù)涂料性質(zhì)、被涂物材質(zhì)、形狀、生產(chǎn)效率和環(huán)保要求綜合考慮選擇最合適的固化方法，以實(shí)現(xiàn)理想的涂膜效果。
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