測試干燥的詳細(xì)過程

工業(yè)涂料已變得越來越復(fù)雜，因?yàn)楸仨殱M足不同的功能要求。特別在航空航天領(lǐng)域，應(yīng)用的涂料種類繁多，每一層涂料都具有特定的功能，比如防腐或隔熱功能。

航空業(yè)面臨的一大難題是不同涂層來自不同制造商，且不同涂層的干燥機(jī)理可能完全不同。最糟糕的情況是，由于上一層涂層的影響，干燥動力學(xué)可能完全改變，進(jìn)而拖延了涂裝施工進(jìn)程。

圖4顯示聚氨酯涂料在未經(jīng)處理的鋁材上固化和干燥過程。其干燥動力學(xué)曲線與引言部分所述相似，但也觀察到有些不同之處。第一階段(I)表明因溶劑揮發(fā)，導(dǎo)致流動系數(shù)降低。該階段結(jié)束時(shí)，T 1表示濕膜開放時(shí)間，約為1 h。

第二階段(II)，流動系數(shù)加速下降，說明交聯(lián)開始、黏度持續(xù)增加。該階段結(jié)束時(shí)，T 2為2 h50 min，即表干時(shí)間。此時(shí)，樣品黏度非常高，表明擴(kuò)散系數(shù)變低，交聯(lián)反應(yīng)減緩。

第三階段(III)，流動系數(shù)持續(xù)降低，但降速比第二階段慢得多。該階段持續(xù)時(shí)間最長，需要長達(dá)20 h，即表征時(shí)間T 3，該實(shí)例中即實(shí)干時(shí)間，與第四階段一樣，流動系數(shù)停止變化。涂料完全干透。

發(fā)現(xiàn)預(yù)涂層會延緩干燥

實(shí)際涂裝中，有時(shí)需要對基材進(jìn)行預(yù)涂層處理，以保護(hù)鋁材或賦予其他功能。問題是預(yù)涂層如何影響聚氨酯涂料的干燥動力學(xué)？圖5顯示同一種涂料分別應(yīng)用在未經(jīng)處理的鋁板和經(jīng)處理的鋁板表面的干燥動力學(xué)曲線。

干燥動力學(xué)曲線相似，但對于經(jīng)處理的鋁材，涂料所需干燥時(shí)間更長(參見表1)。在處理過的鋁材上，溶劑揮發(fā)所需時(shí)間更長(3 h25 min)，這無疑證明預(yù)涂層對干燥過程確實(shí)會產(chǎn)生影響。在第二階段，由于出現(xiàn)交聯(lián)，涂料在未處理鋁材上的流動系數(shù)迅速下降，這就意味著交聯(lián)速度大大減緩。這可能由多種原因引起的，如交聯(lián)劑和樹脂或樹脂與基材之間的物理或化學(xué)相互作用。然而，干燥的第二階段的完成時(shí)間超過16 h。在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)(26 h)，發(fā)現(xiàn)第三階段仍未結(jié)束。

將聚氨脂涂料涂在預(yù)涂層上時(shí)，干燥時(shí)間明顯變長。這會延長涂裝時(shí)間，通常無法接受，必須改變預(yù)涂層。因此，DWS有助于評估每一次施工過程中涂料體系中各種涂料的適用性，特別當(dāng)這些涂料來自不同供應(yīng)商時(shí)。