涂料快速烘干

各类工件经涂装后，由液态状薄膜转变成固态状的化学物理变化过程，称为涂装的干燥。涂层的干燥处理是涂料施工的最后一关。把好这一关，对产品涂装质量也是很重要的。

一、涂料的成膜方式

1.溶剂挥发型

是指涂料在常温下靠溶剂挥发自然干燥成膜。属于这种成膜方式有硝基类漆、乙基纤维素漆、过氯乙烯树脂漆、丙烯酸树脂漆、虫胶漆等。影响干燥的因素是:

(1)溶剂的组成。溶剂挥发型涂料所用溶剂一般是由几种溶剂和助溶剂的混合物。在确定溶剂组成比例时，除了考虑溶剂的溶解能力、经济性因素外，还要注意它的挥发性。挥发性太快，造成黏度增加太快，漆膜易产生针孔，橘皮等缺陷。挥发太慢，漆膜易产生流挂现象，且影响漆膜干燥速度。

(2)成膜物质对溶剂的释放性。同一种溶剂用于不同种类的挥发性漆会有不同的挥发速度，这就是由于不同的成膜物质对溶剂的释放性不同。硝基漆的挥发速度比过氯乙烯漆快，因此硝基漆在常温下仅需数十分钟就可干燥，而过氯乙烯漆则需2～3h。(表干)

(3)施工环境的温度和湿度。温度高，溶剂挥发速度快;温度低则相反。挥发性漆的施工温度不宜太高，以15～25℃为宜。空气的湿度对干燥速度也有较大影响，湿度太高时，漆膜易“泛白”或发生漆膜脱落等质量问题。

2.氧化—聚合型

这类漆的干燥可在常温下自然干燥，干燥过程分为两个阶段:第一阶段溶剂从液态的漆膜中挥发出来，然后进行第二阶段的氧化和聚合反应，形成坚韧的漆膜，此类涂料的成膜过程见图6－1。

图6－1　氧化—聚合型涂料成膜过程示意图

凡是含有干性油或以干性油改性的漆都可以通过氧化—聚合反应在常温下干燥。常用的清油、厚漆、酯胶漆、酚醛漆、醇酸漆都是。影响干燥的因素主要有:

(1)干性油的类型和油度。含有不饱和双键的植物油容易干燥，桐油类的干燥性能更好。亚麻仁油(共轭双键少)，干燥速度就慢一些。至于半干性油(如豆油)干燥就更慢一些。涂料的干燥性能，在很大程度上取决于所用油的类型。另外，涂料中油和树脂的比例对干燥性能也有影响，长油度漆干燥较慢，反之，干燥较快。

(2)催干剂的类型和用量。在氧化—聚合型漆中，为了加速干燥，通常都加入一定量的催干剂。试验证实铅催干剂对促进内层聚合反应有效，钴、锰催干剂对促进漆膜的外层氧化—聚合反应有效。在确定催干剂的种类和用量时，应根据漆膜的干燥条件及漆料中油脂含量合理选择。

(3)树脂类型。酚醛磁漆干燥快，干后漆膜坚硬。钙酯磁漆干燥略慢，干后漆膜有回粘现象。一般酚醛磁漆比醇酸磁漆干燥快。

(4)施工环境的影响，这主要是温度、湿度的影响。温度高，溶剂挥发快，氧化—聚合反应进行得也快;湿度大，即使温度高，也不如在温度较低而湿度小的条件下干燥得好。

二、烘烤聚合型

这类涂料必须经过一定温度的烘烤，涂膜才能干燥。烘干分为低温烘干、中温烘干和高温烘干。在100℃以下的为低温烘干。主要指含有不干性(改性)或对自干性涂料的强制干燥，例如聚氨酯漆(双组分)在25℃时干燥需24h，但在80℃时干燥仅需5h。

中温烘干为150℃以下，主要用于面漆的烘干成膜。当超过150℃时，涂膜会变黄或发脆，一般在120～140℃烘烤。部分中温烘干漆的烘烤温度和时间见表6－1。

表6－1　部分涂料的烘干条件

浅色漆宜采用烘干温度的低值，烘干时间的高值，深色漆宜采用烘干温度的高值，烘干时间的低值。

150℃以上的属高温烘干。例如阴极电泳漆、水性酚醛漆、环氧酚醛底漆等，一般都在180～200℃高温使涂膜充分交联固化。

为了防止涂膜在烘干过程中产生针眼、橘皮等缺陷，湿涂膜在烘烤之前，应预先晾置5～10min。

三、辐射固化、电感应、微波干燥

辐射固化是利用紫外线或电子束，使不饱和涂料被快速聚合，干燥速度较快。例如油性清漆、紫外线干燥需3min，而用电子束辐射仅几秒钟即可固化、干燥，但电子束固化设备投资大、安全管理严格，应用较少。紫外线固化在木材、纸张、皮革、塑料等材料表面涂膜的固化得到广泛的应用。

电感应式干燥又称高频加热。当金属工件放入线圈里时，线圈通过300～400HZ/S交流电，在其周围产生强磁场，使工件被加热，最高温度可达250～280℃，可用控制电流的强度来调节加热温度。这种干燥方式是从涂膜的最里层向涂层表面加热传递的，溶剂能快速彻底地散发逸出并使涂膜固化，粘接强度高，在粘接领域得到较好的应用。

微波干燥是使涂膜分子在微波的作用下获得能量，产生热效应。其原理是:设备中装有“微波发生器”，该器件能产生频率非常高的电磁波(2450MHZ)而电磁波是变化的磁场和变化的电场交替变换产生的(电场变换24.5亿次/S)在高频率交替变化的电磁场作用下，涂膜分子随电磁场的变化而连续的来回运动(极化)在反复极化的作用下，涂膜内释放大量热能，故使涂膜得以迅速干燥固化。但微波干燥只限于非金属材质表面的涂膜，正好与高频加热互补。