涂料中溶劑分類及性質解析

任何一種具有可溶化其他物質能力的液體，且能生成均勻的溶液，均可稱為“溶劑”，水也是一種溶劑，只是溶解的對象與有機溶劑不同而已；而有機溶劑狹義的說是液體把固體溶解，成為其它結構，并無改變成其它新物質的液體。

二、溶劑的性質

溶解力是指溶劑能把成膜物質溶解分散的能力，能使成膜物質均勻的分散在溶劑中而形成穩定的溶液。溶劑的溶解力與涂膜形成物的種類有關；溶解的規則是極性樹脂需要極性溶劑（如醇類、酯類、酮類）；非極性脂肪族碳氫化合物能溶解涂料油（如油性清漆、長油性醇酸樹脂）。因此，正確選擇溶劑必須了解與每種成膜物質相應的溶劑品種，否則會造成混濁、沉淀、析出、失光甚至報廢。

溶劑的主要功能是溶解與稀釋固體或高粘度的成膜物質（樹脂與油類），使其能容易地涂飾于工件表面，并使它流平而形成平整連續均勻的薄膜。

3.溶劑的揮發速度

三、溶劑的分類

1.按沸點分類

沸點在100℃～150℃ 之間的稱為“中沸點溶劑”，如甲苯、二甲苯、醋酸丁酯、甲異丁酮、丁酯等，其揮發速度適中，在涂層中繼低沸點的溶劑揮發后，有利于涂層的流平形成致密的漆膜，在工業中廣泛使用。

增塑劑：此種溶劑較少用于溶解上，多用于添加劑上，如可塑劑、軟化劑等，沸點在300℃以上，幾乎沒有蒸發性，用于改變高分子的硬度，不可多加，以免不干。

碳氫溶劑：此類以脂肪族及芳香族為主，脂肪族有可分為直鏈的石蠟族碳氫化合物；芳香族溶劑是以苯為核心，苯、甲苯、二甲苯應用極廣。

3.按極性分類

4.按蒸發速度分類（此分類以醋酸丁酯（BAC）為基準，在室溫下比較）

中干溶劑：較BAC快1.5倍以上；

極慢干溶劑：如環己酮、二乙二醇醚等。

5.按溶解力分類

助溶劑：又稱“潛溶劑”，單獨使用時無實際溶解能力的，但當與真溶劑并用則可增加溶解力的溶劑；如醇類。

一般混合溶劑中真溶劑、助劑與稀釋劑的比例約為35：15：50，而低、中、高沸點溶劑的比例約為25：65：10。

強極性溶劑：

中等極性溶劑：

非極性溶劑：

單一溶劑的極性大小順序為：

混合溶劑的極性順序：

說明一下: 苯∶甲醇（ 95+5 ）的意思是95 體積的苯混合5 體積的甲醇配成混合溶劑!

乙酸乙酯/ 己烷：常用濃度0~30%。但有時較難在旋轉蒸發儀上完全除去溶劑。

乙醇/ 己烷或戊烷：對強極性化合物5~30%比較合適。

官能團極性大小比較

常用流動相極性

1.脂肪烴類溶劑

①石油醚是石油的低沸點餾分，為低級烷烴類的混合物；現在涂料中用的較少。

200#油漆溶劑油是溶劑汽油中的一種，其沸程范圍為145℃～200℃。因開始是代替松節油使用，故歷史上稱為“松香水”，在國外稱“礦油精”。

芳香烴類溶劑是目前工業中用量最大的一種，根據來源分為焦化芳烴和石油芳烴兩大類。焦化芳烴系由煤焦油分餾而得，石油芳烴系由石油產品經鉑重整油、催化裂化油及甲苯岐化油精餾而得。

②甲苯(TOL)可與多種有機溶劑混合。揮發速度是二甲苯的3倍，故很少作為溶劑使用，主要是混合溶劑中的組分之一。

涂料工業中常用無水二甲苯，其不溶于水，可與乙醇、乙醚、芳香烴和脂肪烴溶劑混溶。溶解力強、揮發速度適中，是目前用量最大的一種溶劑。

④高沸點芳香烴溶劑，石油芳烴的重芳烴是提取C8餾分以后，余下的C9、C10等高沸點餾分的混合物。其開始稱“重芳烴”為代替二甲苯用，后發現特殊價值，進一步分出不同餾分，可延伸沸點，溶解和揮發速度特優，是我國涂料工業使用較多的進口產品。

3.萜烯類溶劑

4.醇類溶劑

乙醇（ETHONL），俗稱“酒精”，常與其他溶劑混合配制，作為稀釋劑。

正丁醇（NBA）無色透明液體，有特殊的芳香氣味，能與醇、醚、苯等多種有機溶劑混溶。正丁醇與二甲苯的混合溶劑廣泛用于氨基烘漆和環氧樹脂漆中；正丁醇是硝基纖維樹脂的助溶劑，由于其沸點較高，揮發較慢，故有“防白作用”；其弊端是粘度較大。

酮類溶劑是另一類含氧溶劑。

②甲乙酮（MEK）—溶解力和丙酮差不多，但揮發速率較慢，是硝基纖維素、丙烯酸樹脂、乙烯樹脂、環氧樹脂、聚氨酯樹脂常用的溶劑之一。

④環己酮（CHK）是一種強溶劑，揮發速度較慢，對多種樹脂有優良的溶解力，主要用于聚氨酯、環氧樹脂、乙烯樹脂涂料；可提高漆膜附著力，并使漆膜平整美觀。

⑥二丙酮醇—為無色無味的透明液體，常用配制靜電稀釋劑。

酯類溶劑也是含氧溶劑的一種。涂料中常用的酯類溶劑大多數都是醋酸酯，也有少量有機酸的酯類。此類溶劑中CAC是PU涂料的極其重要的溶劑（PU慢干水）。

②醋酸正丁酯（BAC）—系無色液體，有水果香味，難溶于水，也較難水解，能與醇、醚等一般有機溶劑混溶；對植物油、甘油松香酯、聚醋酸乙烯樹脂、聚丙烯酸樹脂、氯化橡膠等有良好的溶解能力，是硝基纖維素涂料、聚丙烯酸酯涂料、氯化橡膠涂料、聚氨酯涂料中常用的溶劑。

④高碳醇醋酸酯—是醋酸己酯、醋酸庚酯、醋酸葵酯三種高碳醇的醋酸酯，作為高沸點的酯類溶劑，它既有含氧溶劑的較高的溶解能力，又保持有烴類溶劑的性質。

7.醇醚及醚酯類溶劑

②乙二醇丁醚又稱甘醇丁醚或丁基溶劑纖劑，為無色液體，唯有香味；能溶解于丙酮、苯、乙醚、甲醇等有機溶劑，是硝化纖維素涂料的優良溶劑，并可起防白作用。在大多數涂料中使用，可起防皺、防霧，提高涂膜流動性和光澤的作用；是水性漆的良好助溶劑。

④丙二醇醚類溶劑——包括丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚及其酯類。其化學性質與乙二醇醚類溶劑相似，但是毒性低的多，國外目前正逐步用其代替乙二醇醚類溶劑。

⑤二乙二醇醚類溶劑——此類溶劑一般沸點較高，常在制漆中添加，用于改善刷涂性、流平性以及涂膜層間附著力；很少用于二次調解粘度和稀釋，在此不多介紹。

• 8.常用溶劑的沸點與揮發速度

  總 結

  目前，因為涂裝的環境和基材的差異性較大，家具涂裝國內外研究中還沒有通用定量的實驗；但應遵循以下原則：

  溶劑的揮發性會影響蒸發速率，蒸發速率將影響樹脂的流動性和流平性，即影響成膜質量；其與涂裝的方式關系極大，其中噴涂蒸發速率最大，刷涂次之，淋涂、浸涂依次減小；因此在加入時應根據涂裝方式進行選擇，一般來講，沸程寬溶劑的適應范圍較廣。

  溶劑的閃點是當火焰在液體表面蒸汽上，可點燃的最低溫度，是發生火災的可能指示；選用時必須充分考慮，并在工藝規程中明確規定處理方法。

  總之，涂裝中涂膜的許多缺陷是由溶劑的選擇和使用不當造成的，同時工廠火災的隱患與忽視溶劑、溶劑廢棄物、沉積物的管理有關，根本上的原因是由于對使用的溶劑性質和用途不十分了解造成的。因此，對溶劑的慎重選擇將是保證獲得高品質的產品和安全生產的基礎。