涂料中揮發(fā)性有機化合物(VOC)對大氣污染越來越受到關(guān)注。降低溶劑量,發(fā)展高固體份涂料,是涂料研究的重要方向,高固體份涂料很難有確切定義,現(xiàn)在一般的溶劑型熱固性涂料,在噴涂要求的粘度下,其固含量(重量)一般在40%—60%,而所謂的高固體份涂料的固含量則在60%—80%。因成膜物不同,顏料量不同,高固體含量指標(biāo)差距很大。例如,對于PVC值高的底漆,高固體份意味著固含量(體積)為50%,而對于PVC值低的高光澤面漆或清漆則為75%以上。這項指標(biāo)乍看起來不是很難,特別是對于高分子工作者來說,常常認(rèn)為只要降低成膜物的分子量便可達(dá)到。實際不然,因為高固體份涂料不僅要解決粘度高低問題,而且是同時保證漆膜性能和涂料應(yīng)用性能能達(dá)到一般溶劑熱固性涂料的水平或更高,這是一個十分復(fù)雜的課題。最早使用的干性油或一些油性涂料便是高固體份涂料,它們不加或只加很少的溶劑,但是這些涂料品質(zhì)不高,現(xiàn)在不可能將涂料水平降低到油性涂料的水平。所謂的高固體份涂料應(yīng)是一種高品質(zhì)的涂料。這里主要討論各種因素對高固體份涂料和低聚物溶液粘度的影響,以及高固體涂料在制備和應(yīng)用過程中的各種問題。
1、高固體份涂料的粘度
⑴分子量和分子量分布對粘度的影響
眾所周知,在固定的濃度下,聚合物溶液的粘度隨分子量的降低而降低,對于涂料來說,討論在固定粘度下固含量即聚合物濃度與分子量的關(guān)系更為直觀,因此我們可以得到下圖所示的情形,即分子量降低,聚合物溶液濃度增加。不言而喻,欲增加濃度必需合成低分子量的聚合物。下面表中列舉了不同聚合度(Pn)的甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯對粘度和玻璃化溫度的影響。
Pn對粘度和Tg的影響(80%,甲苯溶液,25℃)