液化过程中的溶解和分散作用

1.溶解作用

判断溶剂对于树脂的溶解性强弱主要参照两者的溶解度参数是否接近，也就是相似相溶的原理。相似相溶原理，对于选择适宜的溶剂对树脂进行溶解具有重要的指导作用，但实际情况也会出现一些溶解度参数相近，但溶剂完全不能溶解树脂的情况，因而溶剂对于树脂的溶解性如何，还将以实际测试结果为依据。常见溶剂的溶解度参数如表3—1所示。

表3—1　不同溶剂的溶解度参数及其非极性参数、极性参数和氢键参数对应表

（续表）

注：其中，δP=极性参数；δH=氢键参数。

在涂料树脂确定之后，首先要选择的就是能够将树脂有效溶解的溶剂种类和配比。根据相似相溶原理，我们可以根据树脂的溶解度参数数据并结合以上溶剂的溶解度参数表选择出适宜的溶剂。虽然相似相溶原理是一个经验性原理，但在绝大多数的时候，该原理在树脂之间、树脂与溶剂之间以及溶剂与溶剂之间的相溶性预判上，具有很强的指导意义。尤其在进行溶解度参数对照时，并不是将总体溶解度参数进行数值对比，而是将两者的极性参数和非极性参数分开对比，当极性参数和非极性参数都具有较高的相似度时，两种物质之间的相溶性通常都较好。表3—2罗列了一个针对涂料当中常用溶剂之间以及溶剂与树脂之间的相溶性的实际情况与溶解度参数的差值的对应表。

表3—2　两种物质相溶情况对应溶解度参数表(www.xing528.com)

通过对比表3—2中的数据，可以得到，当溶解度参数差Δδ达到8左右（表中有8.4）就开始呈现出相溶性适中，Δδ达到9左右（表中对应9.2）时就已经呈现出相溶性差的现象。因而在选择溶剂的时候，通常选择Δδ＜6的溶剂进行混溶和溶解其他物质。

相似相溶原理在绝大多数的时候，能够非常有效地帮助我们在设计涂料配方时进行溶剂的选择，尤其是对非极性参数、极性参数和氢键参数进行相溶性考量时，相似相溶的概率是极高的。但是也有特殊情况，如在水性树脂当中pH对于树脂的溶解度有极大的影响，例如水性阴离子树脂，通常在碱性的涂料体系当中与水有很好的混溶性，但是当涂料体系呈酸性或者中性时，该类树脂就完全不能与水混溶。因为pH的变化涉及树脂由分子间相互作用到离子间相互作用的转变，所以对于理论溶解度参数不变的树脂，出现了极大的溶解性的转变。同理水性的阳离子树脂当中，当涂料体系呈酸性时，便能够呈现出很好的水溶性，但若涂料体系呈碱性时，树脂便不能与水相溶。

2.分散作用

在油性涂料当中，溶剂对于树脂的作用通常是以溶解作用体现出来的，而在水性涂料当中，溶剂对于树脂（水溶性）起到溶解作用，但是对于乳胶和二级分散体则是以分散作用为主。对于相关的助剂，如分散剂、润湿剂以及增稠剂等，溶剂的作用更多的是溶解（半溶解—消泡剂）的作用。

对于颜填料而言，无论是水性体系还是油性体系，溶剂都发挥着分散介质的重要作用。只有在溶剂的作用下，颜填料才能有效地分散于体系当中，以液态的形式满足涂装要求，进而完成颜填料在涂料当中的作用。