化学固化过程及其在涂料中的应用

化学固化是在涂膜形成的过程中，涂膜当中的分子所带的基团能够进行相互反应，进而形成更大分子的一类固化过程。该过程中的化学反应使得涂膜当中成膜树脂的分子量迅速增大，形成具有耐溶剂性和一定耐温性的涂膜。化学固化在涂料当中的应用以形成热固性的涂膜为主，其反应示意图如图5—10 所示。

图5—10　化学固化原理示意图

图5—10（a）当中展示的是两类分子两端均带有两个可以与另一类分子所带基团相互反应的基团，在一定的条件下，两种分子便发生了化学反应，进而形成了热塑性的线性分子。线性分子受热时，必然使得分子链上的基团以及整个分子的运动能力增强，从而出现流动性，直接的表现为发黏，而受冷时，分子链上的基团以及整个分子链的蠕动能力下降，分子变脆。涂料当中热塑性的丙烯酸就是这种性质的产品。该类反应一般不会设计在涂膜形成阶段，而是在树脂合成阶段就已经完成。(www.xing528.com)

而图5—10（b）当中，参与反应的物质有四种，其中两种带有一类反应基团（如—OH），这两种物质当中一个带有两个这类反应基团（如HOCH2CH2OH），另一个带有三个这类反应基团（如HOCH2CHOHCH2OH），而另外两种带有另一类反应基团（如—NCO），这两种物质当中一个带有两个这类反应基团（如TDI、HDI、IPDI、MDI单体），另一个带有三个或者更多这类反应基团（如TDI、HDI、IPDI、MDI的三聚体，结构直接呈现3个NCO，实际上含有6个NCO基团）。当这四种物质在适宜的条件下混合在一起，就会发生化学反应，形成不能完全预测的三维交联结构的聚合物。这种反应形成的聚合物分子量极大，具有较强的韧性，同时具有一定的耐热性，我们称之为热固性涂膜。