四、涂料成膜方式

涂料的成膜方式有溶剂挥发型成膜和反应型成膜两种。反应型成膜又包括氧化聚合型、热聚合型和双组分聚合型成膜3种。

1.溶剂挥发型（风干型）成膜

当涂料中的溶剂蒸发时，这种涂料形成一个涂层。但是由于树脂分子没有结合在一起，所以涂层可以被稀释剂溶解。这种涂料的特性是干得快，容易使用。但是，它在耐溶剂性和自然老化性能方面不及反应型涂料。溶剂挥发型涂料主要有硝基涂料和热塑性丙烯酸涂料。

溶剂挥发型成膜如图1-1-20所示，靠溶剂挥发而干燥成膜，属于物理成膜方式。成膜前后，物质分子结构不发生变化，仅靠溶剂（或水）挥发、温度变化等物理作用使涂料干燥成膜，干燥迅速但是耐溶剂性差。

图1-1-20　溶剂挥发型成膜

2.反应型成膜

在此类涂料中，涂料中的溶剂和稀释剂蒸发，而树脂通过“聚化”的化学反应固化。如图1-1-21所示，刚刚喷涂以后，新涂料是一种液化层，其中的树脂、颜料、溶剂及稀释剂是混合在一起的。

在固化过程中，溶剂和稀释剂蒸发，树脂中分子由于化学反应而互相逐渐结合。在完全固化以后，涂层中完全没有溶剂和稀释剂。分子的化学反应结束，形成一层固态的高聚物层。

图1-1-21　反应型涂料成膜过程

分子通过化学反应结合成三维交联结构。如果涂层具有较大、较密的交联结构，它便具有更好的涂层性能，例如较高的硬度和耐溶剂性。

反应型涂料的特点是，除非向涂料施加能引起化学反应的要素，否则涂料不会开始固化。能引起化学反应的要素包括热、光、氧、水、催化剂及固化剂。在汽车修补涂装中使用的大多数反应型涂料中，固化是由于热式催化剂引起的。具体的反应包括以下几种。

（1）氧化聚合。当树脂中的分子吸收空气中的氧气而氧化时，它们便聚合为交联结构，这种涂料很少用于汽车，因为形成交联结构的时间太长，而且粗交联结构不能产生理想的涂层性能。邻苯二甲酸酯和合成树脂混合涂料是氧化聚合涂料的两个例子，其反应机理如图1-1-22所示。

图1-1-22　氧化聚合

○—溶剂

（2）加热聚合。当这种涂料加热至一定温度（一般在120℃以上）时，树脂里便发生化学反应，使涂料固化。所形成的交联结构密度很大，所以在该涂料彻底固化以后，不会溶解于稀释剂，如合成聚酯（原始设备制造涂装用涂料，即OEM涂料）等，其反应机理如图1-1-23所示。它广泛使用于汽车装配线上，但是在修补涂装中很少使用。这是因为，为了保护有关区域的塑料及电子零件，在修补涂装以前必须将它们拆下或用其他方法加以保护，以免受热影响，而大量的拆装作业势必影响作业效率。

图1-1-23　加热聚合

（3）双组分聚合。在这种涂料中，主要成分与固化剂混合，以便在树脂中产生化学反应，从而使涂料固化。虽然该反应可以在室温下发生，但是可以使用60～70℃的中温来加速干燥过程。汽车修补涂装大多使用这种涂料（如聚氨酯涂料），其反应机理如图1-1-24所示。有些双组分聚合涂料的性能与加热聚合型相同，形成的漆膜不能再被溶剂溶解或受热熔化。

图1-1-24　双组分聚合