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墙面包覆胶水性聚氨酯干燥成膜问题及其干燥理论

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墙面包覆胶水性聚氨酯干燥成膜问题及其干燥理论

发布日期:2018-05-11 作者:盐城优顺科技有限公司 点击:

通过已干燥的水性聚氨酯膜和为干燥的膜的图片,经过简单对比,我们就可以发现,为干燥的膜表面已经发硬,形成了一层硬硬的薄膜层,内部发白水分已经挥发不出来,如果在实际应用中出现这样的问题,将严重影响使用性能。而已经干燥的膜,各处膜均匀、性能几乎一样。那么这就是水性聚氨酯干燥成膜过程中存在问题,那么为什么会出现这样的问题呢?我们通过对水性聚氨酯干燥理论来探讨这个问题。
水性聚氨酯的干燥,主要是乳液中作为分散介质的水的挥发。水的挥发在生活中是一个十分常见的现象,但是这个简单的现象却包含了一套复杂的理论。水的挥发包括两部分内容,一是水分的挥发,即水分子从体系表面逸出;二是水分的迁移,即从体系内部迁移到体系的表面。这两个现象所对应的就是两个干燥过程,即水性聚氨酯垂直干燥过程和水平干燥过程。
1.水性聚氨酯的垂直干燥理论:在水性聚氨酯的干燥过程中,水分子从涂层表面逸出进入空气当中,随着上层水分的会发,就造成了在涂层内部垂直方向上水分分布的不均,内部的水分浓度差使得处于涂层内部的水向上层扩散,随着干燥的进行,涂层中就存在两个竞争尺度,一个是水从表面逸出的速度,另一个是水从涂层内部迁移到表面的速度。如果水从表面逸出的速度远远大于水从涂层内部迁移到表面的速度,那么在涂层表面乳液粒子的浓度就会越来越大,最终在表面出现“结皮”现象,“结皮’’不仅影响膜的强度和外观,造成暗泡或者裂面,而且“结皮"会覆盖在水性聚氨酯的表面,进而影响水分的挥发,造成干燥速度变慢甚至是涂层内部不能干燥的现象。因此控制WPU的干燥温度对水性聚氨酯成膜影响很大。影响水从表面逸出速度的主要因素是干燥温度以及空气中的饱和蒸汽压,对于水性聚氨酯干燥来说,过高的干燥温度不仅不能加快膜的干燥速率,还会影响膜的品质。

2.水性聚氨酯的水平干燥理论:在水性聚氨酯干燥过程中,常常可以看到在水平方向上水性聚氨酯干燥不均匀。一般的干燥都是从边缘处开始,向中心推进。在干燥的过程中,已干燥部分和未干燥部分有一个明显的界限,厚度差异也很大。随着干燥进行,界限会向前推动,最终与另一边的干燥界线相遇,膜完全干燥。控制在水性聚氨酯干燥中水平干燥速率一致,可以防止因干燥界限推进的急缓而造成的干燥痕迹甚至是出现的裂纹。影响干燥速率的主要因素为水性聚氨酯的表面张力以及干燥的温度,控制水性聚氨酯张力大小和控制干燥温度的大小以及分布,可以防止水性聚氨酯在干燥过程中的开裂现象。
不同的水性聚氨酯干燥速度有很大区别,如水性聚氨酯本身的亲水性、成膜后膜表面的疏松程度,表面分子紧密排列的,内部的水分子很难逸出,相反则干燥速度快些。在具体的应用过程中,助剂也会对干燥成膜速度有影响,如成膜助剂会减缓成膜速度,催干剂则会加快干燥成膜速度等。 


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