四、涂料成膜方式

涂料的成膜方式有溶劑揮發型成膜和反應型成膜兩種。反應型成膜又包括氧化聚合型、熱聚合型和雙組分聚合型成膜3種。

1.溶劑揮發型（風干型）成膜

當涂料中的溶劑蒸發時，這種涂料形成一個涂層。但是由于樹脂分子沒有結合在一起，所以涂層可以被稀釋劑溶解。這種涂料的特性是干得快，容易使用。但是，它在耐溶劑性和自然老化性能方面不及反應型涂料。溶劑揮發型涂料主要有硝基涂料和熱塑性丙烯酸涂料。

溶劑揮發型成膜如圖1-1-20所示，靠溶劑揮發而干燥成膜，屬于物理成膜方式。成膜前后，物質分子結構不發生變化，僅靠溶劑（或水）揮發、溫度變化等物理作用使涂料干燥成膜，干燥迅速但是耐溶劑性差。

2.反應型成膜

在此類涂料中，涂料中的溶劑和稀釋劑蒸發，而樹脂通過“聚化”的化學反應固化。如圖1-1-21所示，剛剛噴涂以后，新涂料是一種液化層，其中的樹脂、顏料、溶劑及稀釋劑是混合在一起的。

在固化過程中，溶劑和稀釋劑蒸發，樹脂中分子由于化學反應而互相逐漸結合。在完全固化以后，涂層中完全沒有溶劑和稀釋劑。分子的化學反應結束，形成一層固態的高聚物層。

分子通過化學反應結合成三維交聯結構。如果涂層具有較大、較密的交聯結構，它便具有更好的涂層性能，例如較高的硬度和耐溶劑性。

反應型涂料的特點是，除非向涂料施加能引起化學反應的要素，否則涂料不會開始固化。能引起化學反應的要素包括熱、光、氧、水、催化劑及固化劑。在汽車修補涂裝中使用的大多數反應型涂料中，固化是由于熱式催化劑引起的。具體的反應包括以下幾種。

（1）氧化聚合。當樹脂中的分子吸收空氣中的氧氣而氧化時，它們便聚合為交聯結構，這種涂料很少用于汽車，因為形成交聯結構的時間太長，而且粗交聯結構不能產生理想的涂層性能。鄰苯二甲酸酯和合成樹脂混合涂料是氧化聚合涂料的兩個例子，其反應機理如圖1-1-22所示。

（2）加熱聚合。當這種涂料加熱至一定溫度（一般在120℃以上）時，樹脂里便發生化學反應，使涂料固化。所形成的交聯結構密度很大，所以在該涂料徹底固化以后，不會溶解于稀釋劑，如合成聚酯（原始設備制造涂裝用涂料，即OEM涂料）等，其反應機理如圖1-1-23所示。它廣泛使用于汽車裝配線上，但是在修補涂裝中很少使用。這是因為，為了保護有關區域的塑料及電子零件，在修補涂裝以前必須將它們拆下或用其他方法加以保護，以免受熱影響，而大量的拆裝作業勢必影響作業效率。

（3）雙組分聚合。在這種涂料中，主要成分與固化劑混合，以便在樹脂中產生化學反應，從而使涂料固化。雖然該反應可以在室溫下發生，但是可以使用60～70℃的中溫來加速干燥過程。汽車修補涂裝大多使用這種涂料（如聚氨酯涂料），其反應機理如圖1-1-24所示。有些雙組分聚合涂料的性能與加熱聚合型相同，形成的漆膜不能再被溶劑溶解或受熱熔化。