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小提琴油漆之干性油干燥成膜的机理及三个阶段

2013-03-14 13:17阅读:
干性油干燥成膜的机理
 

干性油具有较好的干燥性能,干燥后的漆膜不软化,薄膜很少被溶解,它们的碘值一般在140以上。这里我们主要介绍亚麻仁油和桐油这两种在油漆中常用的干性油。
 

1)亚麻油 亚麻油的主要成分为亚麻酸和亚油酸,即非共轭的十八碳三烯酸和二烯酸,在氧化聚合时一般都是由非共轭体系转化的过程,因此干燥较桐油慢,但没有桐油起皱的弊病。
 

亚麻油是典型的干性油,碘值一般在175以上,有时可高达190200,是涂料用油的主要品种之一。使用前需精制处理,因其含磷酸等杂质较多。在用于制造油基数脂漆时,一般需经聚合后与桐油并用。否则容易产生漆膜干燥不爽,干后发粘等缺点。亚麻油较桐油柔韧性好,缺点是易变黄。
 

(2)桐油
桐油是我国特产,在油类中干燥性能最快,所得皮膜坚硬,抗水耐碱,性能优良,是制造油基树脂漆的重要油类品种。
 

桐油的主要成分是桐油酸、即共轭的十八碳三烯酸。从理论上讲,它的几何结构体有8种,目前发现了6种。在天然桐油中,只含α——桐油酸,β——桐油酸不存在于天然植物油中。
 

与其他干性油比较,桐油在制造油基树脂漆时,有突出的优点,一是它的聚合速度快,不必先经聚合,直接使用生桐油就可以与树脂一起高温熬炼,制得的产品涂刷后不会产生发粘等弊病。这与其他油类常需要先制成聚合油后再使用是不同的。二是桐油的干燥速度快,漆膜坚硬致密。桐油的干燥以聚合为主,在干燥过程中,由氧化分解所产生的羟基酸类较少,因而能耐碱耐水,漆膜不易膨胀,如与其他干性油适当配合使用,可增进漆膜的耐久性能。
 

桐油制漆所得的漆膜质硬这是优点,但与亚麻油相比较漆膜容易失去应用的弹性,不能适应受温度变化所发生的伸缩作用,引起油漆的早期破裂。所以,使用纯桐油制漆,虽然日晒不会失去光泽及粉化,但易早期形成微细的裂纹。促进漆膜整体破坏。亚麻油的漆膜虽然易失去光泽及粉化,但能在较长时期中不失去弹性,漆膜整体不易早期破坏。|
 

油类的成膜过程有三个阶段:
 

1.诱导阶段
干性油涂成薄膜后,在此阶段内主要是破坏抗氧化剂和使脂肪酸链活化。
亚麻仁油及桐油的特性常数表
亚麻仁油及桐油的特性常数

亚麻油
桐油
比重25/250
0.924-0.931
0.9400-..0.943015.5℃)
折光指数
1.477-1.482
1.5165-1.5200
酸值不高于
4
8
碘值
177-204
163

2.氧化阶段
关于氧化的历程,目前比较公认的理论是双键处的碳原子被活化。双键越多,活化能力越强。在氧原子的进攻下,接着就发生了碳原子的活性转移和双键的移位。
 

3.聚合阶段
聚合阶段可以真正称之为干燥阶段。不饱和脂肪酸在被氧化之后,主要存在两种型式,一种是过氧化基,另一种是14过氧化环。这两种氧化物的进一步引发聚合过程是各不相同的。
干性油氧化干燥的反应错综复杂,各个不同的过程互相交叉进行,总的说来,干性油在空气中氧化作用下,经过氧化破坏抗氧化剂,对不饱和脂肪酸进行游离基引发,产生了氧化聚合,使油分子逐步相互牵连结合,分子不断增大,最终生产聚合度不同的高分子,并以这种高分子为主形成固态胶体薄膜。这就是干性油在空气中自然干燥成膜的物理化学过程。

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