(1)自由基聚合反应成膜
①氧化聚合植物油吸收空气中的氧气,形成过氧化氢基团,分解生成自由基,引发植物油中的双键聚合,形成网状大分子结构。如室温干燥的长或中油度醇酸树脂、酯胶漆、松香改性酚醛漆、纯酚醛树脂漆、环氧酯漆、氨酯油等都是采用这种机理,在目前使用的涂料中占相当大的比例。
这类涂料价格低,应用广泛,但烘烤保色性较差,户外耐久性有限,气干时间长,即使加入催干剂,室温下也需要较长时间才能彻底干燥。
②自由基引发剂引发的聚合不饱和聚酯树脂和溶剂苯乙烯中都含有双键,引发剂分解产生的自由基引发双键聚合,形成交联的涂膜。
③能量引发聚合采用紫外光或电子束能引发含双键的化合物聚合。光固化涂料中的光敏剂在紫外光照射下,产生自由基或阳离子,使含双键的化合物聚合。利用电子辐射产生自由基成膜的涂料为电子束固化涂料。
(2)缩合聚合固化涂料
①常用氨基树脂作交联剂,需要烘烤固化。氨基树脂作固化剂的主要有氨基漆、饱和聚酯漆和热固性丙烯酸漆。在成膜时生成的小分子化合物从膜中逸出。封闭型聚氨酯涂料在加热条件下释放出封闭剂而交联成膜。
②常见的双组分有胺一环氧树脂涂料和双组分聚氨酯涂料。氢转移聚合反应中还有湿固型聚氨酯涂料,涂布后湿膜吸收外界环境中的水分发生反应而成膜。
(3)聚合物粒子凝聚成膜机理
聚合物粒子在紧密堆积过程中发生变形,粒子内和粒子间的聚合物分子相互扩散,跨越粒子边界,高分子之间缠卷形成连续的薄膜。一个粒子表面的高分子只需相互扩散到另一个粒子表面内非常小的距离就能形成高强度的膜。该成膜机理用于水性聚氨酯分散体、有机溶胶、乳胶漆、粉末涂料。有机溶胶、乳胶漆在成膜过程中不需要交联,水性聚氨酯分散体和热固性粉末涂料在成膜过程中还发生交联。
聚酯树脂,后者耐候性也好。
(4)溶剂挥发型涂料
为得到满意性能的漆膜,热塑性聚合物的分子量通常很高,要达到施工所要求的溶液黏度,需要加入大量的有机溶剂,有机溶剂在成膜后挥发到空气中,既造成大气污染,又浪费大量的资源。这类涂料主要用于室外施工,不能烘烤,而且对漆膜性能有特殊要求的场合。应用的主要品种有硝基漆、卤化聚合物漆(如氯化橡胶漆、过氯乙烯漆、氯醋共聚树脂漆、偏二氯乙烯共聚树脂漆、有机氟漆)、热塑性丙烯酸树脂漆。
