1、第三章第三章 溶剂溶剂本章参考资料：本章参考资料：1、上课、上课PPT2、武利民编著、武利民编著“涂料技术基础涂料技术基础”之之“溶剂溶剂和溶解理论和溶解理论”章节内容：图书馆四阅章节内容：图书馆四阅3、刘登良主编、刘登良主编“涂料工艺涂料工艺”之第四版之之第四版之“分散介质和溶剂分散介质和溶剂”章节内容：图书馆七章节内容：图书馆七阅阅第一节 概述l涂料工业中，常用的分散介质有两种：涂料工业中，常用的分散介质有两种：水水和有机溶剂，其主要作用有和有机溶剂，其主要作用有：l溶解或分散成膜物质成均一分散体系；溶解或分散成膜物质成均一分散体系；l与颜料相互作用，与助剂和成膜物质形与颜料相互作用，与助
2、剂和成膜物质形成稳定的分散体系；成稳定的分散体系；l成膜过程中逐步挥发，调节最低成膜温成膜过程中逐步挥发，调节最低成膜温度帮助成膜物流平成膜。度帮助成膜物流平成膜。第二节 水的主要特性l水性涂料按其树脂与水相溶的关系分为三种：水性涂料按其树脂与水相溶的关系分为三种：l水溶型涂料水溶型涂料l水分散型涂料水分散型涂料l水乳化型涂料水乳化型涂料第二节第二节 水的主要特性水的主要特性l 水作为溶剂和分散介质，具有以下水作为溶剂和分散介质，具有以下特征特征：l 水在水在0结冰；结冰；l 水在水在100沸腾，单一的水挥发性比溶剂低得多；沸腾，单一的水挥发性比溶剂低得多；l 水的表面张力比有机溶剂高；水的表
3、面张力比有机溶剂高；l 与溶剂相比，水的汽化热很高；与溶剂相比，水的汽化热很高；l 水具有不燃性；水具有不燃性；l 水具有有机溶剂完全不同的溶解度参数；水具有有机溶剂完全不同的溶解度参数；l 水的偶极矩和介电常数与有机溶剂有不同的值；水的偶极矩和介电常数与有机溶剂有不同的值；l 水的导电率和热导率与有机溶剂明显区别。水的导电率和热导率与有机溶剂明显区别。第三节第三节 有机溶剂的主要特性指标及应用有机溶剂的主要特性指标及应用一：相关定义一：相关定义l1、溶剂、溶剂：当物质：当物质A（如食盐、蔗糖）以分子，（如食盐、蔗糖）以分子，或比分子更小的质点，均匀地分散于另一种或比分子更小的质点，均匀地分散
4、于另一种物质物质B（如水）中，生成一种新的稳定体系（如水）中，生成一种新的稳定体系的过程就叫的过程就叫溶解溶解。物质。物质A是是溶质溶质，而物质，而物质B就是就是溶剂溶剂，也叫，也叫“溶媒溶媒”。所以溶剂是能溶。所以溶剂是能溶解其他物质的，为了与助溶剂、冲淡剂等相解其他物质的，为了与助溶剂、冲淡剂等相区别，在某些场合下，区别，在某些场合下，溶剂也叫溶剂也叫“真溶剂真溶剂”。它即可以是无机物的它即可以是无机物的水水，也可以是，也可以是有机物有机物的的醇、酮、苯类（统称为醇、酮、苯类（统称为“有机溶剂有机溶剂”）。在）。在涂料的制造和施工中，用得最普遍的是有机涂料的制造和施工中，用得最普遍的是有机
5、溶剂。溶剂。2、助溶剂：、助溶剂：l 又叫又叫“潜溶剂潜溶剂”。其含义是某一溶剂。其含义是某一溶剂A不能溶解树不能溶解树脂脂E，另一溶剂，另一溶剂B可以溶解可以溶解E，但不理想，若在，但不理想，若在B中中适当加入一些适当加入一些A，即用（，即用（A+B）来溶解来溶解E，结果比单，结果比单用用B溶解要好得多。在此，溶解要好得多。在此，A起了帮助起了帮助B溶解溶解E的作的作用用。A就叫助溶剂或潜溶剂，而就叫助溶剂或潜溶剂，而B就是溶剂或真溶就是溶剂或真溶剂。剂。l 还有一种情况还有一种情况，是，是A与与B均不能单独溶解均不能单独溶解E。如果以。如果以适当比例配成（适当比例配成（A+B）混合溶剂，结
6、果使）混合溶剂，结果使E得到了得到了很好的溶解。这时很好的溶解。这时A和和B都称作助溶剂都称作助溶剂。3分散剂或冲淡剂：能分散树脂但不考虑溶解作用分散剂或冲淡剂：能分散树脂但不考虑溶解作用4、稀释剂：、稀释剂：l稀释剂也叫稀释剂也叫“稀料稀料”。它是用来。它是用来溶解、稀释溶解、稀释涂涂料，使其达到涂装粘度的溶剂。料，使其达到涂装粘度的溶剂。稀释剂可以是稀释剂可以是一种单一的溶剂，也可以是该种涂料的溶剂、一种单一的溶剂，也可以是该种涂料的溶剂、助溶剂的混合物，即用混合溶剂作稀释剂助溶剂的混合物，即用混合溶剂作稀释剂。从。从溶剂的溶解力、挥发率、安全性和经济效果各溶剂的溶解力、挥发率、安全性和经
7、济效果各方面考虑，用混合溶剂作稀释剂往往是比较合方面考虑，用混合溶剂作稀释剂往往是比较合适的。涂料施工中大多是用混合溶剂作稀释剂。适的。涂料施工中大多是用混合溶剂作稀释剂。l稀释剂直接关系到涂料的施工性能和漆膜的质稀释剂直接关系到涂料的施工性能和漆膜的质量。错用稀释剂时会造成涂料沉淀、析出或漆量。错用稀释剂时会造成涂料沉淀、析出或漆膜失光、不干等质量事故。涂料的稀释剂是有膜失光、不干等质量事故。涂料的稀释剂是有选择性的。施工中一定要按涂料的要求来选用选择性的。施工中一定要按涂料的要求来选用合适的稀释剂。合适的稀释剂。二、溶剂种类二、溶剂种类（1）按化学结构分类）按化学结构分类有烃类溶剂（烷烃、
8、烯烃、环烷烃、芳香烃）；有烃类溶剂（烷烃、烯烃、环烷烃、芳香烃）；醇、酯、酮、醚类溶剂；卤代烃溶剂；含氮醇、酯、酮、醚类溶剂；卤代烃溶剂；含氮化合物溶剂以及缩醛类、呋喃类、酸类、含化合物溶剂以及缩醛类、呋喃类、酸类、含硫化合物等溶剂。硫化合物等溶剂。（2）按溶剂的沸点分类）按溶剂的沸点分类 有低沸点溶剂（常压下沸点在有低沸点溶剂（常压下沸点在100以下）；以下）；中沸点溶剂（沸点在中沸点溶剂（沸点在100150）；高沸点）；高沸点溶剂（沸点在溶剂（沸点在150以上）。以上）。二、溶剂种类二、溶剂种类（3）按溶剂的极性分类）按溶剂的极性分类 极性溶剂（指酮、酯等具有极性和较大的介电常数以极性溶剂
9、（指酮、酯等具有极性和较大的介电常数以及偶极矩大的溶剂）；非极性溶剂（指烃类等无极及偶极矩大的溶剂）；非极性溶剂（指烃类等无极性功能基团、介电常数、偶极矩小的溶剂）。性功能基团、介电常数、偶极矩小的溶剂）。（4）按溶剂的溶解能力分类）按溶剂的溶解能力分类 溶剂溶剂 指能单独溶解溶质，一般不包含助溶剂和稀指能单独溶解溶质，一般不包含助溶剂和稀释剂的溶剂。释剂的溶剂。助溶剂助溶剂 （潜伏性溶剂）单独不能溶解溶质，和其他（潜伏性溶剂）单独不能溶解溶质，和其他成分混合使用时才能表现出溶解能力。如醇类对硝成分混合使用时才能表现出溶解能力。如醇类对硝化纤维素的溶解。化纤维素的溶解。稀释剂稀释剂 对溶质没有
10、溶解性，可稀释溶液又不使溶质对溶质没有溶解性，可稀释溶液又不使溶质析出或沉淀的溶剂，有时也称非溶剂。例如甲苯、析出或沉淀的溶剂，有时也称非溶剂。例如甲苯、二甲苯、庚烷等烃类都可作为硝化纤维素的稀释剂。二甲苯、庚烷等烃类都可作为硝化纤维素的稀释剂。二、溶剂种类二、溶剂种类（5）按氢键强弱和形式分类）按氢键强弱和形式分类 按氢键强弱和形式，溶剂主要分为按氢键强弱和形式，溶剂主要分为3种类型：种类型：弱氢弱氢键溶剂、氢键接受型溶剂和氢键授受型溶剂键溶剂、氢键接受型溶剂和氢键授受型溶剂。弱氢弱氢键溶剂主要包括烃类和氯代烃类溶剂键溶剂主要包括烃类和氯代烃类溶剂。烃类溶剂又。烃类溶剂又分为脂肪烃和芳香烃。
11、商业上脂肪烃溶剂是直链脂分为脂肪烃和芳香烃。商业上脂肪烃溶剂是直链脂肪烃、异构脂肪烃、环烷烃以及少量芳烃的混合物。肪烃、异构脂肪烃、环烷烃以及少量芳烃的混合物。优点是价格低廉，芳烃较脂肪烃贵，但能溶解许多优点是价格低廉，芳烃较脂肪烃贵，但能溶解许多树脂；树脂；氢键接受型溶剂主要指酮和酯类氢键接受型溶剂主要指酮和酯类。酮类溶剂。酮类溶剂较酯类溶剂便宜，但酯类溶剂较酮类溶剂气味芳香；较酯类溶剂便宜，但酯类溶剂较酮类溶剂气味芳香；氢键授受型溶剂主要为醇类溶剂氢键授受型溶剂主要为醇类溶剂，常用的有甲醇、，常用的有甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇等。大多数乳胶漆乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇等。大多数乳
12、胶漆中也含有挥发性慢的水溶性醇类溶剂，如乙二醇、中也含有挥发性慢的水溶性醇类溶剂，如乙二醇、丙二醇等，目的之一是降低凝固点。丙二醇等，目的之一是降低凝固点。三、溶剂在涂料中的作用：三、溶剂在涂料中的作用：l 溶剂在涂料中的作用有以下几点：溶剂在涂料中的作用有以下几点：l 溶解树脂；溶解树脂；l 使组成成膜物的组分均一化；使组成成膜物的组分均一化；l 改善颜料和填料的润湿性，减少颜料的漂浮；改善颜料和填料的润湿性，减少颜料的漂浮；l 延长涂料的存放时间；延长涂料的存放时间；l 在生产中调整操作粘度，用溶剂来优化涂料，减少在生产中调整操作粘度，用溶剂来优化涂料，减少问题的发生；问题的发生；l 改善
13、涂料的流动性和增加涂料的光泽；改善涂料的流动性和增加涂料的光泽；l 在涂刷时，可以帮助被涂表面与涂料之间的润湿；在涂刷时，可以帮助被涂表面与涂料之间的润湿；l 当涂刷垂直物体表面时，可校正涂料的流挂性及物当涂刷垂直物体表面时，可校正涂料的流挂性及物理干燥性；理干燥性；l 减少刷痕、气孔、接缝及涂料的浑浊；减少刷痕、气孔、接缝及涂料的浑浊；l 选择合适的活性溶剂。选择合适的活性溶剂。四、有机溶剂的性质四、有机溶剂的性质：（一）：（一） 溶解力l在涂料工业中，在涂料工业中，溶剂的溶解力溶剂的溶解力是指溶剂溶是指溶剂溶解树脂而形成均匀的高分子聚合物溶液的解树脂而形成均匀的高分子聚合物溶液的能力。溶剂
14、将高聚物分散成小颗粒，形成能力。溶剂将高聚物分散成小颗粒，形成均匀溶液的能力；一定浓度的树脂溶液形均匀溶液的能力；一定浓度的树脂溶液形成的速度；一定浓度溶液的粘度以及溶剂成的速度；一定浓度溶液的粘度以及溶剂之间的互溶性是我们之间的互溶性是我们设计色漆配方时选择设计色漆配方时选择溶剂首先要考虑到问题。溶剂首先要考虑到问题。四、有机溶剂的性质四、有机溶剂的性质：（一）：（一） 溶解力l 1极性相似原则极性相似原则l 极性高聚物溶解于极性溶剂之中，非极性高聚物溶极性高聚物溶解于极性溶剂之中，非极性高聚物溶解于非性溶剂溶剂之中；极性大的高聚物溶解于极解于非性溶剂溶剂之中；极性大的高聚物溶解于极性大的溶
15、剂之中，极性小的高聚物溶解于极性小的性大的溶剂之中，极性小的高聚物溶解于极性小的溶剂之中。溶剂之中。例如天然橡胶、丁苯橡胶是非极性的无例如天然橡胶、丁苯橡胶是非极性的无定型高聚物，能溶于碳氢化合物等非极性溶剂中定型高聚物，能溶于碳氢化合物等非极性溶剂中（如苯、石油醚、甲苯、已烷等）及卤素衍生物溶（如苯、石油醚、甲苯、已烷等）及卤素衍生物溶剂中；聚苯乙烯可溶于非极性的苯或乙苯中，也可剂中；聚苯乙烯可溶于非极性的苯或乙苯中，也可以溶于极性不太大的丁酮中。高分子链含有极性基以溶于极性不太大的丁酮中。高分子链含有极性基团，则该高聚物只能溶于具有与它极性相似的溶剂团，则该高聚物只能溶于具有与它极性相似的
16、溶剂中，如聚乙烯醇是极性的，可溶于水和乙醇中；聚中，如聚乙烯醇是极性的，可溶于水和乙醇中；聚丙烯腈能溶于极性的二甲基甲酰胺；聚甲基丙烯酸丙烯腈能溶于极性的二甲基甲酰胺；聚甲基丙烯酸甲酯不易溶于苯而能很好溶于氯仿和丙酮中。甲酯不易溶于苯而能很好溶于氯仿和丙酮中。l2溶剂化原则溶剂化原则l高聚物的溶胀和溶解与溶剂化的作用高聚物的溶胀和溶解与溶剂化的作用有关。所谓有关。所谓溶剂化作用是指溶质与溶剂接溶剂化作用是指溶质与溶剂接触时，溶剂分子与溶质分子相互产生作用，触时，溶剂分子与溶质分子相互产生作用，此作用大于溶质之间的分子内聚力，使溶此作用大于溶质之间的分子内聚力，使溶质分子彼此分离而溶解于溶剂中。
17、质分子彼此分离而溶解于溶剂中。极性溶极性溶剂分子和高聚物的极性基团相互吸引能产剂分子和高聚物的极性基团相互吸引能产生溶剂化作用，使高聚物溶解。生溶剂化作用，使高聚物溶解。 四、有机溶剂的性质四、有机溶剂的性质：（一）：（一） 溶解力四、有机溶剂的性质四、有机溶剂的性质：（一）：（一） 溶解力l溶解度参数相近原则又称内聚能密度相近原溶解度参数相近原则又称内聚能密度相近原则。内聚能密度的平方根称为溶解度参数则。内聚能密度的平方根称为溶解度参数，溶解度参数也是分子间力的一种量度。溶解度参数也是分子间力的一种量度。它和它和内聚能密度的关系是：内聚能密度的关系是： l l （3-1）ll式中式中 E摩尔
18、内聚能；摩尔内聚能；l V摩尔体积摩尔体积3溶解度参数相近原则溶解度参数相近原则2121 VECED四、有机溶剂的性质四、有机溶剂的性质：（一）：（一） 溶解力溶解力l 根据希尔德布兰德半经验公式得知：根据希尔德布兰德半经验公式得知：l l （3-2）l 式中式中 H混合过程热量的变化，混合热；混合过程热量的变化，混合热；l N1、N2分别为组分分别为组分1和组分和组分2的摩尔数；的摩尔数；l V1、V2分别为组分分别为组分1和组分和组分2的摩尔体积；的摩尔体积；l V溶液的总体积，溶液的总体积，VN1V1N2V2；l 1、2分别为组分分别为组分1和组分和组分2的体积分数，的体积分数，l 1=
19、N1V1/(N1V1+N2V2)；2=N2V2/(N1V1+N2V2)；l E1、E2分别为组分分别为组分1和组分和组分2的摩尔内聚能的摩尔内聚能2212221112211221122122211121 VEVEVNVNVNVNVEVEVHl要使两种液体能自发地互相混合，从热力学要使两种液体能自发地互相混合，从热力学的观点来看，必须使混合自由能的观点来看，必须使混合自由能G为负值。为负值。即：即：lGHTS0l因为在因为在混合混合过程中，分子的排列是趋向混乱过程中，分子的排列是趋向混乱的，即混合过程熵的变化是增加的，的，即混合过程熵的变化是增加的，S0。所以不管溶质和溶剂的内聚能密度差别如何，
20、所以不管溶质和溶剂的内聚能密度差别如何，总是总是H0，要使，要使G0，则，则H越小越好，越小越好，即溶质与溶剂的即溶质与溶剂的CED越接近越好。所以越接近越好。所以溶解溶解度参数相近的或相等的两种液体能很好地混度参数相近的或相等的两种液体能很好地混合。合。四、有机溶剂的性质四、有机溶剂的性质：（一）：（一） 溶解力四、有机溶剂的性质四、有机溶剂的性质：（一）：（一） 溶解力溶解力l 对于高聚物溶液来说，由于高分子的体积比小分子大得多，也对于高聚物溶液来说，由于高分子的体积比小分子大得多，也就是说，高分子的体积要比溶剂分子的体积大就是说，高分子的体积要比溶剂分子的体积大x倍，即倍，即V2xV1。
21、所以式（。所以式（3-2）变为：）变为：l （3-3）l 式中式中x高分子链的平均链段数。高分子链的平均链段数。l 令：令： ； 则：则：l l （3-4）l 式中式中1、2分别为溶剂和溶质的溶解度参数分别为溶剂和溶质的溶解度参数。22122211112121 VEVEVxNNxNNH21111 VE21221 VE22212121VxNNxNNH四、有机溶剂的性质四、有机溶剂的性质：（一）：（一） 溶解力溶解力l 由式（由式（3-4）即知，）即知，H取决于取决于1和和2的差值，两的差值，两者越接近，者越接近，H越小。就越容易溶解。一般选择时，越小。就越容易溶解。一般选择时，只要只要|12|1
22、.8就可以。就可以。l 混合溶剂的溶解度参数：混合溶剂的溶解度参数：l 混合混合=l 其中其中和和分别为混合体系中各组分的体积分数和分别为混合体系中各组分的体积分数和溶解度参数溶解度参数n112233ii1 + + + .= 四、有机溶剂的性质四、有机溶剂的性质：（一）：（一） 溶解力溶解力l例例1：已知二甲苯的溶解度：已知二甲苯的溶解度=8.8，-丁内酯丁内酯的溶解度的溶解度=12.6，试问一体积分数计，配制，试问一体积分数计，配制成成33%二甲苯和二甲苯和67%-丁内酯的混合溶剂，丁内酯的混合溶剂，该混合溶剂的溶解度参数该混合溶剂的溶解度参数是多少？是多少？l解：解：l混合混合=l =0.
23、33x8.8+0.67 x12.6=11.3n112233ii1 + + + .= 四、有机溶剂的性质四、有机溶剂的性质：（一）：（一） 溶解力溶解力l依据溶解度参数相同或相近互溶的原则，依据溶解度参数相同或相近互溶的原则，可以判断树脂在溶剂中是否可以溶解。可以判断树脂在溶剂中是否可以溶解。l例例2：已知聚苯乙烯树脂的溶解度参数已知聚苯乙烯树脂的溶解度参数=8.59.3，聚醋酸乙烯酯树脂的溶解度参，聚醋酸乙烯酯树脂的溶解度参数数的平均值为的平均值为9.4，试问前者在丁酮中，试问前者在丁酮中，后者在苯、甲苯及氯仿中可否溶解？后者在苯、甲苯及氯仿中可否溶解？4溶解度参数的应用：溶解度参数的应用：四
24、、有机溶剂的性质四、有机溶剂的性质：（一）：（一） 溶解力溶解力l解：查表知丁酮的解：查表知丁酮的1=9.3，和聚苯乙烯树脂，和聚苯乙烯树脂的溶解度参数的溶解度参数2的差的差|1-2|=00.6，差值范，差值范围小于围小于1.31.8，所以聚苯乙烯树脂在丁酮中，所以聚苯乙烯树脂在丁酮中可以溶解可以溶解l查表知苯、甲苯及氯仿的溶解度参数查表知苯、甲苯及氯仿的溶解度参数分别为分别为9.2,8.9,和和9.7。和聚醋酸乙烯酯树脂的溶解度。和聚醋酸乙烯酯树脂的溶解度参数参数2的差值的绝对值分别为的差值的绝对值分别为0.2,0.5和和0.3，差值范围小于差值范围小于1.31.8，所以聚醋酸乙烯酯树，所以
25、聚醋酸乙烯酯树脂可以溶解在这三种溶剂中。脂可以溶解在这三种溶剂中。四、有机溶剂的性质四、有机溶剂的性质：（一）：（一） 溶解力溶解力l例例3：今有环己酮、甲基苯基酮和甲基正丁今有环己酮、甲基苯基酮和甲基正丁基酮基酮3种溶剂，试确定哪种可以溶解氯乙烯种溶剂，试确定哪种可以溶解氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂醋酸乙烯酯共聚树脂？四、有机溶剂的性质四、有机溶剂的性质：（一）：（一） 溶解力溶解力l解：解：查表知环己酮、甲基苯基酮和甲基正丁查表知环己酮、甲基苯基酮和甲基正丁基酮的溶解度参数基酮的溶解度参数为为9.9/10.6和和8.5；查表；查表知氯乙烯知氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂的溶解度参数醋酸乙烯酯共聚
26、树脂的溶解度参数的平均值为的平均值为10.5。由于。由于3种溶剂和其溶解度种溶剂和其溶解度参数的差值的绝对值分别为参数的差值的绝对值分别为0.6,0.1和和2.0，所以环己酮、甲基苯基酮与氯乙烯共聚树脂所以环己酮、甲基苯基酮与氯乙烯共聚树脂溶解度参数的差值范围小于溶解度参数的差值范围小于1.31.8，可以溶，可以溶解该树脂，而甲基正丁基酮合该树脂溶解度解该树脂，而甲基正丁基酮合该树脂溶解度参数的差值绝对值大于参数的差值绝对值大于1.8，故不能溶解该树，故不能溶解该树脂。脂。四、有机溶剂的性质四、有机溶剂的性质：（一）：（一） 溶解力溶解力l例例4：已知天然橡胶的溶解度参数平均值：已知天然橡胶的
27、溶解度参数平均值8.2，正己烷的溶解度参数为，正己烷的溶解度参数为7.3，和，和8.2相相差很少（差很少（0.9），可以很好的溶解天然橡胶，），可以很好的溶解天然橡胶，但若加以适量的甲醇可以使其溶解增强，试但若加以适量的甲醇可以使其溶解增强，试求甲醇的最佳加入量是多少？求甲醇的最佳加入量是多少？四、有机溶剂的性质四、有机溶剂的性质：（一）：（一） 溶解力溶解力l解：解：设加入甲醇后，在甲醇设加入甲醇后，在甲醇-正丁烷混合溶剂正丁烷混合溶剂中，甲醇的体积分数为中，甲醇的体积分数为x，正丁烷的体积分，正丁烷的体积分数为数为1-x，查表，甲醇的溶解度参数，查表，甲醇的溶解度参数14.6，混合溶剂的溶
28、解度参数为混合溶剂的溶解度参数为l混合混合=14.6x+7.3（1-x）；欲使此混合溶剂）；欲使此混合溶剂对天然橡胶有最大的溶解能力，混合溶剂和对天然橡胶有最大的溶解能力，混合溶剂和天然橡胶的溶解度参数最好相同，即天然橡胶的溶解度参数最好相同，即混合混合=8.2，所以，所以x=0.125，即在正己烷中加入，即在正己烷中加入12.5%的甲醇可以得到最好的溶解性能。的甲醇可以得到最好的溶解性能。四、有机溶剂的性质四、有机溶剂的性质：（一）：（一） 溶解力溶解力l 依据溶解度参数相同或相近互溶的原则，可以依据溶解度参数相同或相近互溶的原则，可以预预测两种溶剂的互溶性；测两种溶剂的互溶性；l 依据溶解
29、度参数可以依据溶解度参数可以估计两种或以上树脂的相容估计两种或以上树脂的相容性性，将对预测混合树脂的贮存稳定性及固体涂膜的，将对预测混合树脂的贮存稳定性及固体涂膜的物化性能（如透明度、光泽等）具有理论及实用价物化性能（如透明度、光泽等）具有理论及实用价值；值；l 利用涂料用树脂在一系列已知溶解度参数的溶剂利用涂料用树脂在一系列已知溶解度参数的溶剂中的溶解情况，可以通过实验中的溶解情况，可以通过实验确定该树脂的溶解度确定该树脂的溶解度参数范围；参数范围；l 利用溶解度参数判断利用溶解度参数判断涂膜的耐溶剂性涂膜的耐溶剂性；l 在涂料产品中，为了在涂料产品中，为了提高涂膜的柔韧性、附着力，提高涂膜
30、的柔韧性、附着力，克服硬脆易裂的缺点克服硬脆易裂的缺点；l 利用溶解度参数可以再研究利用溶解度参数可以再研究塑料涂料过程中选用塑料涂料过程中选用适当的树脂和溶剂。适当的树脂和溶剂。四、有机溶剂的性质四、有机溶剂的性质： （二）粘度（二）粘度溶剂树脂的相互作用对溶液粘度的影响较复杂。但至溶剂树脂的相互作用对溶液粘度的影响较复杂。但至少可以从少可以从两个方面两个方面说明：说明：一是涂料用大多数树脂是一是涂料用大多数树脂是极性的和含有能形成氢键的基团如羟基或羧基等极性的和含有能形成氢键的基团如羟基或羧基等，这些基团的存在使得树脂分子之间倾向相互缔合，这些基团的存在使得树脂分子之间倾向相互缔合，大大大
31、大增加了增加了溶液的溶液的粘度粘度，为此，必须选择溶剂以避，为此，必须选择溶剂以避免或至少降低这种相互缔合作用，例如氢键接受型免或至少降低这种相互缔合作用，例如氢键接受型溶剂如酮、醚和酯类可以有效地降低溶液的粘度；溶剂如酮、醚和酯类可以有效地降低溶液的粘度；二是溶剂对单个树脂分子的热力学体积的影响。假二是溶剂对单个树脂分子的热力学体积的影响。假如溶剂如溶剂 树脂分子之间的作用很强，树脂分子链伸展，树脂分子之间的作用很强，树脂分子链伸展，树脂分子热力学体积增大，树脂分子热力学体积增大，假如这种相互作用不大，假如这种相互作用不大，分子收缩，树脂分子热力学体积减小，而分子收缩，树脂分子热力学体积减小
32、，而 溶液的相溶液的相对粘度与树脂分子的热力学体积直接相关。倘若溶对粘度与树脂分子的热力学体积直接相关。倘若溶剂剂 树脂分子相互作用太弱，则树脂分子相互作用形树脂分子相互作用太弱，则树脂分子相互作用形成分子簇，溶液的相对粘度和绝对粘度均增加。成分子簇，溶液的相对粘度和绝对粘度均增加。四、有机溶剂的性质四、有机溶剂的性质：（三）挥发性（三）挥发性l在涂料的施工和成膜过程中，溶剂必须从涂在涂料的施工和成膜过程中，溶剂必须从涂料中挥发，溶剂的挥发速度不仅影响涂膜的料中挥发，溶剂的挥发速度不仅影响涂膜的干燥时间，而且还影响涂膜的表观和物理性干燥时间，而且还影响涂膜的表观和物理性质。质。l 1、单一溶剂
33、的挥发、单一溶剂的挥发l 单一溶剂的挥发速度主要受下列种因素影单一溶剂的挥发速度主要受下列种因素影响：响：温度、蒸气压、表面积体积比以及表温度、蒸气压、表面积体积比以及表面空气的流动速度。面空气的流动速度。水的挥发速度还取决于水的挥发速度还取决于相对湿度。相对湿度。溶剂的挥发速度通常以醋酸正丁溶剂的挥发速度通常以醋酸正丁酯为标准溶剂的相对挥发速度酯为标准溶剂的相对挥发速度。l2、混合溶剂的挥发、混合溶剂的挥发:四、有机溶剂的性质四、有机溶剂的性质：（三）挥发性（三）挥发性四、有机溶剂的性质四、有机溶剂的性质：（三）挥发性（三）挥发性l 3、涂膜溶剂的挥发：、涂膜溶剂的挥发：l 即挥发的快慢，可
34、以直接影响漆膜的的质量。如果挥发率过高，即挥发的快慢，可以直接影响漆膜的的质量。如果挥发率过高，溶剂挥发太快，涂装时回刷时间就很短，易使漆膜产生针扎、溶剂挥发太快，涂装时回刷时间就很短，易使漆膜产生针扎、麻点或留下刷痕。反之，要是挥发率太低，那就易使漆膜造成麻点或留下刷痕。反之，要是挥发率太低，那就易使漆膜造成流挂和干燥缓慢等弊病，挥发率可以作这样试验：在流挂和干燥缓慢等弊病，挥发率可以作这样试验：在25下，下，25毫升溶剂完全挥发所需的时间（分）来衡量。也可用乙醚的毫升溶剂完全挥发所需的时间（分）来衡量。也可用乙醚的挥发率为基准作间接的比较，即把乙醚的挥发率定为挥发率为基准作间接的比较，即把
35、乙醚的挥发率定为1，比它，比它挥发慢挥发慢3倍的就是倍的就是3（如苯）。（如苯）。l 两阶段：一段同单一溶剂挥发；二段由溶剂从涂膜内部到表面两阶段：一段同单一溶剂挥发；二段由溶剂从涂膜内部到表面的扩散控制的扩散控制l 涂料工业中，溶剂的挥发可分为两个阶段。涂料工业中，溶剂的挥发可分为两个阶段。第第1阶段，溶剂的阶段，溶剂的挥发速度主要受单一溶剂挥发的挥发速度主要受单一溶剂挥发的4种影响因素所控制种影响因素所控制，溶剂的，溶剂的挥发速度与纯溶剂时相同。随着溶剂的进一步挥发，溶剂的挥挥发速度与纯溶剂时相同。随着溶剂的进一步挥发，溶剂的挥发速度突然变慢，此时即进入发速度突然变慢，此时即进入第第2阶段
36、阶段；溶剂的挥发速度不再；溶剂的挥发速度不再是由表面溶剂的挥发所控制，是由表面溶剂的挥发所控制，而是由溶剂从涂膜内到表面的扩而是由溶剂从涂膜内到表面的扩散所控制，溶剂的挥发速度与膜厚度的平方成正比散所控制，溶剂的挥发速度与膜厚度的平方成正比。通常由。通常由1阶段向第阶段向第2阶段转化发生在阶段转化发生在4060NVV范围。范围。四、有机溶剂的性质四、有机溶剂的性质：l （四）表面张力（四）表面张力l （五）电阻率（五）电阻率l （六）毒性（六）毒性：溶剂的毒性也是选择溶剂时要考虑的：溶剂的毒性也是选择溶剂时要考虑的重要因素。溶剂毒性的大小，常用重要因素。溶剂毒性的大小，常用“最高允许浓度最高允
37、许浓度”来表示。最高允许浓度愈大，毒性愈小。最高允许来表示。最高允许浓度愈大，毒性愈小。最高允许浓度的含义，是在这个浓度下，操作者每天工作浓度的含义，是在这个浓度下，操作者每天工作8小小时而不会损害健康的时而不会损害健康的“最高最高”浓度。这个浓度是身浓度。这个浓度是身体所允许的最高浓度。要是环境的实际溶剂浓度比体所允许的最高浓度。要是环境的实际溶剂浓度比最高允许浓度还要高，那就不允许，那就会有害于最高允许浓度还要高，那就不允许，那就会有害于健康。最高允许浓度可以用毫克米健康。最高允许浓度可以用毫克米2或毫克升来或毫克升来表示。以前也有用容积的百万分率表示。以前也有用容积的百万分率ppm来嵌示
38、来嵌示(1ppm就是百万分之一就是百万分之一)。四、有机溶剂的性质四、有机溶剂的性质：（七）其他特性（七）其他特性l 1燃烧性燃烧性：溶剂的燃烧性与它的闪电、着火点和自燃点有很：溶剂的燃烧性与它的闪电、着火点和自燃点有很大的关系。在这里，闪点、着火点和自燃点的大的关系。在这里，闪点、着火点和自燃点的“点点”，是指，是指温度。所以也叫着火温度、自燃温度，温度。所以也叫着火温度、自燃温度，l 闪点，闪点，又称又称“闪燃点闪燃点”。它是指溶剂蒸气和空气所组成的混。它是指溶剂蒸气和空气所组成的混合蒸气与火焰接触，仞次产生蓝色火焰而闪光的温度。在闪合蒸气与火焰接触，仞次产生蓝色火焰而闪光的温度。在闪光时
39、的着火时间仅仅是光时的着火时间仅仅是“一闪一闪”，马上就能自己熄灭，所以，马上就能自己熄灭，所以叫叫“闪点闪点”。l 着火点着火点是指溶剂蒸气和空气所组成的混合蒸气，遇火能燃烧是指溶剂蒸气和空气所组成的混合蒸气，遇火能燃烧5秒钟以上时的温度。显然只有溶剂的挥发量更大才有可能烧秒钟以上时的温度。显然只有溶剂的挥发量更大才有可能烧5秒钟以上。要溶剂挥发量大，就要有比闪点更高的环境温度，秒钟以上。要溶剂挥发量大，就要有比闪点更高的环境温度，所以每种溶剂的着火点都比闪点高。所以每种溶剂的着火点都比闪点高。l 自燃点自燃点是指溶剂蒸气和空气所组成的混合蒸气，由于浓度很是指溶剂蒸气和空气所组成的混合蒸气，
40、由于浓度很高，不再需要遇到火焰就能自己燃烧的温度。所以自燃点要高，不再需要遇到火焰就能自己燃烧的温度。所以自燃点要比闪点和着火点高得多。比闪点和着火点高得多。l 溶剂的闪点、着火点和自燃点愈高，表明愈不容易着火。反溶剂的闪点、着火点和自燃点愈高，表明愈不容易着火。反之，闪点、自燃点愈低，表明愈不安全。之，闪点、自燃点愈低，表明愈不安全。四、有机溶剂的性质四、有机溶剂的性质：（七）其他特性（七）其他特性l2沸点沸点关系到燃烧性能和挥发率。在大多数关系到燃烧性能和挥发率。在大多数情况下，沸点愈低，则挥发愈快，愈易燃烧，情况下，沸点愈低，则挥发愈快，愈易燃烧，愈不安全。习惯上把溶剂按沸点高低分成低愈
41、不安全。习惯上把溶剂按沸点高低分成低沸点（沸点（100以下）溶剂、中沸点（以下）溶剂、中沸点（100150）溶剂和高沸点（）溶剂和高沸点（150以上）溶剂三以上）溶剂三种。在配制混合溶剂时，如挥发过快，可酌种。在配制混合溶剂时，如挥发过快，可酌情加高沸点溶剂。情加高沸点溶剂。l3.在选择溶剂时还应考虑它的在选择溶剂时还应考虑它的价格价格。在配制混。在配制混合溶剂时应尽量利用稀释剂来降低成本。像合溶剂时应尽量利用稀释剂来降低成本。像硝基漆稀释剂中的稀释剂就占硝基漆稀释剂中的稀释剂就占40%60%，而，而价格较贵价格较贵第四节第四节 涂装中常用的有机溶剂涂装中常用的有机溶剂l萜系溶剂萜系溶剂：松节
42、油、樟脑油等。：松节油、樟脑油等。l石油烃类溶剂石油烃类溶剂：石油醚、汽油、松香水、煤油：石油醚、汽油、松香水、煤油等。等。l煤焦煤焦溶剂：苯、甲苯、二甲苯、四氢萘、十氢溶剂：苯、甲苯、二甲苯、四氢萘、十氢茶等。茶等。l酯类酯类溶剂：醋酸丁酯、酯酸乙酯、醋酸戊酯等。溶剂：醋酸丁酯、酯酸乙酯、醋酸戊酯等。l酮类酮类溶剂：丙酮、环乙酮、甲乙酮等。溶剂：丙酮、环乙酮、甲乙酮等。l醇类醇类溶剂：乙醇、丁醇等。溶剂：乙醇、丁醇等。l醚类醚类溶剂：乙醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚等。溶剂：乙醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚等。l其他其他溶剂：含氯溶剂、糠醛类溶剂等。溶剂：含氯溶剂、糠醛类溶剂等。第四节第四节 涂装中
43、常用的有机溶剂涂装中常用的有机溶剂l1萜系溶剂萜系溶剂l大多从松树的分泌物中提取，属天然植物性大多从松树的分泌物中提取，属天然植物性有机溶剂，如樟脑油、松节油等。涂料中常有机溶剂，如樟脑油、松节油等。涂料中常用松节油。它是无色或微黄色的透明油状液用松节油。它是无色或微黄色的透明油状液体，主要用于油性漆或油性腻子中。体，主要用于油性漆或油性腻子中。第四节第四节 涂装中常用的有机溶剂涂装中常用的有机溶剂l 2石油烃类溶剂石油烃类溶剂l 它由它由石油分馏而得石油分馏而得，主要成分为直链状的碳氧化合，主要成分为直链状的碳氧化合物，有物，有饱和的烷烃、不饱和的烯烃，也有少量的烷饱和的烷烃、不饱和的烯烃，
44、也有少量的烷环烃和芳烃，环烃和芳烃，是一种混合物。在石油分馏时按其不是一种混合物。在石油分馏时按其不同沸点可得到：小于同沸点可得到：小于80的石油醚，的石油醚，80150的的汽油、汽油、150204的松香水、高于的松香水、高于204的煤油。的煤油。最常用的是松香水最常用的是松香水。松香水又叫白酒清、。松香水又叫白酒清、200号溶号溶剂汽油和矿质松节油等，它的沸点和挥发性与松节剂汽油和矿质松节油等，它的沸点和挥发性与松节油相当，且毒性小。常用于油性漆、醇酸漆和天然油相当，且毒性小。常用于油性漆、醇酸漆和天然树脂漆。树脂漆。l 煤油为无色有臭味的液体，挥发慢，不作涂料溶剂。煤油为无色有臭味的液体，
45、挥发慢，不作涂料溶剂。但在油性填孔剂中加入少量煤油，可延长揩擦时间，但在油性填孔剂中加入少量煤油，可延长揩擦时间，是木器涂装中所常用；在漆膜抛光时也要用煤油，是木器涂装中所常用；在漆膜抛光时也要用煤油，可以增加漆膜的润滑性和抛光后的光泽。可以增加漆膜的润滑性和抛光后的光泽。第四节第四节 涂装中常用的有机溶剂涂装中常用的有机溶剂l 3煤焦溶剂煤焦溶剂：它由煤的干馏而得。煤经干馏可得煤气、：它由煤的干馏而得。煤经干馏可得煤气、煤焦油和焦炭。再进一步把煤焦油粗馏可分别获得轻煤焦油和焦炭。再进一步把煤焦油粗馏可分别获得轻油、中油、重油及蒽油四部分。油、中油、重油及蒽油四部分。l （1）苯）苯是无色易挥
46、发易燃液体，有毒。它的溶解力强，是无色易挥发易燃液体，有毒。它的溶解力强，是天然干性油和树脂的强溶剂，但不能溶解虫胶、因是天然干性油和树脂的强溶剂，但不能溶解虫胶、因它毒性大、挥发快，在涂料中很少应用，只在某些混它毒性大、挥发快，在涂料中很少应用，只在某些混合溶剂中才酌加少量苯，以提高溶解性能。合溶剂中才酌加少量苯，以提高溶解性能。l （2）甲苯）甲苯是无色液体，其毒性因苯环中引入甲基而降是无色液体，其毒性因苯环中引入甲基而降氐，挥发性也比苯小。它主要用作醇酸漆的溶剂，也氐，挥发性也比苯小。它主要用作醇酸漆的溶剂，也作硝基漆、丙烯酸漆、环氧漆等的稀释剂。它不能溶作硝基漆、丙烯酸漆、环氧漆等的稀
47、释剂。它不能溶解虫胶。解虫胶。l （3）二甲苯）二甲苯是无色透明液体，其毒性和挥发性比甲苯是无色透明液体，其毒性和挥发性比甲苯更小。它可用作短油醇酸漆、酚醛漆、脲酸漆和要求更小。它可用作短油醇酸漆、酚醛漆、脲酸漆和要求挥发较慢的热喷漆的稀释剂。挥发较慢的热喷漆的稀释剂。第四节第四节 涂装中常用的有机溶剂涂装中常用的有机溶剂l 4酯类溶剂酯类溶剂l 酯由醇和酸酯化合反应所得。它是极性溶剂，溶解酯由醇和酸酯化合反应所得。它是极性溶剂，溶解力强，可溶解硝酸纤维素和多种合成树脂。酯类溶力强，可溶解硝酸纤维素和多种合成树脂。酯类溶剂为无色透明的可燃液体，往往具有水果香味，常剂为无色透明的可燃液体，往往具
48、有水果香味，常用作硝基漆和其他合成树脂漆的稀释剂。最常用的用作硝基漆和其他合成树脂漆的稀释剂。最常用的有有醋酸乙酯、醋酸甲酯、醋酸戊酯和醋酸丁酯醋酸乙酯、醋酸甲酯、醋酸戊酯和醋酸丁酯等。等。醋酸丁酯沸点高，挥发慢，毒性小，可防止漆膜发醋酸丁酯沸点高，挥发慢，毒性小，可防止漆膜发白，是硝基漆和氨基漆中使用最多的溶剂；醋酸戊白，是硝基漆和氨基漆中使用最多的溶剂；醋酸戊酯的沸点高，挥发慢，在硝基漆中使用可改进漆膜酯的沸点高，挥发慢，在硝基漆中使用可改进漆膜的流平性和防止漆膜发白，也是硝基漆常用的溶剂。的流平性和防止漆膜发白，也是硝基漆常用的溶剂。第四节第四节 涂装中常用的有机溶剂涂装中常用的有机溶剂
49、l5酮类溶剂酮类溶剂l属属极性极性溶剂，有很强的溶解力。多为无色透溶剂，有很强的溶解力。多为无色透明的易燃液体。涂料中常用的有明的易燃液体。涂料中常用的有丙酮、丁酮、丙酮、丁酮、甲基异丁酮、环己酮甲基异丁酮、环己酮等。等。环己酮环己酮因其挥发慢、因其挥发慢、溶解性强，所以涂料的流平性好。常见的丙溶解性强，所以涂料的流平性好。常见的丙酮溶解力很强，可溶解硝酸纤维素和其他合酮溶解力很强，可溶解硝酸纤维素和其他合成树脂。但丙酮易与水、醇或酯类溶合，它成树脂。但丙酮易与水、醇或酯类溶合，它易吸水使漆膜发白，很少单独作溶剂使用。易吸水使漆膜发白，很少单独作溶剂使用。丙酮在脱漆剂中是常用的溶剂。丙酮在脱漆
50、剂中是常用的溶剂。第四节第四节 涂装中常用的有机溶剂涂装中常用的有机溶剂l 6醇类溶剂醇类溶剂l 分子中含有羟基，有极性，溶解力比酯类、酮类差，分子中含有羟基，有极性，溶解力比酯类、酮类差，只能溶解虫胶和缩丁醛树脂。可与酯类、酮类配成只能溶解虫胶和缩丁醛树脂。可与酯类、酮类配成混合溶制作某些树脂漆的稀释剂。常用的有乙醇、混合溶制作某些树脂漆的稀释剂。常用的有乙醇、丁醇。丁醇。l 乙醇乙醇俗称酒精，是配制虫胶漆最好的溶剂，乙醇还俗称酒精，是配制虫胶漆最好的溶剂，乙醇还可用于木材染料、洗涤底漆及醇溶性酚醛烘漆。可用于木材染料、洗涤底漆及醇溶性酚醛烘漆。l 丁醇丁醇的溶解力比乙醇低，挥发较慢。住硝基
