由轉化型成膜物質組成的塗料被施工爲薄膜狀态下,成膜物要發生一系列化學反應而轉變爲具有一定性能的高分子膜。其結構大多爲大分子網狀結構,所發生的反應完全遵循高分子合成反應機理,因此可分爲鏈鎖聚合反應成膜和逐步縮聚成膜兩種方式。
一、鏈鎖加聚反應成膜主要有三種形式,:
氧化聚合形式含有油脂組分的樹脂塗料、醇酸樹脂塗料、環氧酯塗料等依靠該方式成膜,即所含有的幹性油和半幹性油,在塗裝於工件表面後油脂中不飽和脂肪酸的雙鍵與空氣中的氧發生氧化聚合反應而形成塗膜;其機理爲高分子基連鎖加聚反應機理。油脂的氧化聚合速度與其所含的亞甲基基團數量、位置和氧的傳遞速度有關,利用钴、錳、锆等金屬可加速氧的傳遞,從而加速塗料的成膜。
引發劑引發聚合形式含有不飽和基團(雙鍵)的合成樹脂塗料,如不飽和聚酯、乙烯基酯類 塗料等遵循此成膜反應方式,引發劑主要爲過氧化類化合物,如:過氧化苯甲酰等。
引發聚合形式在紫外光或輻射能的作用下,塗料産生基引發聚合成膜。以紫外光引發成膜的塗料通稱光固化塗料,成膜物的基加聚反應進行的非常迅速,塗料在幾分鍾内固化成膜。利用電子輻射成膜的塗料通常稱爲電子束固化塗料,電子束具有更大的能 量,直接激發單體或聚合物産生,在數秒内完成加聚反應,固化成膜。電子束固化目前是塗料快的成膜方式。
二、逐步縮聚成膜方式。依據高分子逐步縮合反應機理成膜的塗料,成膜物質多爲含有可反應官 能團(如羟基、羧基、氨基、環氧基、羟甲基、異氰酸基等)的低聚物或預聚物。可以是由一種含有兩種不同官 能團的成膜物組成的“自交聯型”塗料(如自交聯丙烯酸塗料),也可以是由兩種或兩種以上分别含有不同官 能團的成膜物(或固化劑)組成的塗料(如環氧、聚氨酯、酚醛樹脂塗料等)。
大多塗料成膜過程既有物理成膜作用,又有化學成膜作用,是由多種方式共同作用形成終塗膜。