涂料涂覆于物體表面以后，由液體或疏松粉末狀態(tài)轉(zhuǎn)變成致密完整的固態(tài)薄膜的過程，即為涂料的成膜，也稱為涂料的干燥和固化。

 

       涂料成膜主要靠物理作用和化學(xué)作用來實現(xiàn)。例如：揮發(fā)性涂料和熱塑性粉末涂料等，通過溶劑揮發(fā)或熔合作用，便能形成致密涂膜；熱固性涂料必須通過化學(xué)作用才能形成固態(tài)涂膜。因此涂料成膜機(jī)理依組成不同而有差別。

 

       一、非轉(zhuǎn)化型涂料

 

       僅靠物理作用成膜的涂料稱之非轉(zhuǎn)化型涂料。它們在成膜過程中只有物理形態(tài)的變化而無化學(xué)作用。此類涂料包括揮發(fā)性涂料、熱塑性粉末涂料、乳膠漆及非水分散涂料等。

       （一）揮發(fā)性涂料

 

       揮發(fā)性涂料的品種有硝基漆、過氯乙烯漆、熱塑性丙烯酸漆及其他烯基樹脂漆等。這類涂料的樹脂分子量很高，靠溶劑揮發(fā)便能形成干爽的硬涂膜，在常溫下表干很快，故多采取自然干燥方法。

 

       （二）熱塑性乳膠涂料

 

       此類涂料的干燥成膜與環(huán)境溫度、濕度、成膜助劑和樹脂玻璃化溫度等相關(guān)。環(huán)境濕度極大地制約著成膜濕階段水的蒸發(fā)速率，提高空氣流速可大大加快涂膜中水的蒸發(fā)；當(dāng)乳膠粒子保持彼此接觸時，水的揮發(fā)速率降至濕階段的5~10%。此時如果乳粒的變形能力很差，將得到松散不透明且無光澤的不連續(xù)涂膜。乳膠漆膜為了賦予應(yīng)用性能，樹脂的玻璃化溫度都在常溫以上，故加入成膜助劑來增加乳粒在常溫下的變形能力，使乳膠漆的最低成膜溫度達(dá)到10℃以上，彼此接觸的乳粒將進(jìn)一步地變形融合成連續(xù)的涂膜。在乳粒融合以后，涂膜中水分子通過擴(kuò)散逃逸，釋放非常緩慢。

 

       一般地，乳膠涂料的表干在2h以內(nèi)，實干約24h左右，干透則約需兩周。成膜助劑從涂膜中揮發(fā)速率按乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、乙二醇丁醚乙酸酯、乙二醇、二乙二醇單丁醚依次遞減。乙二醇單甲醚蒸發(fā)太快，在到達(dá)干膜前便完全逸失；乙二醇醚乙酸酯則基本上全部分布于樹脂相中。這兩種助劑在于階段對水的蒸發(fā)影響較小。乙二醇丁醚則趨向于在水相和樹脂相之間分配，水蒸發(fā)受其分配率的影響。乙二醇的存在使之形成一個連續(xù)的膨脹的親水網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使極性成膜助劑易于擴(kuò)散逃逸。但乙二醇比丙二醇更趨吸濕性，涂膜干透較慢，添加丙二醇的乳膠漆膜在幾周以后保留極少的水或成膜助劑，不至于涂膜（特別是戶外涂料）產(chǎn)生不利影響。

 

       （三）熱熔融成膜

 

       熱塑性粉末涂料、熱塑性非水分散涂料必須加熱到熔融溫度以上，才能使樹脂顆粒融合形成連續(xù)完整的涂膜。此時成膜取決于熔流溫度、熔體粘度和熔體表面張力。

 

       二、轉(zhuǎn)化型涂料

 

       靠化學(xué)反應(yīng)交聯(lián)成膜的涂料稱之為轉(zhuǎn)化型涂料。此類涂料的樹脂分子量較低，它們通過縮合、加聚或氧化聚合交聯(lián)成網(wǎng)狀大分工固態(tài)涂膜。由于縮合反應(yīng)都利用加熱獲取化學(xué)反應(yīng)的能量，使涂膜固化，故此類涂料稱之為熱固性涂料。像酚醛漆、氨基烘漆、聚酯漆、丙烯酸烘漆等都是通過縮合反應(yīng)固化成膜；不飽和聚酯、雙組分環(huán)氧、雙組分聚氨酯等則通過加聚反應(yīng)固化成膜；油性漆、醇酸漆、環(huán)氧酯涂料則通過氧化聚合反應(yīng)’固化成膜。因此轉(zhuǎn)化型涂料的類型具體可分成以下三類。

 

       （一）氣干型涂料

 

       氣干型涂料是利用空氣中的氧氣或潮氣來固化成膜的涂料。

 

       1、氧化聚合涂料

 

       含干性油的涂料按氧化聚合方式成膜，干燥性能與油的性質(zhì)、油度、催干劑等有關(guān)。干性油基的氧化聚合反應(yīng)極為復(fù)雜，并且在干燥過程中始終有涂膜的分解產(chǎn)物產(chǎn)生，很難用某個化學(xué)反應(yīng)來表述。但對于含共軛雙鍵的油基，在干燥過程中，過氧化氫的生成不顯著，僅在成膜以后才有過氧化氫生成

 

       2、潮氣固化型涂料

 

       潮氣固化涂料主要是潮氣固化聚氨酯和潮氣固化環(huán)氧涂料這兩種。潮氣固化聚氨酯是利用聚氨酯樹脂的端異氰酸酯與空氣中水分子反應(yīng)

 

       （二）固化劑固化型涂料

 

       此類涂料多為雙組分涂料，兩個組分之間有很高的化學(xué)活性，因此在常溫下能固化成膜，并且混合以后只有4~8h的使用期。主要品種有環(huán)氧、聚氨酯和不飽和聚酯等。組分之間的混合比對涂膜性能和干燥影響很大。

 

       （三）烘烤固化型涂料

 

       這類涂料的樹脂中的各基團(tuán)，在常溫下的化學(xué)反應(yīng)性很弱，但加熱到較高溫度時，基團(tuán)之間將快速地發(fā)生化學(xué)反應(yīng)使涂膜交聯(lián)固化。主要品種有氨基烘漆、丙烯酸烘漆、聚酯漆、熱固性聚氨酯、環(huán)氧烘漆和有機(jī)硅涂料等等。