溶劑是涂料配方中的一個(gè)重要組成部分，雖然不直接參與固化成膜，但它對(duì)涂膜的形成和最終性能起到非常關(guān)鍵的作用，它主要具有以下功能：

　　(1)溶解聚合物樹(shù)脂；

　　(2)調(diào)節(jié)涂料體系的流變性能，改善加工性能，使涂料便于涂裝；

　　(3)改進(jìn)涂料的成膜性能，進(jìn)而影響涂料的附著力和外觀；

　　(4)靜電噴涂時(shí)調(diào)整涂料的電阻，便于施工；

　　(5)防止涂料和涂膜產(chǎn)生病態(tài)和缺陷，如橘皮、發(fā)花、浮色、起霧、抽縮等。

　　溶劑的選擇一般需要考慮溶劑的溶解能力、揮發(fā)速度、粘度、表面張力、安全性、毒性及成本。

　　1.聚合物的的溶解

　　聚合物溶解時(shí)，首先是聚集分子的互相分離，分子之間的間隙被溶劑分子所占據(jù)，如果溶劑分子與聚合物分子間作用力大于聚合物分子間的作用力，溶解就會(huì)發(fā)生，同時(shí)伴隨著體系內(nèi)能的降低，為放熱過(guò)程。從熱力學(xué)角度來(lái)講，只有混合過(guò)程的自由能ΔGM減少，溶解才能自發(fā)進(jìn)行。

　　ΔGM = ΔHM-TΔSM < 0

　　ΔSM為混合熵變，ΔHM為混合焓，TΔSM總是正值，ΔHM越小越利于溶解。極性聚合物溶解在極性溶劑中，由于溶劑和溶質(zhì)的強(qiáng)相互作用，ΔHM< 0，溶解可以自發(fā)進(jìn)行，非極性聚合物與溶劑互相混合時(shí)如果混合過(guò)程中沒(méi)有體積變化，則：

　　ΔHM=VΦ1Φ2(δ1-δ2)2

　　這就是經(jīng)典的Hildebrand溶度公式 , 式中V為溶液總體積，Φ為體積分?jǐn)?shù)，δ為溶度參數(shù)，下標(biāo)1和2分別表示溶劑和溶質(zhì)。從式中可知，ΔHM始終是正值，溶質(zhì)與溶劑的溶度參數(shù)愈接近，則ΔHM 愈小，愈能滿(mǎn)足ΔG < 0的條件，溶解愈容易進(jìn)行。

　　溶度參數(shù)的定義為內(nèi)聚能密度的平方根，小分子液體的δ可以從某些物理常數(shù)求得，聚合物的δ可通過(guò)特性粘數(shù)和溶脹度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)定或者由重復(fù)單元中各基團(tuán)的摩爾引力常數(shù)直接計(jì)算。

　　Hansen認(rèn)為內(nèi)聚能密度是色散力、極性力、氫鍵的共同貢獻(xiàn)，提出了三維溶度參數(shù)即色散力溶度參數(shù)δd、極性溶度參數(shù)δp、氫鍵溶度參數(shù)δh組成，總的溶度參數(shù)δt 為

　　δt =(δd 2 +δp 2+δh2)1/2

　　則 ΔHM = VΦ1Φ2(Δδd 2 +Δδp 2+Δδh2)

　　當(dāng)聚合物和溶劑的三維溶度參數(shù)之差趨于零時(shí)，溶解可以自發(fā)進(jìn)行。常用溶劑和聚合物的三維溶度參數(shù)見(jiàn)下表：

　　2.溶劑的蒸發(fā)速率

　　溶劑的揮發(fā)性是在選擇溶劑時(shí)需考慮的一個(gè)重要因素，揮發(fā)速率過(guò)快，可使干燥時(shí)間縮短，但不利于涂料的流平且會(huì)導(dǎo)致起泡和桔皮等漆病，揮發(fā)速率過(guò)慢，則使干燥時(shí)間延長(zhǎng)且易發(fā)生流掛。

　　溶劑的蒸發(fā)速率不僅和沸點(diǎn)或蒸氣壓有關(guān)，還受到氫鍵、蒸發(fā)焓、表面張力、空氣流動(dòng)等的影響，沸點(diǎn)不能夠完全反映其蒸發(fā)速率，例如正丁醇的沸點(diǎn)為118℃，乙酯丁酯的沸點(diǎn)為125℃， 前者的沸點(diǎn)雖較低，但其蒸發(fā)速率要比后者低得多，這是由于氫鍵的原因。為此，多用溶劑的相對(duì)蒸發(fā)速率來(lái)表征溶劑的揮發(fā)性，即測(cè)定定量溶劑的蒸發(fā)時(shí)間并與同樣條件下定量醋酸丁酯或者二乙基醚的蒸發(fā)時(shí)間相比較，以下式表示純?nèi)軇┑摹?/p>

　　為了消除蒸發(fā)過(guò)程中因溶劑與底材相互作用而產(chǎn)生誤差，采用溶劑總量的90%所需的時(shí)間t90來(lái)表征溶劑的相對(duì)蒸發(fā)速率，規(guī)定以醋酸丁酯為比較標(biāo)準(zhǔn)，其相對(duì)蒸發(fā)速率E=1，E為試驗(yàn)溶劑的相對(duì)蒸發(fā)速率，常用溶劑的相對(duì)蒸發(fā)速率見(jiàn)下表：

　　*以醋酸丁酯為比較標(biāo)準(zhǔn)，E=1

　　在混合溶劑中，某一溶劑的相對(duì)蒸發(fā)速率取決于其濃度、相對(duì)蒸發(fā)速率及其活度系數(shù)，混合溶劑的總相對(duì)蒸發(fā)速率等于各組分相對(duì)蒸發(fā)速率之和，隨著蒸發(fā)的進(jìn)行，混合溶劑的組成發(fā)生變化，其總相對(duì)蒸發(fā)速率亦發(fā)生變化，

　　尤其要提出的是，聚合物溶液中溶劑的揮發(fā)還受到與聚合物相互作用的影響，與聚合物相互作用較弱的溶劑較容易揮發(fā)。

　　涂料配方中一般含有幾種揮發(fā)速度不同的溶劑以保持合適的揮發(fā)速率，調(diào)節(jié)涂料的流平，防止揮發(fā)過(guò)快造成表面水蒸氣凝結(jié)，防止涂膜出現(xiàn)沉淀和渾濁影響附著力等。不同的氣候條件，配方組成亦不同。

　　3.常用溶劑及應(yīng)用

　　常用溶劑按照沸點(diǎn)分為低沸點(diǎn)溶劑(沸點(diǎn)<100℃)、中沸點(diǎn)溶劑(沸點(diǎn)100~150℃)、高沸點(diǎn)溶劑(沸點(diǎn)>150℃),按照化學(xué)組成分為烴類(lèi)溶劑、醇類(lèi)溶劑、酮類(lèi)溶劑、酯類(lèi)溶劑、醚類(lèi)溶劑等。

　　(1)烴類(lèi)溶劑

　　主要包括脂肪烴如溶劑汽油、環(huán)己烷，芳香烴如甲苯、二甲苯等。

　　溶劑汽油能溶解大多數(shù)天然樹(shù)脂、油性樹(shù)脂及中至長(zhǎng)油度醇酸樹(shù)脂，常用于硝基漆和醇酸漆等。二甲苯具有良好的溶解性能和中等蒸發(fā)速率，廣泛用做醇酸樹(shù)脂、乙烯基樹(shù)脂、氯化橡膠和聚氨酯的溶劑。甲苯常與其他溶劑合用，主要用于硝基漆、醇酸樹(shù)脂漆、氯化橡膠漆等。鹵代烴有很好的溶解性能，由于其對(duì)人體健康的危害，應(yīng)用日益減少，由于它們具有很高的極性，可用來(lái)調(diào)節(jié)靜電噴涂涂料的電阻。

　　(2)醇類(lèi)和醚類(lèi)溶劑

　　乙醇：能溶解天然樹(shù)脂蟲(chóng)膠制成清漆，也能用做聚乙烯醇縮丁醛、聚醋酸乙烯或硝基漆的混合溶劑。

　　正丁醇：蒸發(fā)速率低，是多種油類(lèi)和樹(shù)脂的溶劑，特別適宜做氨基樹(shù)脂和丙烯酸樹(shù)脂的溶劑，也可與甲苯混合做環(huán)氧樹(shù)脂的溶劑.

　　乙二醇一乙醚屬揮發(fā)性較慢的溶劑，常用于不能加入烷烴的涂料配方中。

　　(3)酯類(lèi)和酮類(lèi)溶劑

　　丙酮：揮發(fā)快、具有優(yōu)異的溶解力，多用做乙烯基共聚物、丙烯酸樹(shù)脂和硝酸纖維素溶劑；也可與其它溶劑混合，以改進(jìn)施工和漆膜性能。

　　甲乙酮：是蒸發(fā)速率快的強(qiáng)溶劑，廣泛用于乙烯基共聚物，環(huán)氧樹(shù)脂和聚氨酯樹(shù)脂。常與溶解力低的溶劑摻合，以改進(jìn)涂料的施工性能與成膜性能。

　　乙酸乙酯：是蒸發(fā)速率較快的酯類(lèi)溶劑，有令人愉快的水果香昧.它優(yōu)于有刺激性氣味的酮類(lèi)溶劑，最初主要用于硝基纖維素漆，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于聚氨酯樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂等，其溶解力低于酮類(lèi)溶劑。

　　乙酸丁酯：屬于常用的中等蒸發(fā)速率的酯類(lèi)溶劑.可用做多種合成樹(shù)脂的溶劑。