涂層從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)過程中，有溶劑的揮發(fā)的物理變化，也有涂料組成成分分子間的交聯(lián)反應等化學變化。木制品常用涂料形成漆膜的機理一般可分為溶劑揮發(fā)型固化成膜、氧化型固化成膜和聚合型固化成膜三種。 

涂層固化機理

      （一）溶劑揮發(fā)型 

      此類涂料的固化機理主要是溶劑揮發(fā)的物理過程，隨著溶劑的不斷揮發(fā)，涂料粘度逐漸增加，由流動狀態(tài)為不流動狀態(tài)，溶劑揮發(fā)完畢，涂料固化過程結束，形成固體漆膜，此類涂料有蟲膠漆、硝基漆、過氯乙烯漆和揮發(fā)性丙烯酸漆等。在自然條件下，此類漆的固化速度是油性漆的 

      5 ～ 10 倍。 

      影響此類涂料固化速度的因素有溶劑的類型及其混合比、成膜物質與溶劑的關系等。 

      在其它條件相同的情況下，溶劑的揮發(fā)狀態(tài)與其飽和蒸汽壓有關，飽和蒸汽壓越高其沸點越低，揮發(fā)速度越快，因此含低沸點溶劑多的涂料固化快。但生產中，低沸點溶劑含量不能過多，否則會因為溶劑揮發(fā)過快，造成漆膜發(fā)白，流平性差，干后出現(xiàn)針孔、皺皮等缺陷。而中、高型沸點溶劑過多，會使涂層固化緩慢。通常采用低沸點和高沸點混合型溶劑。 

      揮發(fā)型涂料的固化速度不僅決定于溶劑的蒸汽壓，還決定于溶劑與成膜物質的關系，有的成膜物質對溶劑有一種吸留性，即成膜物質對溶劑的釋放性差。同一溶劑在從釋放性好的成膜物質溶液中揮發(fā)時，從開始到最后都是以同一速度在一定時間內揮發(fā)完，而在釋放性差的成膜物質溶液中，揮發(fā)到后期，速度降至極低，需要很長時間才能把部分殘余溶劑揮發(fā)完。如同一沸點的溶劑從硝基漆中揮發(fā)出來，要比從過氧乙烯漆中揮發(fā)容易，達到表干時的速度一樣，但達到實干相差的時間卻很大。 

      （二）氧化型固化

      此類涂料的固化機理是由成膜物質高分子之間的氧化聚合反應和溶劑揮發(fā)的物理過程共同作用的結果，但以聚合反應為主。常用的此類涂料有：油脂漆（清油、調合漆）、酯膠漆、鈣脂漆、單組分聚氨酯漆、醇酸漆、油基酚醛樹脂漆等含大量植物油的油性漆，它們的涂層在固化過程中，油類分子中的不飽和脂肪酸吸收空氣中的氧，發(fā)生一系列復雜的聚合反應，使成膜物質的分子量增加，由小分子變成大分子，最后變成網狀體形結構的高分子漆膜。由于氧化聚合反應的速度比溶劑的揮發(fā)速度慢，所以這類漆的干燥速度主要取決于氧化聚合反應速度。 

      （三）聚合型固化

      此類涂料的固化機理是通過氧、催化劑、紫外線、電子束等的作用，促使成膜物質發(fā)生各類型的聚合或縮合交聯(lián)化學反應而形成網狀體型高分子漆膜。常用的此類涂料有不飽和聚酯樹脂、改性丙烯酸樹脂、聚氨酯漆、光敏漆、酸固化氨基醇酸漆等。 

      例如酸固化氨基醇酸漆的固化，是利用氨基樹脂中的醚鍵與醇酸樹脂中的羥基，在酸的催化下，常溫發(fā)生交聯(lián)反應固化。不飽和聚酯漆的固化，是由過氧化物引發(fā)劑，引發(fā)不飽和聚酯之間的加成聚合反應的結果。光敏漆的固化，是用紫外光照射使光敏劑分解游離基，引發(fā)光敏樹脂與活性稀釋劑聚合反應成膜。 

影響涂層固化的因素

影響固化速度的因素有涂料類型、涂層厚度、固化方法、固化條件、固化設備及具體固化規(guī)程等。 

      （一）涂料類型 

      在相同的固化條件下，涂料的類型不同，固化速度有很大的差別，而相同類型的涂料差別較小。一般來說揮發(fā)性漆固化快，油性漆固化慢，聚合型漆的情況很不相同。聚合型漆中光敏漆固化最快，而其它聚合型漆則多介于揮發(fā)性漆與油性漆之間，當采用機械化流水線進行涂飾時，揮發(fā)性漆、酸固化氨基醇酸漆比較常用。 

      （二）涂層厚度

      在涂飾過程中，涂層基本上都不是一次形成的，通常是采用多遍薄涂的方法（如油性漆一次涂 35 μ m 左右，硝基漆 15 μ m 

      左右等）。在相同的固化條件下，薄涂層在固化時，內應力小，形成的涂層缺陷少；而涂層太厚時，內部應力較大，易于產生起皺和其它缺陷，同時由于溶劑的揮發(fā)，涂層收縮導致光澤不均勻、內部不固化等。實踐證明，除聚酯漆外，其它漆類通過多次涂飾形成的漆膜，與一次涂飾所形成同樣厚度的漆膜相比，其物理性能要好。 

      （三）固化條件

      1. 固化溫度 

      固化溫度對大多數(shù)涂料涂層的固化速度起決定性的影響。當固化溫度過低時，溶劑揮發(fā)及化學反應遲緩，涂層難以固化。提高溫度，能加速溶劑揮發(fā)和水分蒸發(fā)，加速涂層氧化反應和熱化學反應，涂層固化速度加快。但不能無限制的提高溫度，因為，溫度與固化速度不是成正比關系，固化溫度過高時，固化速度沒有明顯提高，反而會使漆膜發(fā)黃或色澤變暗。不僅如此，溫度在涂層固化過程中，還對基材產生影響?；氖軣幔鸷首兓?，基材產生收縮變形，甚至翹曲、開裂。揮發(fā)性漆的涂層，固化溫度超過 

      60 ℃時，溶劑激烈揮發(fā)，表層迅速干固，內部溶劑蒸汽到達表層時容易形成氣泡。所以采用人工固化方法時，表面溫度一般不宜超過 60 ℃。 

      2. 空氣濕度 

      空氣濕度應適中，濕度過大時，涂層中的水分蒸發(fā)速度降低，溶劑揮發(fā)速度變慢，因而會減慢涂層的固化速度。大部分涂料在相對濕度為 45% ～ 60% 

      的空氣中固化最為合適。如果干燥固化場所空氣過分潮濕，不僅使固化過程緩慢，而且所形成漆膜朦朧不清和出現(xiàn)其它缺陷。相對濕度對揮發(fā)性漆的固化速度影響不明顯，但對成膜質量關系很大。尤其當氣溫低，相對濕度高時，涂層極易產生“發(fā)白”的現(xiàn)象。 

      對于油性漆，當相對濕度超過 70% 時，對涂層固化速度的影響要比溫度對其影響顯著。 

      涂層在固化過程中，產生的內部應力與相對濕度有關。 

      3. 通風條件 

      涂層固化時要有相應的通風措施，使涂層表面有適宜的空氣流通，及時排走溶劑蒸汽，增加空氣流通可以減少固化時間，提高固化效率，保證固化質量。 

      （ 1 ）氣流速度 

      空氣流通對漆膜自然固化有利。因在密閉的、溶劑蒸汽濃度較高的環(huán)境下，漆膜固化緩慢，甚至不干。通風有利漆膜中溶劑的揮發(fā)和溶劑蒸汽排除，并能確保自然固化場所的安全。 

      強制循環(huán)空氣干燥室是靠通風機造成循環(huán)熱空氣，其干燥固化效果在很大程度上取決于空氣流動速度。空氣流動速度越大，熱量傳遞效果越好，熱空氣干燥通常采用低氣流速度，一般為 

      0.5 ～ 5.0m/s ；溫度為 30 ～ 150 ℃。 

      （ 2 ）氣流方向 空氣流動方向也是非常重要的，氣流與涂層的方向有平行和垂直兩種形式，根據(jù)試驗，垂直送風熱空氣干燥優(yōu)于平行送風。 

      （四）外界條件

      對于聚合固化成膜的涂料，其涂層固化為復雜的化學反應過程。固化速度與所含樹脂的性質、固化劑和催化劑的加入量有關，而外界條件如溫度、紅外線、紫外線、電子束等，往往能加速這種反應的進行。外界條件作用的大小，又取決于外界條件與涂料性質相適應的程度。如光固化涂料在強紫外線的照射下，只需幾秒鐘就能固化成膜。若采用紅外線或其它加熱方法，則很難固化，甚至不固化。又如電子束固化涂料，其涂層在電子加速器所發(fā)射的電子束照射下，比光敏漆更快固化。而其它涂料對電子束的反應就不強。所以，涂料固化方法要根據(jù)所用涂料的性質而合理選擇。