涂料的成膜就是将涂料（液体或粉末）转变成连续完整涂层的过程，它是通过选择适当的涂装方法，按照严格的施工工艺完成的复杂的物理化学过程。成膜过程的控制决定了涂层的质量和性能。粉末涂料经静电喷涂、热喷涂、流化床喷涂后加热使粉末熔化成膜并交联成膜，其过程将在粉末涂料中专门讨论。本节主要讨论液体涂料的成膜。不同的成膜物的成膜机理不同，同时与涂料的组成有关。而且成膜过程受成膜条件-——温度、湿度、通风、膜厚、时间等影响，决定了涂装方法和涂装工艺的选择。通常将成膜物分为物理成膜方式一一成膜前后其化学结构不发生变化（热塑性树脂溶剂蒸发或热熔成膜,非交联乳液成膜），以及化学成膜方式——成膜物经化学反应交联成三维大分子成膜。事实上现代涂料很多都是多种成膜方式的结合，例如，溶剂型双组分环氧或聚氨酯涂料的成膜就是物理和化学方式的结合。自交联丙烯酸乳液先物理成膜后化学交联。特别应强调成膜过程中存在动力学控制，多组分相容混合，扩散控制等因素，它们直接影响成膜的质量。

一、与成膜过程有关的基本概念

黏度

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干燥时间

    是液体涂料转变成固态涂层经历的时间。我国的标准[GB/T 1728—1979 (1989)]将 其划分为表面干燥、实际干燥和完全干燥三个阶段，即表干、实干和硬干。实际上只测定表干和实干，硬干耗时太长，除有特殊要求一般不测试。美国ASTMD1640—95将干燥过程分为八个阶段：指触干、不粘尘干、指压干、干至可触、硬干、干透、干可重涂、干至无压痕。涂层的干燥时间受干燥条件的制约，常温干燥标准条件为23℃、相对湿度50%；高温烘烤都有相应的温度范围。溶剂挥发型成膜过程的干燥时间与通风条件直接相关。涂层的厚度也是重要的因素，必须确定干膜和湿膜厚，否则干燥时间毫无意义。溶剂型涂料往往通过溶剂体系的调整来实现干燥时间的控制，而反应交联型成膜过程还应控制反应动力学，其交联干燥程度往往通过其耐溶剂溶胀性或耐溶剂擦洗性做直观和快速判断。可以采用红外、核磁共振、差热分析等仪器分析方法监测其反应交联程度。

成膜物的玻璃化温度Tg和最低成膜温度MFT

    反应交联型成膜物都是小分子低聚物，Tg很低，交联后的大分子随着交联密度的增加 Tg增高至100℃以上。热塑性的成膜物具有一定的玻璃化温度，常温条件下成膜物的必须高于25℃以上才能形成有一定强度的涂层。但是，在温度Tg以上不可能成膜。只有在远低于温度以下涂料才具备必要的流动性和成膜性。溶剂和增塑剂，乳液聚合物中的成膜助剂可以降低成膜温度，涂料成膜后溶剂和成膜助剂挥发，成膜物逐步接近其Tg值，即固化成膜，增塑剂留在涂层中。成膜物Tg是与涂层物理机械性能有关的特征参数，可以用标准 方法测定。而最低成膜温度是与成膜过程控制相关的参数，它可以按要求在较大范围内调整。

二、物理方式——溶剂挥发成膜

    传统的热塑性溶剂型涂料，例如氯化聚烯烃、硝基纤维素、丙烯酸树脂、CAB和聚乙烯醇缩甲醛等成膜物溶解于一定的溶剂体系制备成小于50%固体分的涂料，涂装后经溶剂挥发固化成膜。事实上，成膜过程比想象的复杂得多。溶剂挥发引起的涂料流变特性的变化与流平和防流挂性平衡，溶剂滞留对涂层性能乃至涂层的结构均有重大影响。

    聚合物大分子，通常线型结构的分子在溶液中以线团缠绕形态存在，在溶解力不同的溶剂中其形态不同。当溶剂蒸发时，聚合物分子线团移动程度降低，尤其是使用强溶剂与弱溶剂混合体系时，不同溶剂蒸发速率之差必然影响大分子线团及相互缠绕的形态，从而导致涂层结构和性能差别。

    一般认为，溶剂蒸发分为两个阶段。第一阶段即成膜开始时，成膜物大分....