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一、術(shù)語(yǔ)和定義

催干劑 (drier)，按GB/T 5206-2015 / ISO 4618:2014《色漆和清漆 術(shù)語(yǔ)和定義》中2.257描述為：加入氧化干燥型產(chǎn)品中，可加速干燥過(guò)程的一類(lèi)化合物，通常為金屬皂類(lèi)。

催干劑俗稱(chēng)干料，是加速漆膜氧化、聚合、干燥的一類(lèi)有機(jī)酸金屬皂，可縮短涂料固化成膜時(shí)間、增加涂膜強(qiáng)度和耐水性，還有利于顏料的濕潤(rùn)、分散，改善涂料的黏彈性等。有實(shí)用價(jià)值的催干劑是鈷、錳、鉛、鐵、鋅和鈣等金屬的氧化物、鹽類(lèi)及其有機(jī)酸皂。

二、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

HG/T 2247-2012《涂料用稀土催干劑》

HG/T 2276-1996(2015)《涂料用催干劑》

HG/T 2882-1997(2017)《催干劑的催干性能測(cè)定法》

ASTM D564-1987(2023)《液體涂料催干劑試驗(yàn)方法》

ASTM D2613-2001(2023)《用乙二胺四乙酸(EDTA)法測(cè)定油漆催干劑中鈣或鋅的試驗(yàn)方法》

ASTM D3804-2002(2021)《用EDTA法測(cè)定油漆催干劑中鐵的試驗(yàn)方法》

ASTM D3969-2001(2019)e1《用EDTA法測(cè)定色漆料催干劑中鋯的試驗(yàn)方法》

ASTM D3970-2005(2023)《用氧化測(cè)定法測(cè)定油漆催干劑中鈰的方法》

ASTM D3988-2005(2023)《用乙二胺四乙酸胰蛋白酶法測(cè)定油漆催干劑中鋇的方法》

ASTM D3989-2001(2019)e1《用EDTA法測(cè)定油漆催干劑中總稀土金屬的試驗(yàn)方法》

DIN 55901-2024《油漆和清漆用催干劑 混合催干劑中金屬含量的測(cè)定方法》

三、催干劑的機(jī)理

第一，催干劑中金屬被還原到低原子價(jià)，而將抗氧化物氧化，從而加速油的氧化；第二，催干劑能加快吸氧和過(guò)氧化物的形成，催化過(guò)氧化物分散成自由基，促進(jìn)聚合；第三，催干劑能夠吸收空氣中的氧給予油膜，減少油膜吸氧的困難。催干劑混合使用比單獨(dú)使用效力要高。

催干劑與固化劑在作用機(jī)理上存在顯著差異。具體來(lái)說(shuō)，催干劑并不直接參與涂料的成膜過(guò)程。它主要被應(yīng)用于油性漆中，這類(lèi)漆的甘油或亞麻油等組分既是構(gòu)成漆膜的物質(zhì)，也是稀釋劑。這些組分因其分子結(jié)構(gòu)內(nèi)含不飽和雙鍵，當(dāng)暴露于空氣中的氧氣時(shí)，雙鍵會(huì)開(kāi)始氧化，進(jìn)而打開(kāi)并形成自由基。這些自由基會(huì)與其他雙鍵發(fā)生交聯(lián)固化反應(yīng)。在此過(guò)程中，干燥與固化是同步進(jìn)行的，這一點(diǎn)與無(wú)溶劑的光固化涂料頗為相似。

相比之下，其他類(lèi)型的涂料在干燥與固化方面則呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn)。其中，干燥通常指的是涂料中連續(xù)相揮發(fā)的過(guò)程，而固化則是漆膜逐漸形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的過(guò)程。

在油性漆中，采用諸如環(huán)烷酸錳、環(huán)烷酸鈷、環(huán)烷酸鉛、環(huán)烷酸鋅等類(lèi)型的催干劑，能夠顯著提升氧氣打開(kāi)雙鍵的效率。這意味著，固化速度越快，漆膜的干燥時(shí)間也就越短。從廣義上講，涂料中的催干劑指的是那些能夠催化干性油或樹(shù)脂中雙鍵氧化反應(yīng)，從而縮短漆膜干燥和交聯(lián)時(shí)間的有機(jī)酸皂類(lèi)混合物。

四、催干劑的缺點(diǎn)

醇酸漆是通過(guò)空氣中的氧氣在金屬催干劑作用下氧化樹(shù)脂中的雙鍵，進(jìn)一步形成過(guò)氧化物分解成自由基，使得樹(shù)脂分子間形成交聯(lián)成膜。

故根據(jù)醇酸樹(shù)脂的干燥機(jī)理，催干劑往往未作為漆膜的組成而殘留在其中，因此，多加后會(huì)影響漆膜的性能，多加可使漆膜變黃及降解老化，甚至變脆開(kāi)裂；亦或是因?yàn)槎嗉訉?dǎo)致醇酸漆貯存過(guò)程中出現(xiàn)嚴(yán)重結(jié)皮問(wèn)題；如果加量不足時(shí)，可導(dǎo)致漆膜干燥速度緩慢，無(wú)法滿足客戶使用要求。

五、催干劑的使用方法

單純使用一種金屬催干劑往往不能獲得最佳效果，必須數(shù)種配合使用。先添加對(duì)顏料有濕潤(rùn)分散作用、對(duì)樹(shù)脂游離酸部分有中和作用的輔助催干劑鈣、鋅，經(jīng)充分混合后再加活性催干劑。催干劑使用量不能過(guò)多，多了反而會(huì)影響漆膜的干燥，造成漆膜的病態(tài)。

六、催干劑的市場(chǎng)應(yīng)用

目前市面上的復(fù)合型催干劑也只是根據(jù)各廠家醇酸樹(shù)脂的固含量不同，將鈷、錳、鋅、鈣等按一定比例混合后進(jìn)行配套使用。需注意的是，不同的涂料種類(lèi)，催干劑中各金屬皂的組合及金屬皂的百分含量不同，故不存在真正的“萬(wàn)能型催干劑”這一說(shuō)法。