论文部分内容阅读
乳胶涂料是目前最受欢迎、最为流行的一种涂料,是涂料的发展方向之一。由于它具有高雅、清新的装饰效果,无毒、无味的环保特点,在涂料中的比重日益增加。乳胶涂料是以合成树脂乳液为基料,加入颜料、填料及各种助剂配制而成的一类水性涂料。根据乳胶涂料的成膜机理和乳胶涂料的各种组分的性质和作用,可以通过改变乳胶涂料的组分从而改进乳胶涂料的性质,但是过程及其复杂和繁琐。随着计算机技术的发展,用计算机去研究系统的特性成为科学发展的。它不但可以节约资源,而且可以对许多不可能直接实现的实验进行预测。由于计算机具有诸多优点,计算机模拟成为系统分析的重要手段,并且广泛的应用于几乎所有的工程领域。通过计算机对乳胶涂料的成膜过程的模拟,使我们对乳胶涂料的性质以及成膜过程有了进一步的了解,为改进涂料的性能打下了基础。主要完成如下工作:1、采用VC++语言编程,动态地描述了水性乳液的成膜过程。在模拟过程中,计算机根据当前的时间调用随机数,决定某一随机乳胶分子出现的位置,然后又通过随机数对于每个分子的运动情况进行控制,使得模拟的总体情况更加贴近现实。同时将乳胶分子的总体运动方向设为向下运动,溶剂分子的总体运动方向设为向上。随着时间的进行,溶剂分子的数目不断地减少,并且运动速率也会发生变化。最后,分子堆积在一起,完成了成膜的第一阶段。接着程序停顿几秒钟后,进行第二阶段的过程,形成最终的膜。因膜的厚度较小,所以程序对最终形成的膜进行了放大处理。整个模拟过程具备了较强的交互能力,涉及溶剂的扩散系数、温度、空气边界层厚度对溶剂的挥发速率等对成膜过程的影响,并给出了可视化的图形界面,使得每个因素对于溶剂挥发的影响得到了比较直观的影像。由于选取了部分参数并给出了模拟过程中的一些图形,为以后进一步的改进涂料的性质打下了基础。同时由于程序采用线程机制,也为改进程序提供了方便。2、利用溶度参数来定量描述涂膜耐水性。耐水性是涂料涂膜的一个重要性质。现今的许多资料给出的涂膜耐水性及其相关影响因素,多是从实验中或实践中得出的经验性结论,或者就是某个具体实验的实验结果。几乎没有材料对涂料的耐水性问题给出一个定量的判断标准。本论文提出一个与涂料耐水性有关的模型,希望能给涂膜耐水性的定量描述提供点参考意见。有机物的溶解需要溶质与溶剂的溶度参数相近(类似于相似相溶)。如果溶质与溶剂的溶度参数相距较远,则溶解较难进行,甚至不溶,即有机物的耐水能力增强。所以,我推想如果涂膜与水的溶度参数值相差越远,其耐水性也应较强。这样,以溶度参数来定量描述涂膜耐水性就成为可能。以自制不同配比,不同组分的涂料为实验对象,通过对其耐水性能的测定,得出一组实验耐水性强弱顺序。再根据涂膜不同的溶度参数(按从大到小)排列一组理论耐水性顺序。两者对比,可看出与耐水性之间应存在着一种可定量关系,即耐水性可用溶度参数定量描述。这种描述可较好的解释部分亲水性基团,某些官能团及交联密度对涂膜耐水性的影响。因此,以溶度参数来定量的描述涂膜耐水性有一定的实际意义。