涂料工艺学绪论

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,涂料工艺学,钟俊文,13709692229,课程说明,上课 32学时,作业,考试,第一章 绪论,1.1涂料的基本概念,1.1.1涂料的定义：,广义,：涂料是覆盖于物体表面且能结成坚韧保护膜的物料的总称。,狭义,：涂料是一类流体状态(大多数)或粉末状态（新近发展）的物质，把它涂布于物体表面上，经过自然或人工的方法干燥固化形成一层薄膜，均匀地覆盖和良好地附着在物体的表面上，具有防护和装饰的作用的物质。这样形成的膜我们称之为涂膜或涂层。,1.1.2涂料的作用：装饰 保护 标识 特殊功能,1.1.3涂料的特点：应用广泛，品种繁多，使用方便，容易更新，有一定局限性。,1.1.4 涂料的组成,涂料的组成通常由四个部分组成：成膜物质，色料，溶剂及助剂。粉末涂料例外。（图）,一 主要成膜物质,1天然油料：动物油:：鲨鱼油、带鱼油、牛油等,植物油：桐油、豆油、蓖麻油等。,2天然树脂：虫胶、松香、天然沥青等。,3合成树脂：酚醛、醇酸、氨基、丙烯酸酯树脂等。,成膜物质是涂料的基础，起骨架作用。,1.1.4 涂料的组成,涂料的组成,组成,原料,主要成膜物质,油料,动物油:：鲨鱼油、带鱼油、牛油等,植物油：桐油、豆油、蓖麻油等,树脂,天然树脂：虫胶、松香、天然沥青等,合成树脂：酚醛、醇酸、氨基、丙烯酸酯树脂等,次要成膜物质,颜料/染料,无机颜料：钛白粉、氧化锌、铬黄、铁蓝、炭黑等,有机颜料：甲苯胺红、酞菁蓝、耐晒黄等,防锈颜料：红丹、锌铬黄、偏硼酸钡等,体质颜料,滑石粉、碳酸钙、硫酸钡等,辅助成膜物质,助剂,增塑剂、催干剂、固化剂、稳定剂、防霉剂、防污剂、乳化剂、润湿剂、防结皮剂、引发剂等,稀释剂,石油溶剂（如200号油漆溶剂）、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、松节油、环戊二烯、醋酸丁酯、丁醇、乙醇等,涂料的组成,二 色料,1颜料：无机，有机颜料,2染料：酸性，碱性等,3体质颜料：碳酸钙，硫酸钡等,色料在涂料中起显色作用及特殊功能。,涂料的组成,三 溶剂：通常指水、矿物油及有机溶剂包括,1脂肪烃：正己烷等,2芳香烃：苯，甲苯，二甲苯等,3醇：甲醇，乙醇，异丙醇等,4酯：乙酸乙酯，正丁酯等,5醚：乙二醇单丁醚,6酮：丙酮，环己酮，丁酮等,溶剂大作用主要溶解成膜物质，赋予涂料流动性及施工性能，会挥发，有污染。,涂料的组成,四助剂,1作用：对涂膜某方面的性能起改性作用。生产中根据涂料的性能要求来选择助剂。,2种类,对涂料生产过程发生作用的助剂。如：消泡剂、润湿剂、分散剂、乳化剂等。对涂料贮存过程发生作用的助剂。如：防桔皮剂、防沉淀剂等。,对涂料施工成膜过程发生作用的助剂。如：催干剂、固化剂、流平剂、防流挂剂等。,对涂料性能发生作用的助剂。如：增塑剂、防霉剂、阻燃剂、防静电剂、紫外线、吸收剂。5制成特殊效果涂料。,涂料的组,成,成,一般涂料,的,的配方组,成,成,树脂1030%,色料130%,溶剂4070%,助剂0.1,5%,涂料的组,成,成,涂料配方,：,：TC-2黑色水,性,性木器漆,材,料,料%,（,（1）TC-2PUA83.4（2）消泡,剂,剂0.1,（,（3）基,材,材湿润剂2（4）,表,表面湿润,剂,剂0.2,（,（5）平,滑,滑剂0.1（6）,腊,腊乳液6,（,（7）流,平,平剂0.2（8）,水,水性碳黑,色,色浆8特,性,性：快干,，,，较好硬,度,度，色彩,均,均匀，用,于,于实色木,纹,纹板材装,修,修。,1.2涂,装,装的基本,概,概念,涂装即时我,们,们常称为施,工,工，就是将,涂,涂料涂在承,涂,涂物件表面,上,上的过程。,涂装一般分,为,为四个基本,工序,：（,1）前处理,，,，（2）涂,装,装，（3）,干,干燥，（4,）,）整理,施工的,方法,有,：（,1）刷涂,（,（2）空气,喷,喷涂，（3,）,）静电喷涂,，,，（4）粉,末,末喷涂等,涂料的作用,1.3,涂料的分类,与,与命名原则,1.3.1,涂,涂料的分类,（一）按涂,料,料形态分类,：,：溶剂性涂,料,料，高固含,涂,涂料，水性,涂,涂料，粉末,涂,涂料等,（二）方法,是,是按用途来,分,分类：如建,筑,筑用漆、船,舶,舶用漆、电,气,气绝缘漆、,汽,汽车用漆等,。,。,（三）按施,工,工方法分类,：,：如刷用漆,、,、喷漆、烘,漆,漆、流态床,涂,涂装用漆等,。,。,（四）按涂,料,料的作用分,类,类：如打底,漆,漆、防锈漆,、,、防腐漆、,防,防火漆、耐,高,高温漆、头,度,度漆、二度,漆,漆等。,（五）按漆,膜,膜外观分类,：,：如大红漆,、,、有光漆、,无,无光漆、半,光,光漆、皱纹,漆,漆、锤纹漆,等,等。,（六）按成,膜,膜物质分类,：,：见表12。这也是,目,目前使用最,广,广泛的分类,方,方法。,（七）按成,膜,膜机理分类,：,：转化型及,非,非转化型,涂料的分类,与,与命名原则,序号,代号（汉语拼音字母）,发音,成膜物质类别,主要成膜物质,1,Y,衣,油性漆类,天然动植物油、清油（熟油）、合成油,2,T,特,天然树脂漆类,松香及其衍生物、虫胶、乳酪素、动物胶、大漆及其衍生物,3,F,佛,酚醛树脂漆类,改性酚醛树脂、纯酚醛树脂、二甲苯树脂,涂料的分类,与,与命名原则,4,L,肋,沥青漆类,天然沥青、石油沥青、煤焦沥青、硬质酸沥青,5,C,雌,醇酸树脂漆类,甘油醇酸树脂、季戊四醇醇酸树脂、改性醇酸树脂,6,A,啊,氨基树脂漆类,脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂,7,Q,欺,硝基漆类,硝基纤维素、改性硝基纤维素,8,M,模,纤维素漆类,乙基纤维、苄基纤维、羟甲基纤维、醋酸纤维、醋酸丁酯纤维、其它纤维及酯类,9,G,哥,过氯乙烯漆类,过氯乙烯树脂、改性过氯乙烯树脂,10,X,希,乙烯漆类,氯乙烯共聚树脂、聚醋酸乙烯及其共聚物、聚乙烯醇缩醛树脂、聚二乙烯乙炔树脂,涂料的分类,与,与命名原则,11,B,玻,丙烯酸漆类,丙烯酸酯树脂、丙烯酸共聚物及其它改性树脂,12,Z,资,聚酯漆类,饱和聚酯树脂、不饱和聚酯树脂,13,H,喝,环氧树脂漆类,环氧树脂、改性环氧树脂,14,S,思,聚氨酯漆类,聚氨基甲酸酯,15,W,吴,元素有机漆类,有机硅、有机钛、有机铝等元素有机聚合物,16,J,基,橡胶漆类,天然橡胶及其衍生物、合成橡胶及其衍生物,17,E,额,其它漆类,未包括在以上所列的其它成膜物质，如无机高分子材料、聚酰亚胺树脂等,18,辅助材料,稀释剂、防潮剂、催干剂、脱漆剂、固化剂,1.3.2,涂,涂料的命名,按国家标准GB/T2705-92,我国对涂料,的,的命名原则,规,规定如下:,(1)全,名,名=颜料或,颜,颜色名称+,成,成膜物质+,基,基本名称。,如,如红醇酸磁,漆,漆、锌黄酚,醛,醛防锈漆等,。,。,(2)对,于,于某些有专,业,业用途及特,性,性的产品，,必,必要时在成,膜,膜物质后面,加,加以说明。,如,如醇酸导电,磁,磁漆、白硝,基,基外用漆等,。,。,涂料的型号,分,分三个部分,，,，第一部是,成,成膜物质，,第,第二部分是,基,基本名称，,第,第三部分是,序,序号,以表,示,示同类产品,间,间的组成、,配,配比或用途,的,的不同。如C042，C代表,成,成膜物质醇,酸,酸树脂,04代表基本,名,名称磁漆(,见,见表1-3)，2则是,序,序号。,辅助材料型,号,号分两个部,分,分，第一部,分,分是种类；,第,第二部分是,序,序号。例如,，,，F2，,代,代表防潮剂,，,，2则代表,序,序号。,涂料的命名-基本名称,及,及代号,代号,代表名称,代号,代表名称,代号,代表名称,00,清油,22,木器漆,53,防锈漆,01,清漆,23,罐头漆,54,耐油漆,02,厚漆,55,耐水漆,03,调合漆,30,（浸渍）绝缘漆,04,磁漆,31,（覆盖）绝缘漆,60,防火漆,05,粉末漆料,32,绝缘（磁、烘）漆,61,耐热漆,06,底漆,33,粘合绝缘漆,62,变色漆,07,腻子,34,漆包线漆,63,涂布漆,35,硅钢片漆,64,可剥漆,09,大漆,36,电容器漆,37,电阻漆、电位器漆,66,感光涂料,11,电泳漆,38,半导体漆,67,隔热涂料,12,乳胶漆,涂料的命名-基本名称,及,及代号,13,其它水溶性漆,40,防污漆、防蛆漆,80,地板漆,14,透,明,漆,41,水,线,漆,81,渔,网,漆,15,斑,纹,漆,42,甲,板,漆、甲,板,防,滑,漆,82,锅,炉,漆,16,锤,纹,漆,43,船,壳,漆,83,烟,囱,漆,17,皱,纹,漆,44,船,底,漆,84,黑,板,漆,18,裂,纹,漆,85,调,色,漆,19,晶,纹,漆,50,耐,酸,漆,86,标,志,漆、,路,线,漆,20,铅,笔,漆,51,耐,碱,漆,98,胶,液,52,防,腐,漆,99,其,它,1.3.3,涂,涂料的原理,涂料涂布于,物,物体表面上,后,后，由液体,或,或不连续的,粉,粉末状态转,变,变为致密的,固,固体连续薄,膜,膜的过程，,称,称为涂膜的,干,干燥，或固,化,化。涂膜干,燥,燥是涂料施,工,工的主要内,容,容之一。由,于,于这一过程,不,不仅占用很,多,多时间，而,且,且有时能耗,很,很高，因而,对,对涂料施工,的,的效率和经,济,济性产生重,大,大的影响。,涂膜的固化,机,机理有三种,类,类型，一种,是,是物理机理,，,，其余两种,是,是化学机理,。,。,第一，物理,机,机理固化。,只,只靠涂料中,液,液体（溶剂,或,或分散相),蒸,蒸发而得到,干,干硬涂膜的,干,干燥过程称,为,为物理机理,固,固化。高聚,物,物在制成涂,料,料时已经具,有,有较大的分,子,子量，失去,溶,溶剂后就变,硬,硬而不粘，,在,在干燥过程,中,中，高聚物,不,不发生化学,反,反应。,1.3.3,涂,涂料的原理,第二，涂料,与,与空气发生,反,反应的交链,固,固化。氧气,能,能与干性植,物,物油和其它,不,不饱和化合,物,物反应而产,生,生游离基并,引,引起聚合反,应,应，水份也,能,能和异氰酸,酯,酯发生反应,，,，这两种反,应,应都能得到,交,交联的涂膜,，,，所以在贮,存,存期间，涂,料,料罐必须密,封,封良好，与,空,空气隔绝，,通,通常用低分,子,子量的聚合,物,物（分子量10005000),或,或分子量较,大,大的简单分,子,子，这样，,涂,涂料的固体,份,份可以高一,些,些。,第三，涂料,之,之间发生反,应,应的交联固,化,化。涂料在,贮,贮存间必须,保,保持稳定，,可,可以用双罐,装,装涂料法或,是,是选用在常,温,温下互不发,生,生反应，只,是,是在高温下,或,或是受到辐,射,射时才发生,反,反应的组份,。,。,1.3.3,涂,涂料的原理,三种机理之,间,间的比较见,表,表14。,表14,涂,涂膜固化机,理,理,干燥机理,（,1,）涂料中液体的,挥发,（,2,）涂料和空气之间的交联反应,（,3,）涂料组分之间的交联反应,涂料中成膜物质的分子量,高,低,低或高,涂料的固体分,a.,（溶液型涂料）低，,10,35,b.,（乳液型涂料）中到高，,40,70,中到高,25,100,中到高,30,100,1.3.3,涂,涂料的原理,涂膜中聚合类型,线型,交联型,交联型,抛光性、修补性、再流平性,好,可或差,可或差,不加热时的干燥速度,快,慢到适中,较快,最低干燥温度,无实际限制（对溶液型而言）,在冷天很慢,不一定，一般为,10,15,贮运情况,好,涂料罐必须密封良好,除烘干和辐射固化型之外，必须双罐装,举例,硝酸纤维素和其它挥发性漆,某些乳胶漆,某些有机溶胶漆,装饰性（建筑）漆,某些烘漆,单罐装聚氨酯,工业烘漆,酸催化漆,聚氨基甲酸酯涂料,不饱和聚酯木器涂料,1.4,涂料的应用,及,及行业发展,状,状况,1.4,涂料的应用,及,及行业发展,状,状况,古代：天然,油,油脂，天然,树,树脂,近代：改性,天,天然树脂，,少,少量合成树,脂,脂,现代：合成,树,树脂,将来：？考,虑,虑环保及功,能