涂料基础知识培训.ppt

1 涂料基本知识 涂料的定义 涂料油墨 泛指能通过一定的施工工艺 喷涂 刷涂 辊涂 刮涂 淋涂 电泳等 涂布在物件表面 形成黏附牢固 具有一定强度 连续的固态薄膜 起到装饰美化 防腐抗蚀 防磨抗刮以及其他一些特殊功能的材料 2 一 涂料基本组成 3 一 基料树脂二 颜料和填料三 助剂四 溶剂 三 基料树脂 基料树脂是成膜物质的主要组成部份 它将颜料 填料结合在一起 在底材上形成均一致密的涂膜 经固化后形成涂层组成涂料的基础 成膜物质 它具有黏结涂料中其他组份形成涂膜的功能 是涂料中对涂膜性质起决定性作用的部分 种类 天然树脂 松香 沥青 虫胶 酚醛树脂醇酸树脂硝基纤维素氨基树脂聚酯树脂环氧树脂聚氨酯树脂丙烯酸树脂氟碳树脂有机硅树脂其它树脂 4 常见基料的主要性能及用途 1 丙烯酸乳液 水性 品种 根据乳液的不同可分为纯丙 苯丙 硅丙 醋丙 自交联丙烯酸等 优点 具有成本适中耐候性优良 性能可调整性好 无有机溶剂释放等 用途 主要用于建筑物的内外墙涂装 皮革涂装 木器涂料等 5 2 溶剂型丙烯酸树脂 品种 可分为自干型丙烯酸树脂 热塑型 和交联固化型丙烯酸树脂 热固型 交联固化型丙烯酸涂料主要有丙烯酸氨基漆 丙烯酸聚氨酯漆 丙烯酸醇酸漆 辐射固化丙烯酸涂料等品种 优点 自干型丙烯酸具有表干迅速 易于施工 保护和装饰作用明显 交联固化型丙烯酸制漆一般都具有很高的固含量 一次涂装可以得到很厚的涂膜 而且机械性能优良 可以制成高耐候性 高丰满度 高弹性 高硬度的涂料 缺点 自干型丙烯酸涂料固含量不容易太高 硬度 弹性不容易兼顾 一次施工不能得到很厚的涂膜 涂膜丰满性不够理想 交联固化型丙烯酸涂料 施工比较麻烦 许多品种还需要加热固化或辐射固化 对环境条件要求比较高 一般都需要较好的设备 较熟练的涂装技巧 用途 主要用于建筑涂料 塑料涂料 电子涂料 道路划线涂料 汽车涂料 电器涂料 木器涂料 建筑涂料 6 3 聚氨酯树脂 品种 聚氨酯漆可以分为双组分聚氨酯和单组分聚氨酯 优点 较高的固体含量 漆膜坚硬耐磨 一般都具有良好的机械性能 优良的耐化学腐蚀性能 良好的耐油 耐溶剂性能 缺点 施工工序复杂 对施工环境要求很高 漆膜容易产生弊病 用途 应用方向有木器涂料 地板涂料 汽车修补涂料 防腐涂料 地坪涂料 电子涂料 7 4 硝基纤维素 硝基漆 主要成膜物是以硝化棉为主 配合醇酸树脂 改性松香树脂 丙烯酸树脂 氨基树脂等软硬树脂共同组成 优点 是装饰作用较好 施工简便 干燥迅速 对涂装环境的要求不高 具有较好的硬度和亮度 不易出现漆膜弊病 修补容易 缺点是固含量较低 需要较多的施工道数才能达到较好的效果 耐久性不太好 尤其是内用硝基漆 其保光保色性不好 使用时间稍长就容易出现诸如失光 开裂 变色等弊病 漆膜保护作用不好 不耐有机溶剂 不耐热 不耐腐蚀 用途 硝基漆主要用于木器及家具的涂装 家庭装修 一般装饰涂装 金属涂装 一般水泥涂装等方面 8 5 环氧树脂 种类 环氧漆的主要品种是双组分涂料 由环氧树脂和固化剂组成 优点 是对水泥 金属等无机材料的附着力很强 涂料本身非常耐腐蚀 机械性能优良 耐磨 耐冲击 可制成无溶剂或高固体份涂料 耐有机溶剂 耐热 耐水 涂膜无毒 缺点 是耐候性不好 日光照射久了有可能出现粉化现象 因而只能用于底漆或内用漆 装饰性较差 光泽不易保持 对施工环境要求较高 低温下涂膜固化缓慢 效果不好 许多品种需要高温固化 涂装设备的投入较大 用途 主要用于地坪涂装 汽车底漆 金属防腐 化学防腐等方面 9 6 氨基树脂 品种 主要有丁醚化三聚氰氨甲醛树脂 甲醚化三聚氰氨甲醛树脂 丁醚化脲醛树脂等树脂 氨基烤漆主要由两部分组成 其一为氨基树脂 其二为羟基树脂部分 主要有醇酸树脂 聚酯树脂 含羟丙烯酸树脂 环氧树脂等树脂 优点 氨基烤漆固化后的漆膜性能极佳 漆膜坚硬丰满 光亮艳丽 牢固耐久 具有很好的装饰作用及保护作用 缺点 对涂装设备的要求较高 能耗高 不适合于小型生产 用途 主要用于汽车面漆 卷材 家具涂装 家用电器涂装 各种金属表面涂装 仪器仪表及工业设备的涂装 10 7 醇酸树脂 品种 短油不干性醇酸树脂 主要用于硝基漆 聚氨酯漆 氨基和聚酯烤漆等 长油干性醇酸树脂 用于自干醇酸漆 优点 醇酸漆具有价格便宜 施工简单 对施工环境要求不高 涂膜丰满坚硬 耐久性和耐候性较好 装饰性和保护性都比较好 缺点 醇酸漆干燥较慢 涂膜不易达到较高的要求 不适于高装饰性的场合 用途 醇酸漆主要用于一般木器 家具及家庭装修的涂装 一般金属装饰涂装 要求不高的金属防腐涂装 一般农机 汽车 仪器仪表 工业设备的涂装等方面 11 8 不饱和聚酯树脂 品种 不饱和聚酯漆分为气干性不饱和聚酯和辐射固化 光固化 不饱和聚酯两大类 优点 是可以制成无溶剂涂料 一次涂刷可以得到较厚的漆膜 对涂装温度的要求不高 而且漆膜装饰作用良好 漆膜坚韧耐磨 易于保养 缺点 是固化时漆膜收缩率较大 对基材的附着力容易出现问题 气干性不饱和聚酯一般需要抛光处理 手续较为烦琐 辐射固化不饱和聚酯对涂装设备的要求较高 不适合于小型生产 用途 不饱和聚酯漆主要用于家具 木制地板 金属防腐等方面 12 9 乙烯树脂 橡胶树脂 品种 包括氯醋共聚树脂 聚乙烯醇缩丁醛 偏氯乙烯 过氯乙烯 氯磺化聚乙烯漆 氯化橡胶等品种 优点 主要是耐候 耐化学腐蚀 耐水 绝缘 防霉 柔韧性佳 缺点 主要表现在耐热性一般 不易制成高固体涂料 机械性能一般 装饰性能差等方面 用途 主要用于工业防腐涂料 电绝缘涂料 磷化底漆 金属涂料 外用涂料等方面 13 10 酚醛树脂 酚醛树脂是酚与醛在催化剂存在下缩合生成的产品 优点 酚醛漆干燥快 漆膜光亮坚硬 耐水性及耐化学腐蚀性好 缺点 酚醛漆容易变黄 不宜制成浅色漆 耐候性不好 用途 用于防腐涂料 绝缘涂料 一般金属涂料 一般装饰性涂料等方面 14 二 颜料和填料 颜料是色粉 珠光粉 铝银浆等的一个总称 填料包括消光粉 填充粉 蜡等 颜料主要是使涂膜呈现色彩 颜填料还能使涂膜具有一定的遮盖被涂物件表现的能力 以发挥其装饰和保护作用 还能增强涂膜的机械性能和耐久性能 种类 着色颜料 有机颜料 无机颜料 体质填料防锈功能颜料特种颜料及功能颜料 15 常见颜填料品种及特点 1 着色颜料 具有良好的遮盖性 可以提高涂层的乃日晒性 耐久性和耐气候变化的性能 有些颜料能提高涂层的耐磨性 而最主要的是着色颜料可给予涂层各种色彩 白色颜料 钛白TIO2 锌钡白 红色颜料 铁红 甲苯胺红 镉红 黄色颜料 无机 铁黄 铬黄有机 苯并咪唑酮黄等 绿色颜料 酞菁绿 铬绿 蓝色颜料 酞菁蓝 群青 铁蓝 普鲁士蓝 紫色颜料 甲苯胺紫 喹吖啶酮紫 黑色颜料 碳黑 铁黑 16 2 防锈颜料 这种颜料可使涂层具有良好的防锈能力 延长寿命 它是防锈底漆的主要原料 红丹 铅丹 能钝化钢铁 有毒性 不耐酸耐碱和高温 锌铬黄 能钝化钢铁 有毒性 磷酸锌 磷锌白 金属表面磷化 铁红 铁黄 化学惰性 提高涂膜致密性 降低涂膜渗透性 铝粉 云母氧化铁 表面成鳞片状 增强涂膜封闭性 有较好的抗老化和反射紫外线功能 锌粉 活性大 先被腐蚀 起保护作用 其他防锈颜料 四碱式锌铬黄 氧化锌 碱式铬酸铅 17 3 体质颜料 主要用来增加涂层厚度 提高耐磨性和机械强度 钡化合物 天然及沉淀硫酸钡 钙化合物 重质及轻质碳酸钙 铝化合物 云母粉 高岭土等 镁化合物 滑石粉 轻质碳酸镁等 二氧化硅 硅藻土 石英粉 白碳黑等 18 4 特种颜料及功能颜料 赋予涂料某种物殊功能 金粉 银粉 珠光粉 荧光颜料 发光 蓄光颜料 示温颜料 氧化亚铜 防污 耐高温复合颜料 19 三 助剂 助剂也称为涂料的辅助材料 它是涂料的一个组成部分 但不能单独形成涂膜 只能在涂料成膜后作为涂膜中的一个组分而成在 它一般是为了实现在涂料生产 储存 施工 成膜等过程中的某些特殊功能而添加的 调整和改进涂料和涂层的综合性能 20 助剂的分类 1 润湿分散剂 颜料是一种原始颗粒的聚集体 研磨分散的结果就是将这种聚集体解聚成原始颗粒状态分散到漆料之中 分散效果不佳将导致解聚不完全或者重新絮凝 造成浮色发花 沉底 光泽下降等等弊病 颜料在分散时必须经历润湿 分散 稳定三个步骤 润湿助剂增进颜料附聚体的润湿 分散助剂稳定颜料分散体防止絮凝 一种产品常常兼具润湿和分散功能 21 2 流平剂 流平助剂通过降低涂膜表面张力改善流动方式获得良好的涂膜外观 部分特殊的助剂同时能提供滑爽 增硬 抗划伤 防粘连的效果 主要品种有 有机硅系流平剂 聚醚改性 聚酯改性 丙烯酸酯流平剂 氟改性丙烯酸酯流平剂纯丙烯酸酯流平剂其它类型流平剂 高沸点溶剂 22 3 消泡剂 分为抑泡剂和破泡剂 抑泡剂主要是控制泡沫的产生并将产生了的泡沫消除 大多在涂料生产和使用过程中发挥作用 破泡剂主要是将产生的小气泡由小变大 使气泡膜逐渐变薄而自行破泡 此类助剂在涂料的整个过程中发挥作用 主要产品 有机硅系消泡剂非硅系消泡剂 23 4 附着力促进剂 改善漆膜对底材的密着 附着力促进剂的产品类型 树脂类附着力促进剂含有多种官能团的树脂 能与底材形成一定的化学结合 同时又能与基料互溶结合 提高附着力 PP PE等高结晶度塑料的表面处理剂也属此类 此类产品不同程度的存在相容性问 硅烷偶联剂无机底材亲水的极性表面容易吸附上一层水膜 使涂料中的疏水基料难以润湿 硅烷偶联剂中的可水解基团遇到无机表面的水分后水解生成硅醇 而与无机物质结合 形成硅氧烷 另一部分反应基团与有机物质反应而结合 在无机物质与有机物质界面之间搭起 分子桥 把两种性质悬殊的材料连接在一起 产品价格昂贵 作用显著 24 钛酸酯偶联剂与硅烷偶联剂类似 只是反应基团不同 有机高分子化合物此类促进剂相容性好 对底材润湿性好 25 5 消光剂 消光就是削弱反射角方向的光线强度 主要品种有 二氧化硅 消光粉 主要是利用溶剂挥发后漆膜收缩引起涂膜表面不平整 造成光的多角度乱反射以降低光度 硅酸盐类提高体系的颜料体积浓度来降低光度 高分子蜡消光效果相对较弱 只使用在特殊场合 26 6 触变 增稠 防流挂助剂 原理简单来说就是助剂提供聚合物内部的网状结构的交联吸附 粘度升高 加入剪切力将网状结构破坏 粘度下降 撤去剪切力 网状结构回复 于是粘度重新上升 改善产品的施工性 漆膜流平性和产品的贮存稳定性等 主要品种 有机膨润土改变体系的流变性质 提高体系的触变性从而防止颜料沉淀及施工流挂 气相二氧化硅 白炭黑 能提供体系的三维网状结构 可增稠 触变 防沉 流挂 聚酰胺蜡蜡溶胶颗粒在常温条件下不能溶解在溶剂中 除能提供触变增稠外 还具备一定的浮力 促进金属颜料平行取向 27 7 增塑剂 以液态存留在漆膜中的不挥发有机液体称为增型剂 又名增韧剂 软化剂 用来增加漆膜的柔韧度和提高漆膜的附着力 同时提高其耐寒性 常用品种酯类增塑剂 DBP DOP 环氧增塑剂 环氧大豆油 28 8 促进剂 金属皂催干剂金属有机酸皂具有吸氧能力 能促进油类的氧化聚合 固化促进剂有机锡 有机胺或有机酸促进体系的交联固化 光引发剂促进UV涂料光固化反应 29 9 其它助剂 成膜助剂降低水性漆膜成膜温度 改善乳胶粒子聚结性能 防发花 防浮色剂 可归到润湿分散剂类 防止色漆施工时不同颜料的分离 是一种表面活性助剂 防结皮剂专用于气干性涂料在贮存过程中的防止氧化结皮 提高产品稳定性 常用的有 甲乙酮肟 w 环已酮肟 30 导电率调节剂 导电度增进剂降低涂料体系电阻 满足静电喷涂要求 静电防止剂带有特殊极性基团的有机分子通过吸附空气中的水份 表面活性剂产生极化 形成极薄的导电层 构成静电泄漏通道 使积累的静电消除 绝缘剂高电阻值的绝缘助剂分子通过渗透 扩散至涂膜表面 提高涂层表面的绝缘性能 保护功能类 阻燃剂通过高温分解吸热 释放阻断剂 减慢燃烧反应速度 放出大量不燃气体 阻止被涂物火势蔓燃 杀菌 防霉 防腐剂抑制微生物生长 提高涂料储存期限 抗老化剂 紫外线吸收剂等通过吸收紫外光 抗氧化 提高涂层使用寿命 31 四 溶剂 溶剂 将涂料中的成膜物质溶解或分散为均匀液态 以便施工成膜 施工后从漆膜中挥发至大气 溶剂或于涂料制造时加入 或于涂料施工时加入 在生产中广泛应用的有机化合物 分子量不大 常温下呈液态 有机溶剂包括多类物质 如链烷烃 烯烃 醇 醛 胺 酯 醚 酮 芳香烃 氢化烃 萜烯烃 卤代烃 杂环化物 含氮化合物及含硫化合物等等 多数对人体有一定毒性 它存在于涂料 粘合剂 漆和清洁剂中 经常使用有机溶剂 如 苯乙烯 全氯乙烯 三氯乙烯 乙烯乙二醇醚和三乙醇胺 有机溶剂是能溶解一些不溶于水的物质 如油脂 蜡 树脂 橡胶 染料等 的一类有机化合物 其特点是在常温常压下呈液态 具有较大的挥发性 在溶解过程中 溶质与溶剂的性质均无改变 32 对涂料所用的溶剂的要求 1 有良好的溶解性和挥发性 溶剂与主要成膜物质混溶要均匀 挥发速度应符合施工要求 2 涂料的各组成部分无化学变化发生 3 低毒 价廉 原料来源丰富 33 溶剂的分类 溶剂的品种类别很多 按其化学成分和来源可分为下列几大类 1 萜烯溶剂 绝大部分来自松树分泌物 常用的有松节油 松油等 松节油对天然树脂和树脂的溶解能力大于普通的香蕉水 小于苯类 其挥发速度适中 符合油漆涂刷及干燥的要求 2 石油溶剂 这类溶剂属于烃类 是从石