涂料基础知识培训资料20060325.doc

涂料基础知识培训资料一、涂料的定义涂料，是指能通过特定的施工工艺、施工方法涂覆在物体（底材）表面，能经过物理变化和化学反应固化形成坚韧连续涂膜（漆膜）并能对被涂对象起到保护、装饰等作用的液体或固体高分子材料。二、涂料的作用1、保护作用：物体暴露在大气之中，受到氧气、水分等的侵蚀，造成金属锈蚀、木材腐朽、水泥风化等破坏现象。在被涂对象表面涂以涂料，形成一层保护膜，能够阴阻止或延迟这些破坏现象的发生和发展，使各种材料的使用寿命延长。所以，保护作用是涂料的一个主要作用。2、装饰作用：不同材质的对象涂上涂料，可得到五光十色、绚丽多彩的外观，起以美化人类生活环境的作用，对人类的物质生活和精神生活做出不容忽视的贡献。3、特殊功能作用：随着国民经济和人民生活不断发展，需要有越来越多的涂料品种能够为所涂对象提供一些特定的功能，以满足使用要求。对现代涂料而言，这种作用与前两种作用比较越来越显示其重要性。如：电绝缘、导电、屏蔽电磁波、防静电产生等电能方面作用；防霉、杀菌、杀虫、防海洋生物粘附等生物化学方面的作用；耐高温、保温、示温和温度标记、防止延燃、烧蚀隔热等热能方面的作用；反射光、发光、吸收和反射红外线、吸收太阳能、屏蔽射线、标志颜色等光学性能方面的作用；防滑、自润滑、防碎裂飞溅等机械性能方面的作用；还有防噪声、减振、卫生消毒、防结露、防结冰等各种不同作用等等。三、涂料特点1、涂料能广泛应用在各种不同材质的物体表面。如金属、木材、水泥制品、塑料制品、皮革、纸制品、纺织品等都能涂饰使用。2、能适应不同性能的要求。涂料能按不同的使用要求配制成不同的品种，如：既有电绝缘涂，又有导电涂料。涂料品种繁多，根据需要不断创新。3、涂料使用简单方便。一般用比较简单的方法和设备就可施工在被涂对象上得到所需要的涂膜，而搪瓷、电镀则需要复杂的工艺和设备。4、涂膜容易维护和更新，是应用涂料的最大优越性。涂膜旧了可以擦洗或重涂，部分踊损可以修补，易于整旧如新；更可随时根据审美观点改变涂膜外观。总之不需较大投资即可经常得到新的涂膜。5、涂料不是永久性的保护材料，使用寿命较短。涂膜为有机物质，一般涂层较薄，多在1以下，致使其装饰保护作用有一定的局限性，只能在一定的时间内挥一定程度的作用。和其它较厚的涂层或无机涂层比较，使用寿命相对较短，经过一段时间必须维修，涂料不能被认为是永久性保护材料。四、涂料的组成1、成膜物质：成膜物质又称基料，是使涂料牢固附着于被涂物体表面上形成连续薄膜的主要物质，是决定漆膜性质的主要因素。一般是一些含特殊官能团的树脂和油，经物理或化学变化结成一层牢固附着于被涂物体表面的致密而连续的固体薄膜，它在涂料的储存期间内应相当稳定，不发生明显的物理和化学变化。如：天然树脂漆类中的虫胶（昆虫分泌物）；硝基漆类中的硝化纤维酯、合成树脂；聚酯漆类中的聚酯树脂、不饱和多元醇；聚氨酯漆类中的异氰酸酯、多羟基等高分子聚合物。按成膜物质的主要性质来划分，可分为油脂类成膜物质和树脂类成膜物质：油脂类成膜物质：包括植物油和动物脂肪，其中主要使用植物油；树脂类成膜物质：树脂是许多高分子有机化合物互相溶合而成的混合物，呈透明或不透明的无定形粘稠液体或固体状态，可溶于有机溶剂，有些经改进后可溶水中。涂料用树脂按来源可分为天然树脂、人造树脂和合成树脂。2、颜料：是有颜色的涂料即有色漆的一个主要组分。颜料使涂料呈现色彩，并使涂膜具有一定的遮盖被涂物表面的能力，以发挥其装饰和保护作用。颜料还能增强涂膜的机械性能和耐久性能。有些颜料还能为涂膜提供某一种特定的功能，如防腐蚀、导电、防燃等。颜料一般为微细的粉末状的有色物质，将其均匀分散在成膜物质或其溶液或其分散体中之后即形成色漆，在成为涂膜之后颜料是均匀散布在涂膜中，所以，色漆的涂膜实质上是颜料和成膜物质的固-固分散体。（1）、按其来源可分为天然颜料和合成颜料两类：天然颜料：多源于天然矿物，品种少，来源有限。如：朱砂、石绿等；合成颜料：多为无机或有机化合物。如：钛白、铬黄、苯胺黑、甲苯胺红 等。（2）、按其化学成分，分为无机颜料和有机颜料：A、无机颜料：即矿物颜料，大部分品种化学性质稳定、耐光、耐高温、不易变色、退色和渗色、遮盖力强、填充性好，但色调少、色彩不鲜艳，用于制造调合漆、磁漆等实色漆。如：锌钡白（立德粉）、钛白粉（二氧化钛）、铁黄（氧化铁黄）、锶黄（铬酸锶）、铁黑（氧化铁黑）、炭黑。B、有机颜料：又叫染料，是一类有机化合物，一般可溶于大多数有机溶剂，根据极性不同可溶解或分散于水中。一般涂料用染料色彩鲜艳、色调丰富、透明度高、渗透力强，无遮盖力和填充性，多用在透明色漆和对木质纤维进行染色，也可和无机颜料配合用于实色漆中。有天然染料和人工合成染料。如：黄纳粉、黑纳粉，是由酸性黑、红、黄、橙胶和砂等几种材料按比例调制而成的混合染料。（3）、按其在涂料中所起的作用可分为着色颜料、体质颜料、防锈颜料和特种颜料：A、着色颜料：是颜料中品种最多的一类，在涂料中主要起着色、遮盖与装饰作用。按其在造漆工业中使用时所显的色彩，可分为黄、红、紫、蓝、绿、白、黑及金属光泽颜料等八类。B、体质颜料：体质颜料又称填料或填充料。凡折光率低的白色或无色的细微固体粒子，配合其他颜料分散在色漆料之中，用以提高颜料的体积浓度，增加漆膜厚度和耐磨能力，几乎无着色力和遮盖力者称为体质颜料。体质颜料固其折光率接近油膜，在漆内不能阴止光线的通过，也不能给涂料以美丽的色彩，可以单独调配腻子，不能单独制漆。体质颜料其共同特性是耐化学药品性、耐候性、耐磨性均良好，价格便宜。它能与任何着色颜料相混合，能增加漆膜厚度，提高漆膜的机械性能，使漆膜经久坚硬耐磨，大部分来自天然产品和工业副产品。C、防锈颜料：这类颜料的主要功能是有效地防止金属腐蚀，提高漆膜对金属物面的保护作用。其遮盖力和着色力一般都较差。D、特种颜料：为涂膜提供某一种特定功能，如防腐蚀、导电、防延燃等。在涂料中最早使用的多是天然的无机颜料，现代涂料则广泛使用合成颜料，其中有机颜料不断发展，但仍以使用无机颜料为主。3、溶剂：溶剂是指能将其它物质溶解而形成均一相溶液体的物质。溶剂组分的作用是将涂料的成膜物质溶解或分散为液态，以使易于施工成薄膜，而当施工后又能从薄膜中挥发至大气中，从而使薄膜形成固态的涂膜。溶剂组分通常是可挥发性液体，习惯上称之为挥发分。对涂料的粘度、光泽、流平性、润湿性、附着力等性能有很大的影响。现代的某些涂料中开发应用了一些既能溶解或分散成膜物质为液态而又能在施工成膜过程中与成膜物质发生化学反应形成新的物质而存留于涂膜中的化合物，它们原则上也属于溶剂组分，通称为反应性溶剂或活性稀释剂。现代涂料中溶剂组分所占比列还是很大的，一般达到50%（体积比），有的是在涂料中加入，有的是在涂料施工时加入。4、助剂：助剂，也称为涂料的辅助材料组分又或添加剂，它是涂料的一个组成部分，但它不能单独自己形成涂膜，它在涂料成膜后可作为涂膜中的一个组分而在涂膜中存在。助剂的作用是对涂料或涂膜的某一特定方面的性能起改进作用。助剂的使用是根据涂料和涂膜的不同要求而决定的。根据助剂以对涂料和涂膜所起的作用，现代涂料所使用的助剂可分为以下四个类型：1、对涂料生产过程发生作用的助剂：如：消泡剂、分散剂、乳化剂等。2、对涂料贮存过程发生作用的助剂：如：防结皮剂、防沉淀剂、防胶冻剂。3、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、防流剂等。4、对涂膜性能发生作用的助剂。如：增塑剂、平光剂、防霉剂、阻燃剂、防静电剂、紫外光吸收剂等。助剂在涂料中使用时，虽然用量很少一般只有千分之几，但能起到显著的作用，因而助剂在涂料中的应用越来越受到重视，助剂的应用技术已成为现代涂料生产技术的重要内容之。五、涂料的分类1、按涂料的形态分类：A、固态的涂料，即粉末涂料。B、液态的涂料，包括有溶剂和无溶剂两类。有溶剂的涂料又可分为溶剂型涂料、溶剂分散型涂料和水性涂料包括水稀释型、水乳胶型和水溶胶型。无溶剂的涂料包括通称的无溶剂涂料和增塑剂分散型涂料即塑性溶胶。2、按涂料的成膜机理分类：A、非转化型涂料：包括挥发型涂料、热熔型涂料、水乳胶型涂料、塑性溶胶。B、转化型涂料：包括氧化聚合型涂料、热固化涂料、化学交联型涂料、辐射能固化型涂料。3、涂料的施工方法分类：刷涂涂料、辊涂涂料、喷涂涂料、淋涂涂料、浸涂涂料、电泳涂料等。4、按涂膜干燥方式分类：常温干燥涂料、加热干燥涂料、湿固化涂料、蒸气固化涂料、辐射能固化涂料等。5、按涂料的组分分类：单组分涂料：如NC漆；双组分涂料：如PU漆；多组分涂料：如PE漆。以上列举的各种分类命名方法各具特点，但都是从某一角度来考虑，不能把涂料的所有产品的特点都包括进去。我国从1966年起采用以涂料中主要成膜物质为基础的分类方法：涂料产品分类命名标准。根据标准：涂料的分类原则是以涂料中主要成膜物质为基础，若主要成膜物质是由两种以上的树脂混合而成，则按在涂膜中起主要作用的一种树脂为基础。将涂料分为17大类，同时将以商品形式出现的涂料用辅助材料如稀释剂、催干剂、固化剂、脱漆剂、防潮剂等列为第十八类，命名为辅助材料。同时也规定了涂料的命名原则，涂料全名一般是则颜色或颜料名称加上成膜物质名称，再加上基本名称而组成。对于不含颜料的清漆，其全名一般是由成膜物质名称加上基本名称组成。十八大类涂料的类别、代号及主要成膜物质列表如下（见表51）：序号代号涂料类别主要成膜物质名称1Y油脂漆类天然干性植物油、动物油、合成油2T天然树脂漆类松香衍生物、虫胶（昆虫分泌物）、天然漆（漆酚、漆酶）3F酚醛树脂漆类苯酚、甲醛4L沥青漆类烃类化合物和沥青树脂5C醇酸树脂漆类多元醇、多元酸、植物油脂肪酸、合成脂肪酸等6A氨基树脂漆类三聚氰胺、甲醛、脲素、聚酰亚胺树脂等7Q硝基漆类硝化纤维酯、合成树脂8M纤维素漆类纤维素酯、醚9G过氯乙烯漆类聚氯乙烯、合成树脂10X乙烯漆类氯乙烯共聚树脂、聚醋酸乙烯及其他共聚物11B丙烯酸漆类甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯共聚物12Z聚酯漆类聚酯树脂、饱和多元酸、不饱和多元醇等13H环氧树脂漆类环氧氯丙烷、二酚基丙烷等高分子聚合物14S聚氨酯漆类异氰酸酯、多羟基等高分子聚合物15W元素有机漆类有机硅、有机钛、有机铝等元素、有机聚合物16J橡胶漆类氯化橡胶、环氧橡胶及氯丁橡胶、丁苯橡胶、聚硫橡胶、丁腈橡胶、聚乙烯橡胶等17E其它漆类未包括在以上所列的其它成膜物质18辅助材料稀释剂、防潮剂、催干剂、脱漆剂、固化剂等六、常用涂料品种介绍1、聚氨酯双组份树脂合成涂料：PU漆聚酯漆是聚氨基甲酸酯漆的简称，它是由多异氰酸酯和多羟基化合物反应生成的以聚氨基甲酸酯为主要成膜物的高分子化合物，是目前国内外木材涂饰用漆的主要品种之一。PU双组分涂料的成膜过程是一个甲、乙两组分按比例混合后的化学反应过程，因此在实际操作中，不能随意增减固化剂的用量去达到某些方面的需要或解决在涂装中出现的问题。增加固化剂量会使漆膜发脆、易起针孔、气泡；减少用量会使涂膜发软、不干、硬度不够、耐划伤性不好。PU漆的优点：1、防腐性能好，漆膜耐热、水、化学药品、溶剂、酸、碱等，一般在-40120能正常使用；2、具有良好的物理机械性能，坚硬耐磨，丰满度、光泽度高，柔韧性好，具有高装饰作用；3、对各种物面附着力良好，能与含-OH的木材纤维发生化学反应，对木材进行有效封闭，附着力强；4、固含量高（50%70%），施工效率高，涂装成本低，应用范围广（全国家具界60%使用PU涂料）。PU漆的缺点：1、施工环境要求高，对水敏感，漆膜损坏不易修复；2、双组分调配不便，配比严格，配漆后使用时间受限制（活化期限制严）；3、喷磨多次，干速较慢，工期较长； 4、易泛黄。2、硝基漆（NC）硝基漆又称硝化纤维素漆、天然漆、快干漆，是以硝化纤维素（硝化棉）为主体，加入树脂、增塑剂，溶剂及助剂等经调配炼制而成的自然干燥挥发型单组分涂料。NC漆是单组分涂料，其成膜过程只是稀料挥发的过程，没有发生化学变化。其成膜物质包括两种：NC漆的优点：1、干速快（25左右10分钟表干、60分钟实干），可表干连涂，层间不须打磨，配比施工简单方便，不受活化期限制；附着力好，光泽高，坚韧耐磨；2、 干膜能用稀料稀释，易翻新修复，物理修补方便；3、漆膜手感好，色漆色调丰满，色彩鲜艳，装饰能力强（宜做开放效果）。NC漆的缺点：1、固含量低（20%左右），做丰满度好，光泽度高的涂膜较难；2、施工遍数多，涂装成本高，污染环境；3、高温高湿的情况下易泛白，漆膜硬度低，易泛黄；4、漆膜的耐热、耐水、耐化学品、耐溶剂性能差。近年来NC漆做出口家具产品涂装材料大显优势，如很多专业生产门板出口的厂家就以PU做底漆NC为面漆，颇受顾客的青睐，尤其出口欧美的家具产品。3、水性涂料（W）水性涂料是指以水为主要溶剂或分散介质，成膜物溶解或分散于水中，随着水份的挥发而干结成膜的涂料品种。根据树脂的类型，水性涂料可分为水稀释型、胶体分散型和水分散型（乳胶型）三种主要类型。水性涂料无有机挥发物、无毒无异味、对环境无污染，是一种极具开发前途的涂料品种。水性涂料的固化机理是随着水分的逐步挥发，成膜物互相融结而形成连续的漆膜。其中的乳胶漆现在大量应用于装修行业的内外墙涂饰中。乳胶漆属于水性涂料中的水分散型类，是水和以水为介质的不饱和单体通过乳液聚合物乳液（树脂基料）及颜料的水分期待体的混合物，再加入少量分散剂、消泡剂、成膜助剂、增稠剂等所组成的。分散的聚合物粒子随着水分的挥发互相凝聚而成漆膜。水溶胶类产品也在开始使用于地板及建筑物木制品的涂装。水性涂料的优点：水性涂料表干快，实干需24小时左右，由于以水为溶剂或分散剂、无毒、无异味、施工方便，膜层柔韧性好、光泽高、耐磨性好。可喷、刷、辊施工。水性涂料的缺点：水性涂料硬度、丰满度较差，耐候性、耐化学品性差，涂层干燥固化受施工现场温度、湿度及空气流通性等影响，施工时应注意通风对流，温度小于10或湿度大时不宜施工。4、紫外光固化涂料（UV）紫外光固化涂料又叫光敏涂料，由含有不饱和双键的光敏树脂，烷基醚丙烯酸酯活性稀释剂，光敏剂以及其它助剂组成。光敏树脂是UV漆的主要成膜物，决定涂膜的性能。活性稀释剂，既起到溶解、调整粘度的作用，又参与成膜交联反应。光敏剂又叫光聚合引发剂，当紫外光照射涂膜时，光敏剂被激发产生活性自由基，促使光敏树脂与活性单体发生链式自由基反应，由小分子交连成大分子而成膜。UV漆一般可分为单组分和双组分两种，单组分漆是将光敏剂已经加入漆液中可直接使用；双组分是将漆液与光敏剂