表面处理第十讲涂装技术ppt课件.ppt

1 第十讲涂装技术 2 夲讲主要内容 一 涂料的基本组成及其作用二 涂料成膜机理三 涂装工艺及设备四 几种典型产品涂装工艺五 涂膜质量评价六 涂装技术发展趋势 3 涂装技术的概念及应用 概念 将有机涂料涂覆于物体表面并干燥成膜的过程称为涂装 有机涂料又简称为 涂料 或 油漆 应用 涂装技术应用广泛 汽车 电器 家具等表面的装饰防护 采矿 舰船 采油设施 海洋设施 飞机 军事准备的防腐 装饰 伪装 隔热 防火 防污等 几乎每个领域都离不开涂装技术 4 一 涂料的基本组成及其作用 1 涂料的组成主要是成膜物质 颜料 溶剂 助剂四部分 1 成膜物质是组成涂料的基础 具有粘接涂料中其它组分形成涂膜的功能 并对涂料和涂膜的性质起决定性作用 原始成膜物质是油脂 主要是植物油 后来大量使用天然树脂和合成树脂 热塑性 热固性 我国将涂料成膜物质分为十七类 见表9 1 5 一 涂料的基本组成及其作用 2 颜料一般为微细的粉末状有色物质 为有色涂料的一个主要组分 具有一定遮盖能力 兼具装饰和保护作用 颜料按来源可分为天然及合成颜料 按化学成分可分为无机和有机颜料 按作用可分为着色 体质 防锈和特种颜料 6 一 涂料的基本组成及其作用 3 助剂也称辅助材料组分 不能单独成膜 四大类 涂料生产过程使用 消泡剂 润湿剂 分散剂 乳化剂 涂料贮存过程使用 防结皮剂 防沉淀剂 涂料施工过程使用 催干剂 固化剂 流平剂 防流挂剂 改善涂膜性能使用 增塑剂 平光剂 防霉剂 阻燃剂 防静电剂 紫外光吸收剂 7 一 涂料的基本组成及其作用 4 溶剂作用是将涂料的成膜物质溶解或分散为液态 以便于施工 施工后又能从薄膜中挥发 从而使液态薄膜形成固态薄膜 常用溶剂有脂肪烃 芳香烃 醇 酯 醚 酮 萜烯 含氯有机物等 总称为有机溶剂 现代涂料中 溶剂组分常常能占到50 体积分数 8 一 涂料的基本组成及其作用 2 涂料的分类和命名1 按形态分 固态 液态2 按成膜机理分 非转化型 转化型3 按施工方法分 刷涂 辊涂 喷涂 浸涂 淋涂 电泳 阳极 阴极 4 按涂膜干燥方式分 自干 烤漆 湿固化 蒸汽固化5 按使用层次分 底漆 包括封闭漆 腻子 二道底漆 面漆6 按涂膜外观分 清漆 色漆 光漆 半光漆 无光漆 皱纹漆 锤纹漆 桔形漆 浮雕漆涂料的命名详见表9 2 9 二 涂料成膜机理 1 物理成膜方式包括溶剂挥发成膜和聚合物粒子凝聚成膜二种 后者是分散型涂料的主要成膜方式 2 化学反应成膜方式1 链锁聚合反应成膜 氧化聚合形式 引发剂引发聚合形式 能量引发聚合形式 光固化 电子束固化 2 逐步聚合反应成膜缩聚反应形式 氢转移聚合反应 外加交联剂固化 10 二 涂料成膜机理 3 涂膜的防护原理1 使金属与腐蚀介质隔离 阻碍电化学腐蚀发生 2 涂膜阻碍阳极与溶液间离子的移动 减小了腐蚀速度 3 涂膜中的颜料对金属表面起到钝化作用 形成保护性钝化膜 提高了电极电位 减小了腐蚀电池两级间的电位差 减小了腐蚀速度 高效缓蚀剂用量少 涂料固体份2 5 但防锈效果好 节约金属 目前应用比较成功的缓蚀剂有铬酸二苯胍及一些有机氮化物及其铵盐等 11 三 涂装材料 主要包括预处理材料 涂料 后处理材料 1 预处理材料1 脱脂剂 去除表面油脂 油污及附着物 2 浸蚀剂 去除表面腐蚀物 氧化物 3 表调剂 表面调整 活化 4 磷化剂 在表面形成一层磷酸盐化学转化膜 提高表面粗糙度 有机涂膜附着力和复合耐蚀性 5 钝化剂 在表面形成一层氧化物或铬酸盐转化膜 提高有机涂膜附着力和耐蚀性 12 三 涂装材料 2 常用涂料品种1 自干涂料靠溶剂挥发后 树脂 颜料等成膜物质残留在物体表面形成涂膜 民用方面几乎全部都是自干涂料 工业上低档涂装 修补也有应用 2 烘烤型涂料氨基树脂漆 丙烯酸树脂漆 环氧树脂漆三类 属于热固性涂料 必须经过烘烤达到规定温度才能干燥成膜的涂料 相比于自干涂料 其分子结构更为致密 硬度 机械强度 耐久性 耐蚀性均更好 13 三 涂装材料 3 水性涂料 通过三个途径赋予水性化 在树脂分子链中引入胺基 或羧基 用酸 或碱 中和形成阳 阴 离子型树脂 能水溶或增溶分散于水中 引入一定数量强亲水基团 如羧基 羟基 氨基 醚基 酰胺基等 自乳化分散于水中 外加乳化剂乳化液聚合 或对树脂强制乳化形成水分散乳液 水性丙烯酸涂料 水性聚酯涂料 阳极电泳涂料 阴极电泳涂料 自泳涂料 建筑用水性涂料 用量最大的是建筑乳胶涂料 相比于溶剂性涂料 水性涂料具有以下特点 节省资源 消除了火灾隐患 降低了对大气污染 改善了作业环境 14 三 涂装材料 4 粉末涂料是一种含有100 固体份 以粉末状进行涂装并形成涂膜的涂料 分热塑性 热固性粉末涂料二类 其特点 不含溶剂 对环境基本无污染 贮藏 运输 施工中无火灾危险 原材料利用率高 达95 以上 在各类涂料中居首 使用优质树脂 可涂厚膜 几十到几百微米 溶剂型涂料成膜一般在20微米左右 省工省时 利于采用自动化生产线 不足之处在于设备一次性投资大 换色及薄涂较困难 涂膜外观不如溶剂型涂膜平整等 15 四 涂装工艺与设备 1 涂装预处理1 涂装预处理工艺 金属件 普通防护性涂装 常规脱脂及浸蚀 普通防护装饰性涂装 脱脂 浸蚀及磷化处理 高级涂装 脱脂 浸蚀 表面调整 磷化及钝化处理 16 四 涂装工艺与设备 2 涂装预处理设备 17 四 涂装工艺与设备 18 四 涂装工艺与设备 2 涂料涂覆1 空气喷涂 压缩空气喷涂 2 高压无气喷涂 19 四 涂装工艺与设备 3 静电喷涂 喷枪与工件之间形成足够高的高压静电场 枪口附近空气产生电晕放电 使空气发生电离 涂料粒子通过枪口时成为带电粒子 通过电晕放电区时进一步与离子化空气结合而再次带电 并在高压静电场作用下向极性相反的工件运动 沉积于工件表面 20 四 涂装工艺与设备 4 粉末喷涂 21 四 涂装工艺与设备 5 电泳涂装 阳极和阴极电泳 水性涂料电沉积 优点突出 设备费用高 22 四 涂装工艺与设备 6 喷漆室 干式喷漆室 无水 在风道设有飞漆捕捉装置 适合喷涂腻子 水性涂料 无溶剂 低溶剂型涂料 以下均为湿式 水帘式喷漆室 小工件 小批量的空气辅助雾化的静电喷涂 无泵式喷漆室 空气雾化喷涂 小工件低产量 水旋式喷漆室 大中型工件如汽车的高级喷涂 射流式喷漆室 23 四 涂装工艺与设备 3 涂膜干燥自然干燥和人工干燥 加热干燥和照射固化 加热干燥主要有 1 热风对流加热 温度均匀 适用于复杂工件 用气比用电节省能源 2 辐射加热 涂膜干燥快而彻底 比前者节省能源20 30 不适于复杂形状工件 3 对流辐射加热 较前二者取长补短 我国和日本汽车行业应用最多 24 五 几种典型产品涂装 1 轿车车身