涂料工艺学-绪论.ppt

涂料工艺学 钟俊课程说明 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 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 一般涂料的配方组成树脂10 30 色料1 30 溶剂40 70 助剂0 1 5 涂料的组成 涂料配方 TC 2黑色水性木器漆材料 1 TC 2PUA83 4 2 消泡剂0 1 3 基材湿润剂2 4 表面湿润剂0 2 5 平滑剂0 1 6 腊乳液6 7 流平剂0 2 8 水性碳黑色浆8特性 快干 较好硬度 色彩均匀 用于实色木纹板材装修 1 2涂装的基本概念 涂装即时我们常称为施工 就是将涂料涂在承涂物件表面上的过程 涂装一般分为四个基本工序 1 前处理 2 涂装 3 干燥 4 整理施工的方法有 1 刷涂 2 空气喷涂 3 静电喷涂 4 粉末喷涂等 涂料的作用 1 3涂料的分类与命名原则 1 3 1涂料的分类 一 按涂料形态分类 溶剂性涂料 高固含涂料 水性涂料 粉末涂料等 二 方法是按用途来分类 如建筑用漆 船舶用漆 电气绝缘漆 汽车用漆等 三 按施工方法分类 如刷用漆 喷漆 烘漆 流态床涂装用漆等 四 按涂料的作用分类 如打底漆 防锈漆 防腐漆 防火漆 耐高温漆 头度漆 二度漆等 五 按漆膜外观分类 如大红漆 有光漆 无光漆 半光漆 皱纹漆 锤纹漆等 六 按成膜物质分类 见表1 2 这也是目前使用最广泛的分类方法 七 按成膜机理分类 转化型及非转化型 涂料的分类与命名原则 涂料的分类与命名原则 涂料的分类与命名原则 1 3 2涂料的命名 按国家标准GB T2705 92我国对涂料的命名原则规定如下 1 全名 颜料或颜色名称 成膜物质 基本名称 如红醇酸磁漆 锌黄酚醛防锈漆等 2 对于某些有专业用途及特性的产品 必要时在成膜物质后面加以说明 如醇酸导电磁漆 白硝基外用漆等 涂料的型号分三个部分 第一部是成膜物质 第二部分是基本名称 第三部分是序号 以表示同类产品间的组成 配比或用途的不同 如C 04 2 C代表成膜物质醇酸树脂 04代表基本名称磁漆 见表1 3 2则是序号 辅助材料型号分两个部分 第一部分是种类 第二部分是序号 例如 F 2 代表防潮剂 2则代表序号 涂料的命名 基本名称及代号 涂料的命名 基本名称及代号 1 3 3涂料的原理 涂料涂布于物体表面上后 由液体或不连续的粉末状态转变为致密的固体连续薄膜的过程 称为涂膜的干燥 或固化 涂膜干燥是涂料施工的主要内容之一 由于这一过程不仅占用很多时间 而且有时能耗很高 因而对涂料施工的效率和经济性产生重大的影响 涂膜的固化机理有三种类型 一种是物理机理 其余两种是化学机理 第一 物理机理固化 只靠涂料中液体 溶剂或分散相 蒸发而得到干硬涂膜的干燥过程称为物理机理固化 高聚物在制成涂料时已经具有较大的分子量 失去溶剂后就变硬而不粘 在干燥过程中 高聚物不发生化学反应 1 3 3涂料的原理 第二 涂料与空气发生反应的交链固化 氧气能与干性植物油和其它不饱和化合物反应而产生游离基并引起聚合反应 水份也能和异氰酸酯发生反应 这两种反应都能得到交联的涂膜 所以在贮存期间 涂料罐必须密封良好 与空气隔绝 通常用低分子量的聚合物 分子量1000 5000 或分子量较大的简单分子 这样 涂料的固体份可以高一些 第三 涂料之间发生反应的交联固化 涂料在贮存间必须保持稳定 可以用双罐装涂料法或是选用在常温下互不发生反应 只是在高温下或是受到辐射时才发生反应的组份 1 3 3涂料的原理 三种机理之间的比较见表1 4 表1 4涂膜固化机理 1 3 3涂料的原理 1 4涂料的应用及行业发展状况 1 4涂料的应用及行业发展状况 古代 天然油脂 天然树脂近代 改性天然树脂 少量合成树脂现代 合成树脂将来 考虑环保及功能 涂料的大量生产及使用造成环境问题 北京奥运使用数十亿元涂料 1 4涂料的应用及行业发展状况 20年代 硝基纤维素30年代 醇酸树脂40年代 环氧树脂50年代 聚丙烯酸酯60年代 聚氨酯70年代 粉末涂料80年代 高固分涂料90年代 功能性涂料现在 环保 纳米涂料 1 4涂料的应用及行业发展状况 国外著名涂料公司 1 德国把斯夫 BASF 2 日本关西涂料3 PPG涂料4 英国帝国化学 ICI 国内著名涂料公司 1 华润涂料2 嘉宝涂料3 雅士利4 多乐士5 立邦涂料近两年来 世界10大涂料公司全部登陆中国 1 4涂料的应用及行业发展状况 2011年世界十大涂料品牌排名 1 AKZONOBEL NED 阿克苏诺贝尔 荷兰 170 5亿美元2 PPGIndustries U S PPG工业 美国 125 4亿美元3 Sherwin Williams U S 宣威 威廉姆斯海洋保护 美国 78 4亿美元4 DUPONT U S 杜邦 美国 50 5亿美元5 BASF GER 巴斯夫 德国 45 3亿美元6 RPMInc U S RPM国际 美国 34 1亿美元7 DiamondPaints U S 钻石涂料 美国 33 2亿美元8 SACAL U K 三彩国际 英国 32 8亿美元9 VALSPAR U S 威士伯 美国 32 2亿美元10 NipponPaint JPN 立邦涂料 日本 26 3亿美元 1 4涂料的应用及行业发展状况 1 4涂料的应用及行业发展状况 中国涂料现状分析1995年4544家其中乡镇企业31182008年8000家其中华东45 中南30 华北15 其他10 2008年1 4月我国涂料总产量193万吨其中工业涂料137 8万吨建筑涂料54 2万吨 集中在长三角和珠三角地区 年产5000T以上的有27家 10000T以上的有14家 超20000T的有8家 立邦涂料最大占全国总量的9 7 1 4涂料的应用及行业发展状况 2012年1 7月我国涂料产量超过660万吨 同比增长10 59 广东省 128 27万吨 增长17 39 占总量20 1 4涂料的应用及行业发展状况 根据KNG咨询公司2007 2012年亚洲油漆与涂料市场报告2007年亚洲涂料消费量970万吨 295亿美元 中国是亚洲最大的涂料消费国占46 中国涂料工业将保持11 的增长率 2012年将达到52 1 4涂料的应用及行业发展状况 中国涂料行业存在的问题1企业数量多规模小2新产品开发力度小3缺乏行业战略决策4内外部资源利用不足5成本控制不力对策1制定发展计划2企业转变成科技导向型企业3调整涂料产品结构4创立品牌5产业发展规模化 专业化 1 4涂料的应用及行业发展状况 我国涂料工业今后有四