涂涂料与涂装 第2章 涂料组分特性

涂料与涂装,主讲:袁新强 讲师,Paint and Finishing,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,2.1 成膜物,2.2 溶剂,2.3 颜料,2.4 助剂,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,2.1 成膜物,即基料或粘结剂，是一些涂于物体表面能干结成膜和提供相当结实外层表面的材料，是含有特殊功能团的树脂或油类，经过溶解或粉碎，当涂覆到物体表面时，经过物理或化学变化，能形成一层致密的连续的固体薄膜。它是涂料中的连续相，是最主要的成分，没有成膜物的表面涂覆物不能称为涂料。其性质对涂料的性能（保护、机械性能等）起主要作用。其一般为有机材料。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,树 脂,桐 油亚麻油豆 油,天然树脂：虫胶、松香人造树脂：硝化棉、松香衍生物合成树脂：酚醛、醇酸、聚酯、聚氨酯等,植物油,有机成膜物质,原硅酸乙酯、碱性硅酸盐等,无机成膜物质,成膜物,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,易于涂饰 干燥速度快 尽可能地减少涂饰次数，并能形成所要求的涂膜 与基材附着性好，并且涂膜坚韧 对颜料的分散性好 涂膜光泽性好，鲜明，保色性好 耐久性、耐候性优良，不易受污染 耐水性、耐药品性好,对合成树脂的要求,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,醇酸树脂 丙烯酸树脂 环氧树脂 聚氨酯,用于涂料生产的常用合成树脂,乙烯类树脂 氨基树脂 聚酯树脂 元素有机化合物,下一页,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,自从1927年发明醇酸树脂以来，涂料工业发生了一个新的突破，涂料工业开始摆脱了以干性油与天然树脂并合熬炼制漆的传统旧法而真正成为化学工业的一个部门。它所用的原料简单，生产工艺简便，性能优良，因此得到了飞快发展。 醇酸树脂主要是利用脂肪酸、多元醇和多元酸之间的酯化反应制备的。根据使用原料不同，醇酸树脂的合成可分为醇解法和脂肪酸法两种；若从工艺过程上区分，则又可分为溶剂法和熔融法。,醇酸树脂涂料,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,醇解法的工艺简单，操作平稳易控制，原料对设备的腐蚀少，生产成本也较低。溶剂法在提高酯化速度、降低反应温度和改善产品质量等方面均优于熔融法。因此，目前在醇酸树脂的工业生产中，仍以醇解法和溶剂法(见图3-1)为主。,图3-1 溶剂法生产装置1、2-惰性气体入口; 3-分布器; 4-消泡器; 5、8-热载体出口; 6-折流板;7-搅拌器; 9-取样装置; 10、11-热载体入口; 12-放空口; 13-列管换热器; 14-视镜;15-滗析器和回收器,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,根据所有油（或脂肪酸）的种类不同，醇酸树脂可分为干性油（亚麻油或脱水蓖麻油）和不干性油（蓖麻油、棉子油或椰子油等）两类。干性油醇酸树脂直接涂刷成薄层，在室温与氧作用下转化成连续的固体薄膜，可制成自干型与烘干型的清漆及磁漆。不干性油醇酸树脂则不能直接用作涂料，而是与其他种类树脂混合作用。 根据醇酸树脂中油脂（或脂肪酸）含量的不同,又可分为极长、长、中、短四种油度醇酸树脂，见表2-1。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,油度？,油度是指油漆中油与树脂的比例。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,对于油性树脂漆来说，油度以每1重量份硬树脂中所含油的重量份数来表示，但美国以100磅硬树脂中所含油的加仑数来表示。 对于醇酸树脂来说，油度以树脂固体中所含油的重量百分数来表示，即油度(%)=油用量/树脂理论产量100%。 油度主要应用于醇酸树脂，醇酸树脂按含油多少或者含苯二甲酸酐多少分为短、中、长三种油度。 油度（苯二甲酸酐）%=油（苯二甲酸酐）用量100/树脂理论产量。树脂的理论产量等于苯二甲酸酐用量、甘油用量、脂肪酸用量之和减去酯化时产生的水量。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,醇酸树脂是以聚酯为主链，侧链上有脂肪酸于羟基的树脂。 短油度多显示树脂的性能，长油度多显示出油的特点。通常短油度比长油度的漆干燥快、硬度高、柔韧性差、耐水性、耐化学性好，涂刷性与漆膜的附着性差，要求较强的溶液来溶解（像二甲苯、甲苯类）；长油度油漆性能则正相反。醇酸树脂的油度越短，树脂的玻璃化温度越高，对溶剂的释放越快，干燥性能越好；油度越长，越不利于溶剂释放，油漆干燥较慢。如以中油度4660%来说，想快干选46，否则60。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,引入油度（OL）对醇酸树脂配方有如下的意义： (1) 表示醇酸树脂中弱极性结构的含量 。 因为长链脂肪酸相对于聚酯结构极性较弱，弱极性结构的含量，直接影响醇酸树脂的可溶性 , 如长油醇酸树脂溶解性好，易溶于溶剂汽油 , 中油度醇酸树脂溶于溶剂汽油-二甲苯混合溶剂 , 短油醇酸树脂溶解性最差，需用二甲苯或二甲苯 / 酯类混合溶剂溶解 ；同时，油度对光泽、刷涂性、流平性等施工性能亦有影响，弱极性结构含量高，光泽高、刷涂性、流平性好；,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,(2) 表示醇酸树脂中柔性成分的含量 , 因为长链脂肪酸残基是柔性链段 , 而苯酐聚酯是刚性链段 , 所以 , OL 也就反映了树脂的玻璃化温度 , 或常说的 “ 软硬程度 ” ，油度长时硬度较低，保光、保色性较差。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,用醇酸树脂制成的涂料，有以下优点: (1) 漆膜干燥后形成高度网状结构，不易老化，耐候性好，光泽持久不退; (2) 漆膜柔韧坚牢，耐磨擦; (3) 抗矿物油、抗醇类溶剂性良好。烘烤后的漆膜耐水性、绝缘性、耐油性都大大提高。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,醇酸树脂涂料也有一些缺点： (1) 干结成膜快，但完全干燥的时间长; (2) 耐水性差，不耐碱; (3) 醇酸树脂涂料虽不是传统油漆，但基本上还未脱离脂肪酸衍生物的范围，对防湿热、防霉菌和盐雾等性能上还不能完全得到保证。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,醇酸树脂涂料常用品种有主要用于家俱漆及色漆的罩光或一般性电绝缘漆的醇酸树脂清漆和主要用于机械部件、农机、钢铁设备等醇酸树脂色漆两大类。,醇酸树脂是涂料用合成树脂中产量最大、品种最多、用途最广，约占世界涂料用合成树脂总产量的15左右。我国醇酸树脂涂料产量约占涂料总量的25左右，已从国外引进了若干套年产4500吨的装置。,返回,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,丙烯酸树脂涂料是由丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的聚合物制成的涂料，这类产品的原料是石油化工生产的，其价格低廉，资源丰富。为了改进性能和降低成本，往往还采用一定比例的烯烃单体与之共聚，如丙烯腈、丙烯酰胺、醋酸乙烯、苯乙烯等。不同共聚物具有各自的特点，所以，可以根据产品的要求，制造出各种型号的涂料品种。,丙烯酸树脂涂料,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,它们有很多共同的特点： （1） 具有优良的色泽，可制成透明度极好的水白色清漆和纯白的白磁漆; （2） 耐光耐候性好，耐紫外线照射不分解或变黄; （3） 保光、保色，能长期保持原有色泽; （4） 耐热性好; （5） 可耐一般酸、碱、醇和油脂等; （6） 可制成中性涂料，调入铜粉、铝粉，则具有金银一样光耀夺目的色泽，不会变暗; （7） 长期贮存不变质。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,丙烯酸酯涂料由于性能优良，已广泛用于汽车装饰和维修、家用电器、钢制家具、铝制品、卷材、机械、仪表电器、建筑、木材、造纸、粘合剂和皮革等生产领域。其应用面广，是一种比较新的优质涂料。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,丙烯酸酯涂料包括热塑性丙烯酸酯树脂漆和热固性丙烯酸树脂漆两大类。其中,热塑性丙烯酸酯树脂漆依靠溶剂挥发干燥成膜,早期用它作为轿车的面漆和修补漆，近来也用作外墙涂料的耐光装饰漆、水泥混凝土屋顶和地面的密封材料以及塑料、塑料膜及金属箔的涂装, 包括清漆、磁漆和底漆三类。而热固性丙烯酸树脂漆是在树脂溶液的溶剂挥发后，通过加热或与其它官能团（如异氰酸酯）反应固化成膜。,返回,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,20世纪30年代发明了环氧树脂的合成方法，40年代环氧树脂的应用得到推广，随后瑞士的汽巴公司、美国的壳牌公司相继投入正式生产，发展速度很快。环氧树脂赋于涂料以优良的性能和应用方式上的广泛性，使得在涂料方面的增长速度仅次于醇酸树脂涂料和氨基树脂涂料，被广泛用于汽车、造船、化工、电子、航空航天、材料等工业部门。,环氧树脂涂料,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,环氧树脂是含有环氧基团的高分子聚合物。主要是由环氧氯丙烷和双酚A合成的，其相对分子量一般在300700之间。环氧树脂本身是热塑性的，要常温固化型酸进行反应、交联而成为网状的大分子，才能显示出各种优良的性能。 因此,世面上环氧树脂涂料包括胺固化环氧树脂涂料(多元胺固化、胺加成物固化和聚酰胺固化)常温固化型、合成树脂固化的环氧树脂涂料(酚醛树脂固化、氨基树脂固化、多异氰酸酯固化和环氧氨基醇酸漆) 烘干型和酯化型环氧树脂涂料自然干燥型三大类。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,其优点： (1) 环氧树脂分子中苯环上的羟基能形成醚键，漆膜保色性、耐化学品及溶剂性能都好；另外，分子结构中还有脂肪族的羟基，与碱不起作用，因而耐碱性也好。 (2) 环氧树脂分子中脂肪族羟基和醚基的极性使环氧树脂分子与相邻表面间产生引力，而且很活泼的环氧基很容易与含活泼氢的金属表面形成化学键，漆膜具有优良的附着力，特别是对金属表面的附着力更强, 漆膜耐化学腐蚀性也好。 (3) 具有较好的热稳定性和电绝缘性能。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,存在不足之处： (1) 户外耐候性差，漆膜易粉化、失光，漆膜丰满度不好, 不宜作为高质量的户外用漆和高装饰性用漆。 (2) 环氧树脂结构中有羟基，制漆时处理不当时，漆膜耐水性不好。 (3) 环氧树脂涂料有的是双组分的，制造和使用都不方便。,返回,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,聚氨酯树脂是由多异氰酸酯（主要是二异氰酸酯）与二羟基或多羟基化合物反应而成分子主链上含有相当数量的重复氨基甲酸酯键的树脂。,聚氨酯涂料,聚氨酯中除了氨基甲酸酯外，还有许多酯、醚、脲、脲基甲酸酯、三聚异氰酸酯或油脂的不饱和双键等。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,聚氨酯涂料即聚氨基甲酸酯涂料，是指在分子主链上含有相当数量的重复氨基甲酸酯键的涂料统称。,根据成膜物质聚氨酯的化学组成与固化机理不同,聚氨酯涂料可分为聚氨酯改性油漆(氨酯油)、羟基固化型（弹性聚氨酯涂料，双组分聚氨酯涂料）、封闭型（单组分聚氨酯涂料）、湿固化型（单组分聚氨酯涂料）、催化固化型五类。,聚氨酯涂料在国防、基建、化工防腐、电气绝缘、木器涂料等各方面都得到广泛应用，产量日增，新品种相继出现，是极有发展前途的品种。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,聚氨酯涂料有一系列的优点： （1）漆膜耐磨性特强，是各种涂料品种中最突出的，广泛用作地板漆、甲板漆、纱管漆等 。 （2）涂料中有些品种（如环氧、氯化橡胶等）保护功能好而装饰性差；有些品种（如硝基漆等）则装饰性好而保护性差。聚氨酯涂料不仅具有优异的保护性，而且兼具美观的装饰性。所以高级木器、钢琴、大型客机等多采用聚氨酯涂料。 （3） 涂膜附着力强，可象环氧一样，配成优良的粘合剂，因而涂膜对多种物面（木材、金属、玻璃、水泥、橡胶、某些塑料等）均有优异的附着力。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,（4） 涂膜的弹性可根据需要而调节其成分配比，可以从极坚硬的调节到极柔软的弹性涂层。而一般涂料只能制成刚性涂层，而不能具有高弹性。 （5） 涂膜具有较全面的耐化学品性能，耐酸、碱、盐液、石油产品，因而可作为化工厂的维护涂料、石油贮罐的内衬涂料等。 （6） 涂料能在高温下烘干，也能在低温下固化。在典型的常温固化涂料中，比如环氧、聚氨酯、聚酯等，环氧和聚酯低于10难以固化，而聚氨酯涂料即使在0以下也能正常固化，因此施工适应季节长。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,（7） 聚氨酯涂料可制成耐40低温的品种，也能制成耐高温绝缘涂料。涂料的耐高、低温性能可根据需要而调节。 （8） 聚氨酯涂料涂覆的电磁线，可以不刮漆在熔融的焊锡中自动上锡，特别适用于电讯器材和仪表的装配。这类电磁线浸水后绝缘性能下降很少。 （9） 可与其它许多树脂复配制漆。根据不同的需要制成许多新的品种。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,它也有一些缺点： （1） 保光保色性差。由甲基二异氰酸酯为原料制成的聚氨酯涂料不耐日光，也不宜制浅色漆。 （2） 有毒性。异氰酸酯类对人体有害。芳香族异氰酸酯的毒性更大。 （3） 稳定性差。异氰酸酯十分活泼，对水分和潮气敏感，易吸潮，贮存过程中遇水则不稳定。 （4） 施工要求高。操作不慎易引起层间剥离、起小泡。有些品种是多包装的，施工麻烦。,返回,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,乙烯类树脂的原料来自石油化工，资源丰富而价格低廉，同时它有一系列优点：如耐候、耐腐蚀、耐水、电绝缘、防霉、不燃等。大部分乙烯类树脂涂料属挥发性涂料，具有自干的特点。因此其产量比例在涂料总产量中逐渐增加。 包括氯醋共聚树脂涂料、偏氯乙烯共聚树脂涂料、聚乙烯醇缩醛树脂涂料、氯化聚烯烃涂料和过氯乙烯涂料。,乙烯类树脂涂料,返回,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,氨基树脂漆是以氨基树脂和醇酸树脂为主要成膜物质的一类涂料。氨基树脂是热固性合成树脂中主要品种之一。以脲素和三聚氰胺分别与甲醛作用，生成脲-甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂。氨基树脂因性脆、附着力差，不能单独制漆, 但它与醇酸树脂并用，经过一定温度烘烤后，两种树脂即可交联固化成膜，牢固地附着于物体表面，称氨基树脂漆为氨基醇酸烘漆或氨基烘漆。醇酸树脂改善氨基树脂的脆性和附着力；而氨基树脂改善醇酸树脂的硬度、光泽、耐酸、耐碱、耐水、耐油等性能。,氨基树脂涂料,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,能形成涂料基质的氨基树脂主要有脲一醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、苯代三聚氰胺甲醛树脂和聚酰亚胺树脂四种。氨基树脂涂料通常分为清漆、绝缘漆、各色氨基烘漆、各色锤纹漆等类别.广泛用于各种有烘烤条件的金属制品，如医疗器械、各种仪器、仪表、热水瓶外壳、家用电器、五金零件等。,氨基树脂漆的特点： (1) 色漆的颜色鲜艳; (2) 漆膜光亮; (3) 漆膜坚韧，附着力好，机械强度高，漆膜耐候、耐水、耐磨、抗油、绝缘性以及抗粉化、抗龟裂性均较好,且不回粘; (4) 必须烘烤干燥，不宜作木器及大型固定设备的涂层。,返回,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,聚酯树脂又分为不饱和聚酯与饱和聚酯。用二元醇（乙二醇，丙二醇等）与不饱和二元酸（顺酐、顺或反式丁烯二酸）缩聚制得的树脂，由于分子中含有不饱和键因而称不饱和聚酯；聚酯树脂中不含不饱和键的称饱和聚酯。 其中, 不饱和聚酯涂料施工时，要注意不要把引发剂、促进剂直接混合,而应分别与不饱和聚酯调匀后再混合到一起，否则由于反应激烈能发生爆炸事故；各组份配比必须按规定从严掌握。,聚酯树脂涂料,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,不饱和聚酯树脂涂料的特点： (1) 涂膜硬度高，耐磨，耐冲击，固体份高; (2) 结膜厚，绝缘性好; (3) 涂膜清澈透明，保光保色好; (4) 溶剂挥发，避免环境污染；(5) 制成的腻子易干燥，且平滑; (6) 对金属附着力差。 目前, 不饱和聚酯树脂涂料主要用于涂刷绝缘材料、高级木质家具和电视机、缝纫机台板等。 饱和聚酯涂料的涂膜坚韧，耐磨、耐热、耐刮削性好, 当前品种以漆包线涂料为主。,返回,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,元素有机涂料是指用有机硅、有机钛、有机锆等元素有机聚合物为主要成膜物质的一类涂料。目前，生产和应用较多的是有机硅涂料。 其中, 有机硅涂料可分为甲基有机硅树脂和苯基有机硅树脂两类，前者性脆，后都性软。现在制造涂料用的原料是两者的混合物。,元素有机化合物涂料,返回,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,2.2 溶剂,涂料溶剂是一些能溶解和分散成膜物质，在涂料涂装之际使涂料具有流动状态，有助于涂膜形成的、易挥发的液体，是液体涂料的重要组成成分。,其作用主要是溶解或稀释固体或高粘度的成膜物质，使其成为有适宜粘度的液体，便于施工。此外, 增加涂料贮存稳定性，防止凝胶； 减少桶内涂料表面结皮； 增加涂料对木材等表面的润湿性，提高涂层附着力； 改善涂层流平性，形成均匀涂层。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,与稀释剂不同的是溶剂是在制漆时加入; 而稀释剂是在施工时加入。对于同种漆，其溶剂与稀释剂可能相同，也可能不同。一般溶剂含量50%，少数70-80%（虫胶漆、硝基漆等）。,那么, 生产涂料时如何选择合适的溶剂呢?选择的依据有哪些?,一般可根据溶剂的溶解能力、挥发性、安全性、颜色、纯度、成本等进行优化选择。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,指溶剂能把成膜物质溶解分散的能力，能使成膜物质均匀地分散在溶剂中而形成稳定的溶液。,溶解能力,表征溶剂溶解树脂能力的一个重要参数, 高分子物理高分子溶液部分中“溶度参数” 。 判定溶剂溶解聚合物能力三大原则？,依据溶解度参数相同或相近可以互溶的原则：,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,判断树脂在溶剂（或混合溶剂）中，是否溶解预测两种溶剂的互溶性估计两种或两种以以上树脂的互溶性判断涂膜的耐溶解性选择增塑剂研制塑料漆过程中选用适当的树脂和溶剂,此外，还可以通过观察一定溶液的形成速度以及一定浓度溶液的粘度进行粗略判断。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,指溶剂从涂层中挥发到空气中去的速度。它是决定湿涂层处于流体状态时间的长短、涂层的干燥速度以及影响涂膜形成质量的重要因素。,挥发性,挥发过快,影响流平,无充裕的回刷理顺时间（手工涂刷）,溶剂蒸发过快漆膜粗糙结皮（喷涂）,涂层易发白（潮湿环境）,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,挥发过慢,流 挂,表面干燥时间太长,对于单一溶剂而言，其挥发速度主要受温度，蒸气压，表面积/体积及表面空气的流动速度等因素的影响。,对于混合溶剂而言，其相对挥发速率可以通过体积分数、活性系数和单一溶剂的相对挥发速度来测算。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,对于涂膜溶剂而言， 在涂料中，溶剂的挥发可分为两个阶段。 溶剂的挥发速度主要受单一溶剂挥发的四种因素所控制，溶剂的挥发速度与纯溶剂时相同, 随着溶剂的进一步挥发，溶剂的挥发速度会突然变慢。进入第二阶段 。 溶剂的挥发速度受从涂膜内到涂膜表面的扩散所控制。这一扩散过程的主要控制因素是树脂的玻璃化温度, 当溶剂的挥发发生在T g在以上时，扩散速度与挥发速度相同; 当溶剂的挥发发生在T g以下时，溶剂的挥发由扩散速度所控制。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,在生产涂料过程中要尽量降低挥发性有机化合物VOC（Volatile Organic Compounds）含量, 从而降低环境污染以及对人体伤害。目前,涂料工业正朝着环保友好型涂料进军, 如高固体分涂料、水性涂料、粉末涂料和辐射固化涂料等。,安全性,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,1200#溶剂油：它的溶解力属于中等范围，可与多种有机溶剂互溶。酚醛树脂漆、长油度的醇酸树脂可完全溶解，中油度的醇酸树脂需要和少量芳香烃一起使用。短油度醇酸树脂不能用200#溶剂油溶解。另外，甘油松香酯 、石油沥青、煤油沥青都可用它溶解。2. 二甲苯：不溶于水，能与乙醇，乙醚，芳香烃和脂肪烃类溶剂混溶，溶解力强，挥发速度适中，是短油度醇酸树脂，乙烯树脂，氯化橡胶和聚氨酯树脂的主要溶剂，当然也是沥青的溶剂，在硝基纤维素涂料中可作稀释剂，在二甲苯中加入20-30%的正丁醇，可提高对氨基树脂和环氧树脂的溶解能力，是应用在最广，使用量最大的一种溶剂。,涂料中几种常用的溶剂品种,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,3. 乙醇： 能溶解虫胶，聚乙烯醇缩丁醛树脂，苯酚甲醛树脂，由于其极性较弱，还可以溶解聚酯树脂和聚醋酸乙烯树脂。但它多数情况下与其它溶剂配合，比如常与醚类溶剂混合，溶解硝基纤维素。4. 正丁醇：常与二甲苯混合用于氨基烘漆和环氧树脂漆中。广泛应用于水性漆料，可以降低水的表面张力，促进涂膜干燥。增加涂膜的流平性，缺点是粘度较高，对树脂溶液的粘度影响较大。5. 丙酮：是沸点低，挥发快的强溶剂 是硝基纤维素涂料，过氯乙烯涂料，热塑性丙烯酸树脂涂料的良好溶剂，有时和低挥发的醇类和醇醚类混合使用有“防白”作用。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,6. 甲基异丁基酮：中沸点，挥发速度较慢，溶解力强，是性能良好的溶剂，用于溶解硝基纤维素，丙烯酸树脂，乙烯树脂，环氧树脂，聚氨酯树脂等，由于价格较贵，常与其他溶剂配合。7. 环已酮：是一种挥发速率较慢的强溶剂，主要用于聚氨酯涂料，环氧涂料，乙烯树脂涂料。可提高涂膜的附着力。 8. 醋酸乙酯：能与醇、醚、氯仿、丙酮、苯等大数有机溶剂混溶，还能溶解植物油，甘油松芳香酯，硝化纤维素，乙基纤维素，氯乙烯树脂，聚苯乙烯树脂，聚丙烯酸树脂等。 9. 醋酸正丁酯：用于硝基纤维素涂料，聚丙烯酸酯涂料，氯化橡胶涂料，聚氨酯涂料等。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,10. 丙二醇醚类溶剂-丙二醇甲醚、乙醚，二丙二醇甲醚，丙二醇甲醚醋酸酯，乙醚醋酸酯等，主要用于溶剂型清漆和色漆的溶剂和助溶剂；水溶性涂料的助剂；乳胶漆的成膜剂。能增加树脂溶解的均匀性，促进涂料各组分间的偶联；改进涂膜的平整度、光泽、克服桔皮；和水偶联，能起到调节涂料粘度和挥发速率等作用。 11. 高沸点芳烃溶剂：（C9 、C10 芳香烃）在涂料工业中可使涂料生产的沸程范围延伸50以上，还是有许多优异性质。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing, 在涂膜干燥，溶剂挥发的全过程中能保持高度的溶解力; 在溶剂挥发的最后阶段，仍能保持高度溶解力，故涂膜无桔皮，光泽度好; 与二甲苯混合可调整挥发速率，与200号溶剂油相混合，能保持高的溶解性; 对于丙烯酸树脂，氨基醇酸树脂等烘烤漆具有较强的溶解能力，应用于汽车，自行车，家电，家俱等涂料。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,2.3 颜料,颜料是涂料中的一个重要的组成部分，它通常是一种微细的粒状物，不溶于它所分散的介质中，其物化性质基本上不因分散介质而变化。它一般是0.2-10m的无机或有机粉末，分散于成膜介质中, 主要起遮盖和赋色作用。,颜料的作用主要是提供色彩和装饰性、改善涂漆的物化性能、提高漆膜的机械强度、附着力、防腐性能、耐光性、流变性能和耐候性及其它特殊性能，降低成本。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,1. 颜料的特性,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,此外, 颜料的耐光性(在光的作用下, 颜料会褪色、发暗或色相变坏 )、耐热性(颜料的热分解温度或熔点对颜料能否在高温烘干漆中应用是十分重要的数据)以及耐分散介质性(为了改进颜料的分散性往往要对颜料进行表面处理)都会影响涂料性能。,2. 颜料的种类,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,即矿物颜料，其化学组成为无机物，大部分品种化学性质稳定，能耐高温耐晒、不易变色、褪色或渗色，遮盖力大，但色调少，色彩不如有机颜料鲜艳。目前仍以使用无机颜料为主。,无机颜料,常用的无机颜料有钛白(TiO2) 、锌白(ZnO) 、立德粉(锌钡白) 、铁系颜料(铁红（Fe2O3） 、铁黄（Fe2O3H2O） 、铁黑（FeO）x（Fe2O3）y) 、铬系绿色颜料(铬（PbCrO4xPbSO4yFeNH4Fe（CN）6） 、氧化铬绿（Cr2O3）) 、镉系颜料(CdS、SnS、CdSe、,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,HgS等组成) 、群青(Na2O 1923%、Al2O3 2329%、SiO2 3750%、S 814%是最美丽的兰色颜料) 、炭黑(炉黑，槽黑，热裂黑，灯黑，乙炔黑等) 、金属颜料(铝粉、锌粉、铜粉-金粉、发光颜料 ) 、体质颜料 (硫酸盐(BaSO4 、CaSO4)、 CaCO3 、石英砂（SiO2）) 、硅酸盐(滑石粉、高岭土、硅灰石、云母粉) 、防锈颜料(红丹 (主要成分为四氧化三铅) 、锌铬黄(主要成分有铬酸锌、氧化锌、铬酸钾等) 、磷酸锌 ) 。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,指含有发色团和助色团的有机化合物所制成的颜料，其颜色鲜艳、耐光耐热、着色力强、品种多，随其不断发展，应用逐渐增多。,有机颜料,常用的有机颜料有偶氮颜料(对位红 、甲苯胺红、苯甲酰老红、吡唑啉酮红、汉砂黄) 、酞青颜料和喹外啶酮颜料。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,指具有一定着色力和遮盖力，在色漆中主要起着色和遮盖作用的一些颜料，用于调制各种着色剂，能为基材表面着色，具有白、黑或各种彩色。,着色颜料,白色颜料(二氧化钛(常用)、铅白(最早)、氧化锌(锌白)、锌钡白(立德粉，ZnSBaSO4,遮盖力较高)等、黑色颜料(碳黑、石墨、铁黑、苯胺黑等、红色颜料(氧化铁红、甲苯胺红等) 、黄色颜料(铅铬黄、氧化铁黄等) 、 蓝色颜料(铁蓝、群青) 、绿色颜料(铅铬绿、酞菁绿)。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,又称填料（惰性颜料、增量剂），是指那些不具有着色力与遮盖力的白色和无色颜料，如钡白(硫酸钡) 、硅酸钙、大白粉（碳酸钙）、滑石粉（硅酸镁） 、云母、硅石、氢氧化铝等。由于这些颜料的遮光率低（多与油和树脂接近），将其放入漆中也不阻止光线的透过，但能增加漆膜的厚度和体质，增加漆膜的耐久性，故称为体质颜料。其多与着色力强的着色颜料配用制造色漆，或在涂饰施工时用于调配填孔剂与腻子。,体质颜料,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,颜料在其制造过程中，最初形成的粒子称为初级粒子，粒度为5nm-1m，能轻易地分散到漆料中去，但初级粒子在加工过程中，尤其是干燥时，会因种种原因相互粘结成聚集体，聚集体之间或聚集体与初级粒子之间还可以粘结成聚集物，通常聚集物比较容易分散，而聚集体粘结比较牢，分散比较困难。 颜料在液体介质中分散的好坏不仅影响涂料的色彩和美感，而且还影响涂料的物理性能，如粘结力，耐久性，抗冲击强度，甚至影响高固含量和水性涂料的化学性质。,3. 颜料的分散理论,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,颜料在涂料中的分散过程由润湿，机械化解聚集和稳定化三个阶段组成。前两个过程主要通过设备来完成, 是创造稳定化的前提，但还不足以得到稳定化体系，当剪切力消除时，又可能重新附聚或凝聚，因此必须加入助剂（分散剂）以稳定已分散的颜料粒子。,颜料的润湿,漆料对颜料的湿润是分散的基础，为了缩短湿润完成的时间，提高湿润过程的速率，可以采用以下方法:,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing, 选用粒径小、表面经过改性的颜料，使之利于湿润和分散。因为颜料的粒径越小，颜料越松散，粒子之间的孔隙越大，越容易被分散。 降低漆料的表面张力，使之容易向颜料孔隙中渗透。 使用低固体含量的漆料配制和研磨漆浆。 使用湿润剂来降低液体和固体间的界面张力。 使用分散剂吸附在颜料表面上，以降低界面张力。 将漆浆预混合并升温至50以上，静置过夜，再进行分散研磨。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,颜料的解聚,解聚是制漆过程中主要的、消耗能量最大的工序 。颜料的解聚主要靠机械方法来实现。常用的机械设备有高速分散机、砂磨机、球磨机、三辊研磨机等。,为了达到充分分散的目的，通常需要具备下述条件:, 有一个精心设计的色漆配方，包括分散性能好的颜料的选用、颜料和漆料的科学配比、适宜的溶剂及湿润、分散等助剂的选用。 根据所生产的色漆的品种选用高效的研磨分散设备。 确定合理的生产工艺和操作规程。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,稳定化的机理,颜料粒子的稳定主要取决于颜料粒子之间的范德华力(分子间的吸引力) 、静电力(电荷之间的排斥力)和空间位阻力(排斥力)三种作用力。,当三种力平衡时，才得到稳定化体系。加助剂（润湿剂，分散剂）的作用就是促使平衡向减小吸引力，增大排斥力的方向移动，使颜料粒子间的距离变大，从而达到充分分散的目的。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,2.4 助剂,涂料的辅助组分，用量很少，能改善涂料或涂膜的某些性能。,助剂可按其用途进行分类: 在涂料制造时发挥作用的助剂 ：润湿分散剂、消泡剂等。 在贮存和运输时发挥作用的助剂：分散剂、防沉剂 、防结皮剂、防腐剂、防霉剂、消泡剂等。 在施工和涂膜干燥时发挥作用的助剂：防流挂剂、流平剂 、浮色发花防止剂等。 在涂膜中发挥作用的助剂：紫外线吸收剂、光稳定剂等。,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,润湿分散剂能缩短颜料在漆基中研磨分散的时间，降低能源的消耗，保证涂料分散体系处于稳定状态，对涂料的诸多性能都起着决定性作用。它主要是通过表面活性剂的作用，降低固/液界面张力，使漆基在很短的时间内就能润湿颜料表面。,1. 润湿分散剂,在涂料生产过程中,存在表面活性剂、各种化学反应以及机械搅拌作用, 均可产生气泡, 影响涂料性能。 工业上, 通常会加入少量的消泡剂(消泡剂和抑泡剂,一般不溶于涂料), 使产生的泡沫表面张力急剧变化，泡沫壁迅速变薄，最后导致破灭。,2. 消泡剂,第2章 涂料组分特性,涂料与涂装Paint and Finishing,氧化干燥型涂料在贮存过程中，因表面与空气接触，会发生氧化聚合作用而凝胶形成结皮，防结皮剂就是防止涂料在贮存过程中形成凝胶皮膜的助剂。 常用的防结皮剂有甲乙酮肟、丁醛肟和环已