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涂料 搅拌中的油漆 油漆 一 涂料的定义和用途 1 定义 一种涂覆在物体 被保护和装饰对象 表面 同时能形成牢固附着的连续薄膜的配套性工程材料 保护作用 装饰作用 色彩标志作用 特殊功能作用 其它 2 用途 锤纹漆 多彩涂料 马路标志漆 发光涂料 三 涂料的组成 成膜物质包括 油脂和树脂2 颜料3 有机溶剂或水4 填料5 助剂 1 成膜物质 成膜物质具有能黏附于物质表面形成膜的能力 因而是涂料的基础 有时也叫基料和漆料 它决定着涂料的基本特性 主要包括油脂和树脂 还包括部分不挥发活性稀释剂 2 有机溶剂 挥发物质 溶剂是为降低成膜物质的粘稠度 使之便于施工操作 获得连续而均匀的涂膜而添加的挥发性物质 当涂料形成涂膜后 溶剂应全部挥发而不留在干结的涂膜中 真溶剂 可溶解涂料所用的成膜物质 成膜物质不同 真溶剂不同 助溶剂 不能溶解所用的成膜物质 但其在一定数量限度内与真溶剂混合后 具有一定的溶解能力 稀释剂 既不能溶解所用成膜物质 也无助溶的作用 但在一定数量范围内与其溶剂 助溶剂混合使用 具有稀释作用 可降低成本 溶剂 3 颜料 次要成膜物质 颜料的作用 使涂膜物质呈现色彩 遮住被涂物表面 增加涂膜厚 提高涂膜力学强度 耐磨性 附着力和耐腐蚀性 颜料自身不成膜 但是溶剂挥发后会留在涂膜中 降低涂料成本 4 填料 次要成膜物质 不溶于涂料基料 加入基料中不显颜色和不具备遮盖力的固体粉末物质 可以改变涂料的某些性能或降低成本等 5 助剂 辅助成膜物质 助剂是涂料的辅助材料 用量一般很小 但却可以对涂料的性能产生很大的影响 一般不能成膜 如催干剂 增塑剂 表面活性剂等 另外还有防沉剂 防结皮剂 防霉剂 增光剂 抗静电剂 消泡剂等 增塑剂增塑剂的增塑作用是通过降低基料树脂的玻璃化温度实现的 增塑剂通常可分为两类 一类是主增塑剂 溶剂型增塑剂 另一类是助增塑剂 非溶剂型增塑剂 主增塑剂的某些官能团可以和树脂中的某些官能团相互反应 所以主增塑剂可以被基料溶解 助增塑剂对基料树脂没有溶解作用 只有物理的润滑作用 对涂膜机械强度的影响较小 由于它易从涂膜中迁移或逸失掉 所以使涂膜柔韧性变差 一般来讲 增塑剂的加入会增加涂膜的延伸性而降低它的抗张强度 涂料中常用的增塑剂有 邻苯二甲酸二丁酯 dbp 氯化石蜡等 催干剂催干剂是加速涂膜固化速度的一种涂料助剂 通常是油溶性的有机酸金属盐 常用的催干剂是铅 钴 锰的环烷酸盐 锌酸盐 松香酸盐和亚油酸盐 近年来钴盐催干剂用量在逐年增加 催干剂加速涂膜固化速度是通过加速基料中不饱和脂肪酸的氧化聚合作用而实现的 四 涂料的分类与命名 1 分类按照是否有颜料 清漆和色漆按照形态 水性涂料 溶剂型涂料 粉末涂料 高固体分涂料 无溶剂涂料等 按用途 建筑涂料 汽车漆 飞机漆 木器漆等 按固化方式 常温固化涂料 高温固化涂料 射线固化涂料涂漆方式 喷漆 浸漆 烘漆 电泳漆等按施工工序 底漆 腻子 二道漆 面漆 光漆按涂膜的特殊功能 绝缘漆 防锈漆 防腐蚀漆等 2 命名原则 全名 颜料或颜色名称 成膜物质名称 基本名称例 锌黄酚醛防锈漆 全名 颜料或颜色名称 成膜物质名称 用途或特性 基本名称例 醇酸导电磁漆 白硝基外用瓷漆 涂料型号分为三个部分 第一部分是成膜物质用汉语拼音字母表示 第二部分是基本名称 用两位数字表示 第三部分是序号 表示同类品种间的组成 配比或用途的不同 如 油性调和漆y03 1 醇酸磁漆c04 2 甘油醇酸树脂 或c04 42 季戊四醇酸树脂 3 编号原则 涂料的性能要求 附着力柔韧性耐冲击性 冲击强度 硬度光泽耐热及耐老化性耐磨性保光性 耐水和耐溶剂性等性能 五 涂料的基本作用原理 涂料的黏结力和内聚力2 涂膜的固化机理物理机理涂料与空气中的氧反应涂料组分间的反应使其交联固化 先根据涂料的使用要求选定基料树脂和颜料据施工要求和已选定的基料树脂来确定溶剂和稀释剂决定是否需要加入其他助剂 需要什么样的助剂 3 涂料配方的基本知识 涂料选用原则 1 赋予涂料适当的黏度 2 有一定的挥发速度 与涂膜的干燥性相适宜 3 能增加涂料对物体表面的润湿性 赋予涂膜良好的附着力 4 考虑安全性和经济性 重要的树脂涂料 油基树脂 俗称油漆油类分子通常含有双键 在干燥过程中受空气中氧的活化作用聚合成膜 醇酸树脂涂料醇酸树脂漆是以醇酸树脂为成膜物质的一类涂料 醇酸树脂是由多元醇 多元酸与一元酸经酯化缩聚反应制得的涂料用树脂 醇酸树脂漆涂膜的附着力强 光亮 力学性能好 耐候性较好 并以中油度醇酸树脂漆综合性最佳 基本结构为 醇酸树脂中残留较多 oh cooh基团 涂膜耐水性差 树脂分子链上的酯基也使涂膜不耐酸 碱水解作用 采用相容性硬树脂改性 如松香 纯酚醛树脂 能提高漆膜硬度及耐水 耐化学性 也进一步提高了涂膜的附着力和防腐蚀性能 醇酸树脂的分类 按照油度的大小分类按油脂的不饱和程度分类 油度的概念 醇酸树脂组分中油所占的百分含量称之为油度 ol 计算公式为 按照油度的大小分类 油度长 涂膜有弹性 较柔韧耐久 较多表现油的特性 油度短 涂膜较硬脆 光泽 保色 抗摩擦性好 易打磨 耐久性差 表现出较多的树脂特性 长中油度 醇酸树脂易溶于脂肪烃 芳香烃和松节油 超长油度 涂膜干燥速度慢 易刷涂 用于油墨和调色基料 例题 某醇酸树脂的配方如下 亚麻仁油 100 00g 氢氧化锂 酯交换催化剂 0 400g 甘油 98 43 00g 苯酐 99 5 74 50g 其升华损耗约2 甘油的相对分子质量为92 苯酐的相对分子质量为148 计算所合成树脂的油度 解 甘油的相对分子质量为92 固其投料的物质的量为 43 98 92 0 458 mol 含羟基的物质的量为 3 0 458 1 374 mol 苯酐的相对分子质量为148 因为损耗2 故其参加反应的物质的量为 74 50 99 5 1 2 148 0 491 mol 其官能度为2 故其可反应官能团数为 2 0 491 0 982 mol 因此 体系中羟基过量 苯酐 即其醇解后生成的羧基 全部反应生成水量为 0 491 18 8 835g生成树脂质量为 100 0 43 00 98 74 5 1 2 0 995 8 835 205 95 g 所以油度 100 205 95 48 6 按油脂的不饱和程度分类 干性油 双键6个以上 如桐油 梓油 亚麻油等 常温 空气氧作用下干燥成膜 易泛黄 半干性油 双键数4 6个 如豆油 葵花籽油 棉籽袖等 干性较差 泛黄小 不干性油 双键数4个以下 如蓖麻油 椰子油 米糠油等 不能干燥成膜 油脂 工业上 也用碘值表示油脂的不饱和度 不同植物油的碘值 碘值 表示有机物质不饱和程度的一种指标 是样品所能吸收碘的重量百分数 不同油脂对其树脂涂膜的干性 保色性和保光性等影响不同 碘值为125 135或更高的油脂 可制得室温自干的醇酸树脂 碘值低于125 135的油脂 所制得的醇酸树脂的干性较差 以高碘值油脂 如亚麻油 桐油 梓油 制得醇酸树脂干得快 涂膜的硬度及光泽较强 但易泛黄 优点 缺点 黏结力强户外耐候性差耐化学品好易粉化 失光收缩力小耐水性不好处理电绝缘性好稳定性好 环氧树脂涂料 环氧树脂涂料是以环氧树脂 环氧酯树脂和环氧醇酸树脂为基料的涂料 结构特点 含有环氧基团的高分子化合物 环氧树脂漆分常温和高温固化两种 都具有极强的附着力 突出的防腐蚀性 良好的耐水 耐化学性和热稳定性 涂膜坚韧耐磨 但漆膜外观和耐候性差 户外使用易粉化 主要用作防腐蚀底漆 双组分环氧树脂漆中 胺固化的具有良好耐化学性 多用于化工防腐蚀 水性涂料 涂料树脂水性化可通过三个途径 1 在分子链上引入相当数量的阳离子或阴离子基团 使之具有水溶性或增溶分散性 2 在分子链中引入一定数量的强亲水基团 如羧基 羟基 氨基 酰胺基等 通过自乳化分散于水中 3 外加乳化剂乳液聚合或树脂强制乳化形成水分散乳液 有时几种方法并用 提高稳定性 水性涂料是以水做主要溶剂或分散介质 水溶性聚合物形成的涂料 由于树脂分子量及水性化途径不同 水性涂料有水溶性 胶束分散型 乳液三种 水性涂料与溶剂型涂料比较 具有以下优点 1 水性涂料仅含很少量的助溶剂和成膜助剂 污染小 避免了易燃易爆危险性 2 涂膜均匀平整 展平性好 3 可在潮湿表面施工 对底材表面适应性好 附着力强 各种水溶性树脂体系 水性环氧树脂水性聚氨酯树脂水性醇酸树脂水性聚酯树脂水性丙烯酸树脂 涂料的粘附是指涂料涂装于被涂底材表面成膜固化之后 涂膜与底材结合在一起的坚牢程度 这和胶黏剂的胶接粗看起来似乎很相近 但实际上则各有特点 现在将涂料与胶黏剂加以比较如下 涂料与胶黏剂比较 1 目的涂料的主要目的是对被涂物体表面起保护和装饰作用 保护包括耐磨 耐腐蚀 防潮 防氧化 防锈蚀等方面 装饰包括对被涂物体表面增加色彩 光泽以及各种图案花纹 胶黏剂的主要目的是将两种或两种以上同质或异质的材料连接在一起 固化后具有足够强度的物质 除了彩色或印花 印字胶粘带或胶粘膜有装饰要求或效果以外 一般的胶黏剂没有装饰的要求 也没有耐磨的要求 2 配方组分涂料主成分大多是以高分子树脂为基础的成膜物质 其次是起装饰效果的颜料 大多数涂料是溶剂型和水基型 助剂包括固化剂 催干剂 流平剂及表面活性剂 但也有不需溶剂和水的固体粉末涂料 胶黏剂的主成分大多是以高分子树脂为基础的胶接力强大的粘合物质 它基本不含颜料 也有溶剂或水 助剂以固化剂 偶联剂为主