丙烯酸培训资料PPT课件

1 丙烯酸涂料 2 目录 一 丙烯酸涂料发展史二 丙烯酸涂料的概念及分类三 丙烯酸涂料技术特点四 丙烯酸聚氨酯漆与聚氨酯漆 环氧漆的对比五 丙烯酸涂料施工常见问题六 典型丙烯酸涂料配套七 丙烯酸涂料工程机械部件涂装程序 3 一 丙烯酸涂料的发展史 20世纪60年代由丙烯直接氧化经丙烯醛生产丙烯酸方法开发成功 1969年美国联碳 UCC 建立了工业化生产装置 经过20多年不断改进 已成功制造丙烯酸酯的主流方法 1982年异丁烯直接氧化制造甲基丙烯酸酯 并在日本三棱人造丝公司工业化 经多次改进 该法已成为日本生产甲基丙烯酸酯的主流方法 从此丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯原料直接来自石油 为丙烯酸酯涂料提供了充足 廉价 优质的与原材料 20世纪30年代 DuPont和ICI相继进行涂料用丙烯酸酯树脂的生产 热塑性丙烯酸酯涂料取代硝基漆在汽车和工业涂料上开始应用 到20世纪50年代 美国 加拿大相继开发了热固性丙烯酸酯涂料 用于汽车涂装 4 在日本 20世纪50年代 溶剂型热塑性丙烯酸酯涂料工业化 60年代热固性丙烯酸酯涂料用于汽车涂装 在我国 20世纪60年代开始开发丙烯酸酯涂料 70年代开始广泛研究 80年代由于北京东方化工厂丙烯酸装置的投产 为我国丙酸涂料的发展创造了有利条件 90年代 吉化和上海高桥的丙烯酸装置的投产 是我国丙烯酸酯涂料工业出现突飞猛进的发展 到20世纪末 20年间我国丙烯酸树脂漆增长了20倍 近30多年来世界各国对丙烯酸酯树脂系涂料继醇酸树脂涂料之后 成为又一类通用性很强的合成树脂涂料 几十年前就有人预言 丙烯酸树脂在涂料中用树脂中的地位 总有一天会超过醇酸树脂 现在这一预言早已成了现实 在发达国家中 丙烯酸酯树脂涂料的产量已稳居合成树脂涂料的第二位 而且丙烯酸酯在涂料中的应用领域不断扩展 用量迅速增加 5 二 丙烯酸涂料的概念及分类 1 丙烯酸涂料的概念以丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯为主要原料合成的树脂称丙烯酸酯树脂 由丙烯酸酯树脂为主要基料的涂料属丙烯酸酯涂料 6 2 丙烯酸涂料的分类2 1 溶剂型涂料 热塑性丙烯酸类涂料热塑性丙烯酸类涂料单纯依靠溶剂挥发成膜 属非转化型涂料一类 早期的热塑性丙烯酸类涂料无论从工艺上还是性能上看 都不太完善 普遍存在下述不足 a 施工性能 早期的热塑性丙烯酸树脂系涂料由于合成工艺还不尽成熟等方面的原因 其分子量及其分布都不一定合理 有时为了提高漆膜的性能 只好采用增加分子量的方法 但是在涂装时非常容易出现拉丝的现象 必须加入大量稀释剂以降低施工黏度来解决 显然 大量稀释剂的加入 施工固含量的下降 必然导致漆膜干 瘦 丰满度差 很难获得满意的涂装效果 7 b 润湿性能 润湿性能差是无油合成树脂的通病 它不仅仅很容易给涂层表面带来缩孔 缩边等缺陷 而且在制造色漆或色浆时 很难很快将颜料 填料等分散于基料树脂中 而且比较容易出现浮色 发花等弊病 c 相容性能 早期热塑性丙烯酸树脂与大多数合成树脂的相容性都不太好 这又给制漆加工带来了极大的限制 d 耐溶剂性 热塑性丙烯酸高分子作为涂料使用时 仅仅依靠溶剂挥发成膜 这类漆膜遇到某些溶剂时必将发生再溶解 至少是溶胀 所以热塑性高分子用作涂料的主成膜物质时 耐大多数有机溶剂性均差 8 e 热敏性能 热塑性高分子合成材料都对热敏感 顾名思义 热塑性就意味着这种高分子材料达到一定的温度时 软化点 就会由玻璃态转化为黏弹态 显然 处于黏弹态下的高分子材料是不能像通常的涂层材料那样 发挥诸如保护 装饰作用的 如果聚合物的玻璃化温度偏高 则漆膜较硬 脆 柔韧性欠佳 如果聚合物的玻璃化温度偏低 比如低于40 50 那么在炎热的夏天当户外环境温度超过其玻璃化温度以上时 则该漆膜就会变软 发黏 进而沽灰 必将严重损坏涂层的装饰效果 提高聚合物的分子量可以相应提高其软化点 但是又可能带来施工不挥发分偏低 黏度偏高的问题 且漆膜肯定会显得不丰满 这些都是热塑性丙烯酸系涂料能否进一步拓展的技术关键 9 玻璃化温度 1 什么是玻璃化温度高聚物由高弹态转变为玻璃态的温度 指无定型聚合物 包括结晶型聚合物中的非结晶部分 由玻璃态向高弹态或者由后者向前者的转变温度 是无定型聚合物大分子链段自由运动的最低温度 通常用Tg表示 没有很固定的数值 往往随着测定的方法和条件而改变 高聚物的一种重要的工艺指标 在此温度以上 高聚物表现出弹性 在此温度以下 高聚物表现出脆性 在用作塑料 橡胶 合成纤维等时必须加以考虑 2 丙烯酸树脂玻璃化温度 Tg 的重要性 1 设计涂料用丙烯酸树脂的配方 一旦根据涂料品种 性能和特殊性能等综合要求 确定了丙烯酸树脂的玻璃化温度后 就基本上确定了树脂所选择的单体 也就决定了树脂的性能和制漆后涂料的性能 10 2 丙烯酸树脂的玻璃化温度值决定了其涂膜的硬度和抗划伤性 玻璃化温度值越高 前提是漆膜不脆 抗划伤性越强 反之 玻璃化温度值越低 其涂膜硬度越低 其抗划伤能力越差 在夏天温度较高时涂膜容易变软 回粘 易受污染 3 丙烯酸树脂的玻璃化温度越高 制漆后涂膜干率越好 反之 玻璃化稳定越低干率越差 4 丙烯酸树脂的玻璃化温度越高 其涂料的溶剂释放性越好 反之 玻璃化温度越低 其溶剂挥发性越差 5 在同样树脂合成反应条件下 树脂的玻璃化温度越高 树脂反应最终黏度越大 反之 树脂玻璃化温度越低 树脂反应最终黏度越低 6 丙烯酸树脂玻璃化温度值越高 制漆后涂膜耐溶剂 耐腐蚀性越好 反之 树脂玻璃化温度值越低 其制漆后涂膜耐腐蚀性 耐溶剂型越差 11 热固性丙烯酸类涂料涂料行业中用得最多 最为普遍的是交联型丙烯酸系树脂涂料 尤其是含羟基及环氧基的丙烯酸类树脂 其中含羟基的丙烯酸类树脂用得最多 有添加氨基树脂作为交联剂的丙烯酸 氨基高温烘烤型涂料以及添加异氰酸酯类作为交联剂的低温固化型丙烯酸 聚氨酯类涂料 a 丙烯酸 聚氨酯类涂料 丙烯酸 聚氨酯类涂料为双组分涂料 由含羟基丙烯酸树脂和含异氰酸酯基的二异氰酸酯类混合而成 它成功地将丙烯酸类涂料良好的挥发成膜性与异氰酸酯的交联性结合在一起 充分发挥了前者的快干性以及后者的因交联成膜而带来的突出的漆膜性能的特点 受到广大客户的好评 一直以来都是国内外汽车修补涂料行业中作为本色漆和金属闪光漆罩光清漆的主要漆种 另外这类涂料在摩托车 家电 木器家具 建筑等行业均有着较为广泛的用途 12 b 丙烯酸 氨基烘烤型涂料 主要用作汽车原厂漆 摩托车 家电以及其他对装饰性能要求较高的场合 丙烯酸 氨基类涂料在汽车总装厂中主要用作本色漆及多层金属闪光漆的罩光清漆 在摩托车和家电行业则主要用作瓷漆 多层金属闪光漆中的底色漆以及罩光清漆等 c 含环氧基的丙烯酸树脂类涂料 含环氧基的丙烯酸系聚合物仅仅是新近推出市场的试验性产品 这是为了提高汽车表面涂层的耐酸性以及避免双组分丙烯酸 聚氨酯中 异氰酸酯类的毒性而开发出来的新品种 13 d 含羧基的丙烯酸树脂类涂料 以环氧树脂和氨基树脂为交联剂主要用于需要一定防腐蚀性能的场合 如罐头涂料以及其他工业涂料等 e 丙烯酸改性醇酸类涂料 结合了丙烯酸类涂料以及醇酸树脂类涂料的特点 可像醇酸树脂那样 加入催干剂做成白干型涂料 f 含硅氧烷基的丙烯酸树脂类涂料 在丙烯酸聚合物的主链上引入烷氧基硅烷单元 利用硅烷上的烷氧基在酸 碱或有机金属化合物催化剂存在下水解 缩合从而交联成膜 14 15 2 2 水性丙烯酸类涂料 热塑性丙烯酸酯乳胶漆 丙烯酸乳胶类涂料 无论是市场俗称 纯丙 的丙烯酸乳胶还是称之为 苯丙 的丙烯酸 苯乙烯乳胶等迄今为止仍然是建筑涂料行业的主要品种 热固性丙烯酸酯乳胶漆a 丙烯酸乳液 早期曾大量用作建筑内外墙涂料 后因性能更为优越的乳胶型涂料问世而逐渐淡出市场 b 水稀释型丙烯酸类涂料 多用于电泳底漆 家电 铝之类非铁金属制品以及皮革等方面 丙烯酸类作为电泳涂料使用时 主要考虑的是它的色浅 保光 保色性良好 所以多用作一次性底面合一的彩色涂装中 该产品树脂颜色为乳白色 也成为水分散型 16 c 水溶性丙烯酸类涂料 可用于汽车 家电 金属制品以及纸张等涂装中 如水性金属闪光底色漆 水性罩光清漆等 但水性涂料的施工性能较同类溶剂型涂料而言 还存在一定差距 它们在喷涂施工时对施工环境的依存性非常之高 比如与相对湿度的相关关系就远远高于溶剂型涂料 正因为水性涂料此方面的苛刻要求使不少用户只能望而却步 致使它的应用范围到目前还远低于人们的期待 该产品树脂颜色为透明 并且可以在水中无限分散 17 18 2 3 无溶剂型丙烯酸类涂料 19 三 丙烯酸涂料技术特点 涂料是指一种液态或粉态材料 它可通过某种特定的施工工艺涂覆在物体表面 经干燥固化后形成牢固附着 具有一定强度的 连续的固态涂膜 对被涂物具有保护 装饰或其他特殊功能 丙烯酸涂料作为其中综合性好 通用性强的一类涂料 具有较广阔的市场影响力 其产品档次齐全 方便客户选择 丙烯酸涂料有如下特点 1 涂料漆质幼滑 细度高 漆面外观平整光洁 手感舒适 2 色彩柔和 漆膜坚硬 表面平整无光 观感舒适 色彩明快而柔和 颜色附着力强 是粉刷墙面和天棚的理想涂料 3 颜色系列多种多样 色彩鲜艳和持久 涂膜外观光泽 丰满度 色泽 细腻等 4 干燥速度快 在25 时 30分钟内表面即可干燥 120分钟左右就可以完全干燥 5 涂料完全干透后 耐脏力强 可用水擦拭 但是不伤漆面 20 6 耐碱性好 涂于呈碱性的新抹灰的墙和天棚及混凝土墙面 不返粘 不易变色 7 不引火 因涂料属水相系统 所以无引起火灾危险 8 味道清新 无刺激性 9 抗紫外线 抗化学药品性 抗磨损 抗水碱 抗霉菌藻类等 10 对底材或对旧漆膜的附着力强 11 具有硬度 冲击 柔韧性 12 具有较好的延伸率和拉伸强度 13 纯丙烯酸耐老化性好 防水层的使用寿命长 14 施工方便 辊涂 刮涂均可施工 可在潮湿基面上施工 防水层形成无接点的连续弹性膜 对结构复杂的异型部位施工尤为方便 21 其中最为主要的是以下两点 施工性能优良 丙烯酸类涂料的施工性能良好 它们不仅能够适应几乎所有的涂装工艺 而且还能满足施工方面的某些特殊要求 其中有些甚至特殊到其他类别的涂料很难满足的地步 我们知道 汽车修补施工时 对所采用的瓷漆和罩光清漆的各项性能均有着非常苛刻的要求 而其中最为关键的就是要求它的不沾灰时间不得超过15min 应该承认 既能满足汽车漆各项性能指标 其不沾灰时间又不会超过15min的品种最合适的莫过于丙烯酸类涂料体系中的丙烯酸 聚氨酯 22 优良的装饰性能 正是由于丙烯酸类涂料良好的施工性能 使得这类涂料很容易获得非常理想的装饰效果 尽管在丙烯酸类涂料发展的初期 还有人对这类涂料涂层的 丰满度 存在些许疑虑 但近年来高不挥发分 低黏度丙烯酸类树脂的出现已经成功地弥补了这一缺憾 丙烯酸类涂料的高光泽 高鲜艳性已经得到市场普遍赞许 23 四 丙烯酸漆与聚氨酯漆 环氧漆的对比 24 25 五 丙烯酸涂料施工常见问题 1 咬底 26 27 1 1什么是咬底咬底 是指上层涂料中的溶剂把底层漆膜软化 溶胀 导致底层漆膜的附着力减小 而起皮 揭底的现象 1 2咬底的原因 1 底漆未完全干燥就涂面漆 面漆中的溶剂极易将底漆溶解软化 引起咬底 2 刷涂面漆时操作不迅速 反复刷涂次数过多则产生咬底现象 3 对于油脂性漆膜以及干性油改性的一些合成树脂漆膜未经高度氧化和聚合成膜之前 一旦与强溶剂相遇 底漆膜就会被侵蚀 如底漆用普通醇酸底漆 面漆使用丙烯酸面漆 则丙烯酸面漆中的溶剂就会把底漆咬起 并与原附着基层分开 28 1 3防治措施 1 应待底层涂料完全干燥后 再刷涂面层涂料 2 刷涂溶剂性的涂料时 工技术熟练 操作准确 迅速 防止反复刷涂 3 底层涂料和面层涂料应配套使用 4 对于严重的咬底现象 需将涂层全部铲除干净 待基层干燥后再选用同一种的涂料进行刷涂 29 2 干喷 30 2 1什么是干喷干喷指到达被涂物表面前液体涂料已经半干 但还有一定的湿度干干能够附着于表面成膜 却不能形成连续且有限的涂膜 涂层 基材 松动的