涂料组成的概述

涂料组成的概要、一、涂料与涂装1、涂料(coating )是以高分子材料为主体，以有机溶剂、水、空气为分散介质的多种物质的混合物。 完全以有机溶剂为分散介质涂料为溶剂型涂料； 将完全或主要以水为分散介质的涂料称为水性涂料，不含溶剂，即以空气为分散介质的涂料称为粉体涂料。 2 .在基体表面均匀涂布涂装涂料，形成连续致密的涂膜的作业工序。 涂膜的质量取决于所使用的涂装材料(包括涂料、前处理液等)，涂装技术和设备与涂装管理三者相连，相互影响，一般称为涂装三要素。 涂料在涂层上只能是半成品，最终必须是涂层膜而不是涂料本身。3、涂料和涂装的主要作用是保护金属材料和非金属材料不受环境影响，延长产品寿命，减少经济损失。 具体而言，发挥以下作用： 3.1保护作用涂料在被涂物的表面连续形成均匀的薄膜，与周围的介质隔离，使物体的表面不被大气中的水分、气体、微生物、紫外线等腐蚀，延长寿命。 3.2装饰作用产品的质量是内在质量和外观质量的综合。 涂装给各种产品以优美的造型和外观，具有改善产品外观质量、提高产品使用价值和商品价值的重要作用。 3.3功能涂料可做色彩广告，用不同的色彩显示警告、安全、前进和停止等信号。 在各种管理、容器、机械设备的外观上涂抹各种颜色，便于识别操作。 另外，涂装还形成了耐磨性、耐热性、阻燃性、导电性、抗静电性、荧光性、防酶性等特殊功能的涂层，将涂料发展成功能性工程材料之一，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。4，VOC(organicvolatilecompound )涂料中挥发性有机化合物的含量。 该值越高，涂料施工中环境污染越严重，资源浪费越多。 溶剂型涂料尽管VOC高，但由于具有良好的施工特性、流平性、优良的装饰性和良好的成套性，目前用量仍很大，因此介绍其树脂及其特性。 涂料的基本组成、涂料1、固体成分1.1主要成膜物：树脂1.2副成膜物：颜料1.3副成膜物：催化剂、润滑剂、乳化剂、稳定涂料、固化剂、抗桔皮剂等2、挥发成分2.1真溶剂2.2助溶剂2.3稀释剂、各涂料由树脂、颜料、稀释剂、辅助材料等构成。 树脂可以单独形成均匀的薄膜，也可以与颜料等一起成膜，它们是涂料的基础，起到决定涂料性能的作用，因此作为涂料主要成膜物的颜料和其他功能性助剂本身具有形成完全涂膜的能力，但与主要成膜物一起参与成膜， 能够赋予涂膜色彩和其他功能，被称为次要成膜物的涂料助剂，如流平剂、稳定剂、催干剂、消泡剂、固化剂等，主要满足涂料在生产加工、贮存、施工或成膜中的特殊性能，它们的共同特点是用量少、作用显着，在有涂料方面发挥着重要作用主要成膜物、副成膜物、副成膜物构成涂膜，涂料中的质量分数称为固体成分含量。 稀释剂在主要成膜物中起溶解、分散等作用，可调节涂料的施工性能和贮藏稳定性，该成分在涂料固化过程中完全发挥作用，故又称为挥发成分。涂膜的构成和作用、涂和烘烤、涂和烘烤是工作中常用的涂膜结构和生产技术，例如二涂二烧，是指二次涂装二次烘烤，即各层的涂装结束后，经过烘烤才进行下一工序的涂装。无色涂料(双涂层烘烤)-涂层-上层涂料(三涂层烘烤)-涂层-上层清漆珠光涂料(四涂层烘烤)-涂层-油漆珠光涂料-清漆南京福特(三涂层烘烤)-涂层-上层清漆，溶剂，树脂，完全固化后，涂膜中完全没有溶剂和稀释剂。 分子的化学反应结束，形成固体的高分子层。 在固化过程中，随着溶剂的蒸发，树脂分子通过化学反应相互结合。 喷雾后，颜料、树脂、溶剂混合在一起。 b )反应型涂料的固化干燥，树脂涂料用树脂经历了一系列的进化过程。 最初使用的是植物油等天然树脂，然后使用干燥快、硬度高的硝基纤维素树脂，为了改善涂膜的光泽和丰满度，在硝基纤维素中加入醇酸树脂。 随着人工合成树脂技术的发展，烘烤交联型醇酸树脂和氨基树脂、热塑型丙烯酸树脂和热固型丙烯酸树脂、环氧树脂等也得到应用。 1.1醇酸、聚酯树脂醇酸树脂是将多元醇、多元酸和一元酸(脂肪酸)酯化而成的树脂。 用多元醇和多元酸酯化，没有被脂肪酸改性的树脂叫做聚酯树脂。 1.2氨基树脂氨基树脂是指含有氨基官能团的材料与醛类(主要是甲醛)反应，醇类再次改性，可溶于有机溶剂的树脂。 例如三聚氰胺甲醛树脂、尿素甲醛树脂等。 氨基树脂在涂料中广泛用作醇酸(聚酯)树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂等交联剂。 1.3丙烯酸树脂烯烃类树脂多用于涂料，最多，最重要的是丙烯酸树脂。 是以丙烯酸酯和苯乙烯为主的丙烯酸酯系单体为原料，在一定条件下合成的高分子化合物。 1.4环氧树脂是指含有环氧基高分子物。 主要由表氯醇和双酚a合成。颜料是有色涂料生产过程中不可或缺的原料，可以使涂层具有一定的隐蔽能力，提高色彩和装饰性。 不仅如此，由于颜料在涂层中阻隔紫外线的透过，多数颜料具有吸收紫外线的功能，颜料也提高了涂层的抗老化作用，减弱了紫外线对成膜聚合物的分解作用，增强了其涂层本身的强度，提高了涂层的耐久性、耐候性、耐磨性等性能。 颜料是微细的粉末状的有色物质，不溶于水和油的介质，均匀地分散在介质中，涂布在物体的表面形成着色层，呈现一定的色彩。 颜料必须具有适当的遮蔽力、着色力、高分散度、鲜明的颜色和光稳定性等。 颜料和染料的不同在于染料可溶于介质，被染物全部被染色。2.1颜料的性质2.1.1颜料的颜料颜色是选择性吸收白色光成分的结果。 经过选择性吸收，看起来有被吸收的补色的颜色。 颜料的物理性质，例如分散度，在某种程度的范围内也影响颜色，分散度影响颜料的反射条件，因此，一般的粒径越小，色调越深，亮度越大。 2.1.2隐蔽力涂料的隐蔽力是指涂料涂在物体表面，隐蔽涂饰品表面的能力。 颜料的隐蔽力是指油漆涂膜中的颜料复盖接受该涂膜的表面，使其不透过涂膜出现的能力。 颜料与涂料基材的折射率差越大，颜料的隐蔽力越强。 颜料的隐蔽力不仅取决于被涂层反射的光的光量，还取决于照射到涂层表面的光的吸收能力。 颜料颗粒的大小和分散度影响隐蔽力。 颜料很好地分散，粒子变小，反射的面积变多，隐蔽力变大。 2.1.3着色力是将某种颜料和另一种颜料混合形成颜色强弱的能力。 2.1.4吸油量颜料的吸油量大小与分散程度有关，但分散程度并非单独决定。 2.1.5粒子的大小颜料粒子的大小不仅决定颜料的特性，还决定涂膜的品质。其他条件相同时，颜料的颜色由其细度决定。 细腻度提高，增强颜料的主要色调和亮度。 2.1.6耐光性的可见光谱均影响颜料的颜色，短波光如紫光和紫外线的影响更大。2.2涂料中几种重要的颜料2.2.1钛白。 钛白的化学成分是二氧化钛(TiO2)。 白色颜料中最高的一种，白色度纯净，不仅具有较大的着色力和隐蔽力，而且物理化性能优异，还能耐光、耐热、稀酸、耐碱，是涂料工业制备白漆、浅色涂料所必需的主要原料。 2.2.2炭黑。 炭黑最重要的因素是黑色和结构。 黑度与炭黑的粒径直接相关，粒径越小黑度越高。 结构是指原始粒子多或少，形成海绵般大的立体结构。 这种结构的增加使炭黑的分散在涂料用颜料中最为困难。 2.2.3彩色颜料。 彩色颜料的种类非常多，大致可分为有机颜料和无机颜料。 目前常用的有机颜料分子量高，性能好。 无机颜料一般具有较高的隐蔽力，耐渗色性、成本较低，但含铅、铬等重金属的无机颜料在许多国家尚未被用于涂料。 目前，金属闪光涂料多使用透明颜料。 颜料的透明性，从对颜料的传统认识来看不能说是优点。 但是，在金属闪光涂料中，只是利用这种颜料的高着色力使涂膜着色，不能复盖金属颜料、珍珠颜料发光的金属光泽。2.2.4铝粉颜料。 铝粉颜料以高纯铝为原料，因此具有很多金属特性。 铝粉颜料不是球状也不是粒状，是极薄的鳞片状的铝微粒，在涂膜中层平行排列，在树脂的作用下各层之间牢固结合，大幅度延长了来自外部的气体、水分、光线沿鳞片侵入或破坏涂膜的时间，其保护作用优于其他颜料，板状铝颜料2.2.5珍珠颜料。 最主要的品种是被二氧化钛复盖的鳞片状云母，光照会引起干涉反射，一部分波长的光强烈反射，一部分主要透过。 不同的地方被复膜的厚度不同，反射光和透射光的波长不同，因此显示不同的色调，能够给被复膜以美丽的珍珠色。 2.2.6超细氧化钛。 超细氧化钛利用特殊的加工技术，将原始粒径控制在50nm以下。 超微细氧化钛具有优异的防紫外线功能，作为透明性的紫外线吸收剂被用于化妆品(例如防晒霜)的制备。 涂料工业中使用的超细氧化钛颜料透明度高，具有均匀的粒径和良好的分散性，显示出与普通氧化钛完全不同的特殊性能。 例如，与铝粉颜料配合用于金属底漆时，会出现熟悉的异色效果。 从正面看时，这种涂层为黄色，从侧面的角度看时，涂层的颜色为蓝色。 除了这些特殊的色彩效果之外，还可以稳定颜料分散系统防止凝聚。 超细氧化钛可以提高涂膜的亮度。 其原理是微细的二氧化钛粒子吸附在着色颜料的表面产生静电荷，提高分散稳定性，形成的涂膜不仅有高光泽，还有提高图像清晰度，吸收紫外线的功能。 2.2.7超细轻质硫酸钡。 极细轻量硫酸钡与填料用硫酸钡相比有显着差异。 首先粒径小，可以在1um以下。 添加到有光泽的涂料中后，不影响涂膜的光泽和雾。 其添加在白色或有色颜料的粒子之间也发挥了隔离作用，使颜料的粒子保持一定的距离，提高了颜料的效率。具有极好的分散性，可以阻止涂料凝聚，提高流动性，3、溶剂是液态涂料的重要组成部分，是涂料中暂时存在的成分，施工涂布后从涂膜中挥发，但溶剂对涂料成膜质量的影响非常大。 溶剂的性质严重影响涂膜的外观和应用。 溶剂的选择，首先要考虑溶解力和挥发速度两个基本因素。 涂料中，溶剂必须溶解树脂，降低粘度。 挥发是涂料干燥过程的一部分，通过调节溶剂的挥发速度可以控制干燥过程各阶段的涂料粘度。 涂料的初始粘度取决于树脂的溶解力和溶剂的溶解力。 干燥过程各阶段的粘度取决于溶剂的挥发速度。 为了防止过剩的流动，在最初的干燥阶段溶剂的挥发相对较快，但为了达到一定的平衡和附着力，溶剂的挥发必须足够慢，这里存在平衡的问题。3.3溶剂的其它特性参数1 .闪点。 闪点表示溶剂使用中的安全危险性，样品受热后，其表面的蒸汽以可累积燃烧的浓度达到最低温度。 2 .电阻。 电阻是指溶剂导电能力的高低。 3 .密度。 密度是每体积溶剂的质量。 通常说明密度时对应的温度。 因为液体的体积会因温度而膨胀或收缩，但其质量不会变化。4、助剂现代社会对高质量、高标准涂料的性能要求，如光泽、保光耐候性、鲜映性、耐磨性等，向涂料化学技术人员提出了挑战。 添加涂料助剂可改善涂料生产工艺，提高涂料质量，赋予涂料特殊功能，改善涂料施工性能。 涂料助剂的种类已经发展得多种多样，作用也各不相同，根据助剂对涂膜和涂料的作用可分为在涂料生产过程中起作用的助剂。 例如消泡剂、润滑剂、分散剂。 涂料贮藏过程中作用的助剂。 例如，防沉淀剂。 涂料施工成膜过程中发挥作用的助剂。 例如催干剂、固化剂、流平剂、表面控制剂、静电调节剂。 影响涂膜性能的助剂。 例如增塑剂、消光剂、抗静电剂、光稳定剂、防滑剂.4.1消泡剂的泡沫有时对泡沫的灭火、泡沫的塑料等有用。 但在涂料生产和涂料涂装施工中，泡沫的形成给操作带来很大困难。 泡沫可以在高速分散机、砂磨机、泵的运输、液态涂料的施工阶段，如喷气、刷漆等生产和应用的各个阶段产生，通过使空气介入系统中形成的泡沫，会导致生产时间的延长和表面缺陷。 为了除去气泡，上述的稳定效果必须通过添加消泡剂来避免。 作为消泡剂，必须具备去除破坏气泡结构而产生的气泡的性能。 抑制气泡的产生。 加速空气的释放和气泡在表面的附着。 消泡剂的作用主要发生在稳定的泡膜层，消泡剂不能在涂料系统中溶解，运动能力进入膜层，扩散到界面，驱散表面活性剂，使膜变薄或压碎。 消泡剂的化学成分是具有较低表面张力的分子，在涂料体系中的相溶非常重要，过度相溶，消泡能力不强，相溶，消泡能力好，但影响系统澄清，可能发生缩痕。4.2润湿剂、分散剂颜料的分散是有色涂料制造技术的重要一环，将颜料、填料分散在细粒子中，均匀分布在树脂、溶剂连续相中，得到稳定的悬浮体。 因此，颜料的分散与颜料、树脂、溶剂的性质和三者之间的相互作用关系。 颜料的分散被认为分为润湿、分散、稳定3个过程。润湿是指颜料表面的空气被树脂、溶剂、添加剂置换，即将一汽界面变为固液界面的过程。 分散是指将凝集的颜料粒子以机械力分散在一次粒子附近的小粒子中，形成浮游的分散体。 稳定是指形成的悬浮分散体即使在没有外力的环境下也处于分散悬浮状态。 润滑剂、分散剂的作用是加快润滑过程，减少分散所需的机械能，改善涂膜的平坦性，提高光泽，降低色糊的粘度，改善流动性，提高颜料的着色力和隐蔽力，防止颜色更鲜艳的涂膜的浮色、发花润滑剂、分散剂一般为表面活性剂，润滑剂主要降低物质的表面张力，其分子量小。 分散剂吸附在颜料粒子的表面，形成电荷排斥力和立体障碍，防止颜料的凝聚，能够使分散体保持稳定的状态，一般分子量大。 润滑剂和分散剂的作用有时难