涂料基础知识

1,10涂料基础知识,2,绝大多数液体涂料包括：成膜物质1.固体份着色材料辅助材料（助剂）2.挥发份溶剂,10.1涂料组成,3,第一节涂料组成,一、成膜物质,成膜物质是一些涂于物体表面能干结成膜的材料，是一些含有特殊官能团的树脂或油类。成膜物质即可单独成膜，也可以粘结颜料等共同成膜。因此也叫固着剂、粘结剂。成膜物质是涂料中最主要的成分，主要决定着漆膜的各种物理化学性能，它是涂料的基础物质，因此也称为基料、漆料、漆基等。,4,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,油脂,有机成膜物质,无机成膜物质,原硅酸乙酯碱性硅酸盐等,5,1、油脂油脂包括植物油和动物脂肪，其中主要使用植物油。植物油是涂料工业的主要原料，用于制造清漆，色漆、油改性树脂，以及作为增塑剂等。,6,植物油的主要成分可简单表示为：,HOOCR1HOOCR2HOOCR3脂肪酸,CH2OOCR1CHOOCR2+3H2OCH2OOCR3甘油三酸脂水,从分子结构中可以看出，脂肪酸基（RCOO）是植物油的主要组成部分，决定着油脂的性质。脂肪酸的种类不同，化学结构不同，油脂性质也就不一样。,CH2OHCHOH+CH2OH甘油,7,固化成膜机理,不饱和脂肪酸中双键数含量越多，不饱和程度越大，当涂层暴露于空气中，其氧化聚合作用越强，成膜越快，干性越好。,不饱和脂肪酸的植物油,涂层,氧气,固体漆膜,分子不断增大,8,植物油的不饱和程度常以碘值来表示。涂料工业使用多种植物油，常依据其不饱和程度分为（1）干性油：碘值在140以上。如亚麻油、桐油等，它是油性漆的主要成膜物质。（2）半干性油：碘值在100140之间。如豆油、葵花油等，多用于制造浅色漆或醇酸树脂。（3）不干性油：碘值在100以下。如蓖麻油、椰子油等。不能直接用作成膜物质，而常用作增塑剂和制造合成树脂。,9,2、树脂树脂是一些非结晶型的固体或半固体的有机物质，分子量一般较大。多数可溶于有机溶剂如醇、酯、酮等，一般不溶于水。用树脂制漆比单纯用植物油制漆能明显地改进漆膜的硬度、光泽、耐水性、耐磨性、干燥速度等性能，所以近代涂料工业大量应用树脂为主要原料制漆。,10,涂料用树脂按来源可分为如下三类：（1）天然树脂。来源于自然界的动植物，如虫胶、松香等。（2）人造树脂。利用天然树脂经化学改性的树脂，如甘油松香酯、石灰松香等。（3）合成树脂。用各种化工原料经聚合或缩合等化学反应合成的，如酚醛、醇酸、聚氨酯、聚酯、丙烯酸酯等。,11,易于涂饰；干燥速度快；具有良好的混溶性和溶解性；与基材附着性好，并且涂膜坚韧、耐磨；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,12,二、着色材料着色材料主要有颜料和染料。,着色材料,颜料,染料,着色颜料体质颜料（填料）,直接染料酸性染料碱性染料分散性染料油溶性染料,13,1、颜料定义：颜料是一种细微的粉末状有色物质。它一般不溶于水、油或有机溶剂等介质中，而能均匀的分散在其中。它一般是0.2-10m的无机或有机粉末。除了着色、遮盖作用之外，颜料的更重要功能是改善所形成涂膜的物理特性和各种使用功能。,14,（1）颜料的作用,使涂层具有所需的色彩；能遮盖基底原有的颜色；能减少涂膜反光或光泽；能调整涂料的施工性能；能填充涂层凹陷，增加涂膜厚度，降低成本；能增加涂膜机械强度、附着力、降低渗透性；能提高涂膜的耐久、耐候性能；能赋予涂膜一些特殊性能；,15,（2）颜料的性能,制造色漆与涂饰施工过程中，要求颜料具有较高的着色力、分散度、遮盖力、耐光耐候性，较低的吸油量，不渗色性。,16,（3）颜料的品种a、按化学成分分为：无机颜料和有机颜料。b、按来源分为：天然颜料和合成颜料。c、按其在涂料所起的作用可分为为：着色颜料具有一定着色力和遮盖力，在色漆中主要起着色与遮盖作用的一些颜料，可对木质基材进行着色。体质颜料又称填料，填充料。是一些不具有着色力和遮盖力的白色和无色颜料,主要起到增加漆膜厚度与体质的作用，降低成本。,17,表12常用（着色）颜料,18,续表12常用（着色）颜料,19,续表12常用（着色）颜料,20,续表12常用（体质）颜料,21,2、染料（1）概述染料是一些能使纤维或其它物料相当牢固着色的有机物质。染料一般可溶于水或某些溶剂中。颜料与染料对比：含有颜料的涂料是混合物，涂于制品表面既着色又遮盖；染料一般不作为涂料的组成成分，用染料可配成水或有机溶剂的透明有色溶液，涂于木材上或涂层中既着色又透明，不遮盖木材的纹理。,22,三、溶剂溶剂：能溶解和分散成膜物质易挥发的材料。稀释剂：涂饰施工时用于调节涂料粘度的溶剂。1、溶剂的作用（1）便于施工；（2）增强涂料对木材表面的湿润性；（3）有利于改善涂层的流平性。,溶剂与稀释剂有什么区别呢？,23,2、溶剂性质,溶剂性能指标,溶解能力,挥发速度,24,2、溶剂的性质,溶解力,溶解速度,溶液粘度,贮存性,对温度稳定性,概念：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。,溶解力,25,不同溶剂对不同成膜物质溶解能力不一样。因此，正确选择溶剂必须了解每种成膜物质相应的溶剂品种，否则用错溶剂将会造成浑浊、沉淀、析出、失光甚至报废。,26,概念：指溶剂从涂层中挥发到空气中去的速度。,挥发过快,影响流平,无充裕的回刷理顺时间（手工涂刷）,漆膜粗糙结皮（喷涂）,涂层易发白（潮湿环境）,挥发速度,27,影响溶剂挥发速度的因素很多，关系较大的是溶剂的沸点。一般来说沸点低的溶剂比沸点高的挥发快。,挥发过慢,流挂,表干时间太长,挥发速度,28,按沸点高低将溶剂分为：,低沸点（150）,利于流平防止涂层变白,挥发速度,29,3.溶剂品种石油溶剂：200号溶剂汽油等；萜烯溶剂：松节油、双戊烯等；煤焦溶剂：即苯类溶剂，苯、甲苯、二甲苯等；酯类溶剂（强）：醋酸酯类，如醋酸乙酯等；酮类溶剂（强）：丙酮、环已酮等；醇类溶剂：乙醇、丁醇等。水：应用于水性漆。,30,溶剂品种按照溶剂所起的作用，可分为：,真溶剂：能够单独溶解某种树脂。,助溶剂：单独使用时无实际溶解能力，当与真溶剂并用则可增加溶解力的溶剂。,稀释剂：单独不能溶解，但能起到稀释的作用，降低涂料的粘度。,31,现代木器漆常选取几种溶剂的适当比例混合而成。混合溶剂常包括低、中、高沸点的真溶剂、助溶剂与稀释剂。混合溶剂具有溶解力大，挥发速度适当，成膜无缺陷等优良性质。,32,四、辅助材料辅助材料是指在涂料的组成中对成膜物质能产生物理和化学作用，辅助其形成优质涂膜的一些材料。辅助材料在涂料中用量很少，但作用显著。如：催干剂、流平剂、消光剂和增光剂、防潮剂、增塑剂、固化剂、润湿剂等等。,33,一、标准分类（依据成膜物质的不同，共分18大类）,10.2涂料的分类,硝化棉,34,续表1-4涂料分类,35,续表1-4涂料分类,36,二、习惯分类,1.按储存组分数分类分为：单组分漆和多组分漆。2.根据组成特点分类1）根据成膜物质用油和树脂的含量分为：油性漆和树脂漆。2）根据溶剂的特点分为：溶剂型漆、无溶剂型漆、水性漆等。3.根据透明度与颜色分类分为：透明清漆、有色透明清漆、有色不透明彩色漆（实色漆）等。,37,4.按施工功用分类分为腻子或填孔剂、着色剂、头度底漆、二度底漆等。,腻子,1稠厚、2稀薄，均含有大量体质颜料,着色剂,底着色或涂层着色,头度底漆,起封闭作用；有利于渗入木材；,二度底漆,打底材料，构成漆膜主体，含有大量填料,面漆,罩面，对涂饰外观起重要作用。,38,5.按光泽分类分为：亮光漆和亚光漆（包括半亚和全亚）等。6.按成膜固化机理分类分为：挥发型漆、非挥发型漆、光敏漆、电子束固化型漆。,二、习惯分类,39,按施工方法分类刷用漆、喷漆、烘漆、电泳漆等。按涂料作用分类防锈漆、防火漆、耐高温漆等。按用途分类建筑涂料、汽车涂料、卷材涂料、罐头涂料、塑料涂料、木器涂料、纸张涂料、油墨等。,40,硝基漆,挥发型漆,面漆,亚光漆,单组分漆,树脂漆,透明清漆,二、习惯分类,41,10.3涂料与漆膜性能,液体涂料性能,固体干漆膜性能,涂料性能,42,一、液体涂料性能,1.清漆透明度清漆应具有足够的透明度，清澈透明，无任何机械杂质和沉淀物。,清漆透明度对形成漆膜的影响？,43,清漆：清漆颜色越浅越好。真正水白透明无色的清漆很难达到，多数清漆都带有微黄色。,2.颜色与外观,色漆：呈现的颜色应与其颜色名称一致，纯正均匀。在日光照射下，经久不褪色。,44,3.固体分含量定义：固体分在涂料组成中的含量比例，用百分比表示。公式：GS=100%M式中：G固体分重量（g）M涂料重量（g）S固体分含量（%）,固体份含量对涂装有何意义？,45,涂料固体分含量的测定,不同漆种固体分含量如下：聚氨酯漆：4050；挥发型硝基漆：1520；无溶剂型不饱和聚酯漆和光敏漆：100,46,4.粘度粘度即流体内部阻碍其相对流动的一种特性，也称粘（滞）性或内摩擦，也就是液体涂料的粘稠或稀薄的程度。不同涂装方法要求不同的涂料粘度：1、手工刷涂、高压无气喷涂、淋涂、辊涂可使用粘度高些的涂料；2、空气喷涂法要求涂料粘度较低。,47,4.粘度涂料的粘度分为：原始粘度（出厂粘度）和施工粘度（工作粘度）。,工作粘度：是用稀释剂调配涂料，适合某种涂饰方法使用，并能保证形成正常涂层的粘度。,原始粘度：是指用漆单位购进的漆的粘度。,48,49,涂料粘度与周围环境气温以及涂料本身温度有关，当涂料被加热时，粘度自然降低。在施工过程中，随着溶剂的挥发，涂料的粘度会变高。要注意随时测量涂料的粘度。,50,5.干燥时间,定义：涂料涂饰于制品表面，由能流动的湿涂层转化成固体漆膜的时间即干燥时间，它表明涂料干燥速度的快慢。,影响因素：如南方北方、冬季不同季节的环境温湿度影响，涂层厚度，通风条件，不同涂料品种等。,51,5.干燥时间在整个涂层干燥过程中经历了：表面干燥也称表干、指干、指触干燥。表面形成微薄漆膜。实际干燥涂层已完全转变成固体漆膜，具有一定硬度。完全干燥也称彻底干燥，是指漆膜已干透，已达到最终硬度，具备了漆膜的全部性能。,52,重涂时间：允许重涂的最短时间间隔。当采用“湿碰湿”工艺连续喷涂时，需要确定重涂时间，过早重涂可能咬起下层涂膜。可打磨时间：即涂层干燥至可打磨的时间。此时打磨爽滑方便，否则容易糊砂纸。干硬：漆膜已具备相当的硬度，对于面漆干至此时已经可以包装出货，产品表面不怕挤压。,53,表干时间的测定：吹棉球法指触法实干时间的测定：指触法；压棉球法。,54,6.施工时限也称配漆使用期限，是指多组分漆当按规定比例调配混合后能允许使用的最长时间。施工时限长短对于方便施工影响很大。时限过短，便来不及操作或粘度增加而影响施工和涂料的流平，成膜易出现各种缺陷等。,55,7.贮存稳定性涂料不是可以长期贮存的材料，一般来讲，从生产日期算起，至少有半年至一年以上的使用贮存期，在此期限内贮存应是稳定的。涂料的贮存稳定性与存放的外界环境、温度、日光直接照射等因素有关。,56,8.流平性定义：涂料经某种涂饰方法（刷、喷、淋等），涂饰到某表面上后，液体涂层能否很快流动分布均匀平整的性能。涂料流平性与其粘度、所含溶剂的沸点高低、表面张力、涂料本身温度有关。,57,二、固体漆膜性能,6.耐温变性,固体漆膜性能,2.硬度,3.耐液性,4.耐热性,8.光泽,1.附着性,5.耐磨性,7.耐冲击性,58,国标中规定了8项检测项目、方法和指标1、家具表面漆膜耐液测定法2、家具表面漆膜耐湿热测定法3、家具表面漆膜耐干热测定法4、家具表面漆膜附着力交叉切割测定法5、家具表面漆膜厚度测定法6、家具表面漆膜光泽测定法7、家具表面漆膜耐冷热温差测定法8、家具表面漆膜耐磨性测定,59,1.附着性也称附着力，是指涂层与基材表面之间或涂层之间通过物理与化学作用相互牢固粘结的能力。提高附着力应使成膜物质分子充分流动，铺展，使基材表面能被成膜物质溶液充分润湿。,基材表面状态影响漆膜附着力的因素有哪些？,60,十字切割法测定漆膜附着力,61,2.硬度硬度是材料的一种机械性质，是材料抵抗其它物质刻画、碰撞或压入其表面的能力。,漆膜硬度并非越高越好，过硬的漆膜柔韧性差，容易脆裂，抗冲击强度低也影响附着力。,62,漆膜硬度测定方法：a.摆杆硬度测定法将漆膜的硬度与普通玻璃表面相比较，常用一个无量纲数来表示，玻璃相当于1，硬度大的漆膜可达到0.70.8、软的漆膜为0.20.3左右。聚氨酯漆膜0.6，聚酯漆膜0.7，光敏漆膜0.8以上。b.铅笔划痕硬度法国标规定，采用一套同一批号的中华牌高级绘图铅笔，从6H、5H.H、HB、B、2B.6B，其中6H最硬，6B最软，由6H到6B硬度递减。,63,3.耐液性指漆膜接触各种液体（水、溶剂、饮料、酸、碱、盐以及其他化学药品等）时的稳定性。耐液性测定方法：用浸透各种试液的滤纸放在试样表面，经规定时间移去，根据漆膜损伤程度评级。,64,4.耐热性指漆膜经受了高温作用而不发生任何变化的性能。在检测漆膜耐热性时常分为耐干热与耐湿热两种方法。耐热性测定方法：用一铜试杯（内盛矿物油），加热至规定温度置于试样板漆膜上，经规定时间移走，检查漆膜状态与光泽变化情况评级（干热测定）。,65,5.耐磨性漆膜在一定的摩擦力作用下，成颗粒状脱落的难易程度。耐磨性测定方法：采用漆膜磨耗仪。以一定负载下不露白的研