表面技术8涂装技术

1、引引 言言涂装：将涂装：将涂料涂料通过一定的方法涂覆于通过一定的方法涂覆于物体物体表面，表面，经干经干燥或固化，形成均匀薄膜的工艺过程。燥或固化，形成均匀薄膜的工艺过程。应用：汽车、电器、家具等表面的装饰防护，应用：汽车、电器、家具等表面的装饰防护，采矿、舰船、采油设施、海洋设施、飞机、军采矿、舰船、采油设施、海洋设施、飞机、军事等，几乎每个领域都离不开涂装技术。事等，几乎每个领域都离不开涂装技术。色彩斑斓的生活需要涂料来点缀色彩斑斓的生活需要涂料来点缀今天，我们生活在涂料的包围之下。今天，我们生活在涂料的包围之下。（1 1）门窗、桌椅、墙面等居家装饰需要涂料）门窗、桌椅、墙面等居家装饰需要涂

2、料（2 2）各种电话、电脑、空调等电器用品需要涂料。）各种电话、电脑、空调等电器用品需要涂料。（3 3）汽车、火车、飞机等交通运输工具需要涂料。）汽车、火车、飞机等交通运输工具需要涂料。可以说，我们的生活中，涂料无处不在。可以说，我们的生活中，涂料无处不在。第一节第一节：涂料：涂料1.1、涂料的组成、涂料的组成注注：不同的涂料种成份会略有变化，如清漆中没有颜料，粉：不同的涂料种成份会略有变化，如清漆中没有颜料，粉末涂料中没有分散介质。末涂料中没有分散介质。树脂树脂颜料颜料溶剂溶剂助剂助剂涂料：以高分子材料为主体，以有机溶剂、水或空气为分散涂料：以高分子材料为主体，以有机溶剂、水或空气为分散介质

3、介质的混的混合物合物。依靠溶剂的蒸发、熔融、缩合、聚合等物理。依靠溶剂的蒸发、熔融、缩合、聚合等物理或化学作用而成膜。或化学作用而成膜。作用：作用：连接颜料，使油漆具有光泽、硬度和附着力连接颜料，使油漆具有光泽、硬度和附着力应用：现在很少单一使用，几个树脂品种互相补充。应用：现在很少单一使用，几个树脂品种互相补充。组成涂料最基本的组份组成涂料最基本的组份原始植物油，后来树脂（透明液体）原始植物油，后来树脂（透明液体）天然树脂：松香、虫胶、生漆等天然树脂：松香、虫胶、生漆等人造树脂：改性松香，纤维素衍生物，橡胶衍生物人造树脂：改性松香，纤维素衍生物，橡胶衍生物合成树脂：丙烯酸树脂、醇酸树脂、聚氨

4、树脂等合成树脂：丙烯酸树脂、醇酸树脂、聚氨树脂等作用：作用：1.1.提供颜色提供颜色, ,覆盖力；覆盖力；2.2.改善涂膜力学性能、耐蚀性及流变性改善涂膜力学性能、耐蚀性及流变性增强功能；增强功能；3.3.为涂膜提供某种特定功能，防腐、导电、防燃等。为涂膜提供某种特定功能，防腐、导电、防燃等。涂料的一个主要组分，不溶于溶剂涂料的一个主要组分，不溶于溶剂的微细有色粉末，如铁红、铬黄等。的微细有色粉末，如铁红、铬黄等。这是一种液体，有机溶剂或这是一种液体，有机溶剂或水等分散介质。水等分散介质。1.1.溶解树脂，降低黏稠度便于施工，改善流动性溶解树脂，降低黏稠度便于施工，改善流动性2.2.增加涂料对

5、表面的润湿性和附着力。增加涂料对表面的润湿性和附着力。3.3.稳定树脂，不使其析出或分离以及变稠、结皮等；稳定树脂，不使其析出或分离以及变稠、结皮等； 分类分类：1.1.流流平剂：消除涂膜产生缩孔平剂：消除涂膜产生缩孔2.2. 光亮剂：使颜料与填料润湿和分散光亮剂：使颜料与填料润湿和分散3.3. 消泡剂：使喷涂件时避免产品火山坑和消泡剂：使喷涂件时避免产品火山坑和颗料颗料4.4. 消光剂：使涂膜光泽下降消光剂：使涂膜光泽下降5.5. 防流挂剂：使被涂物边缘不产生流挂防流挂剂：使被涂物边缘不产生流挂6.6. 纹理剂：可使涂膜产生各种花纹理纹理剂：可使涂膜产生各种花纹理具有多种特性的化合物，改善涂

6、料的某些具有多种特性的化合物，改善涂料的某些性能。性能。按分散介质分：溶剂型、无溶剂型、粉末和水性涂料；按分散介质分：溶剂型、无溶剂型、粉末和水性涂料；按干燥方式分：自干型、烘干型和强制干燥型；按干燥方式分：自干型、烘干型和强制干燥型；按施工方式分：按施工方式分：刷漆刷漆、喷漆、浸涂漆及泳涂等；、喷漆、浸涂漆及泳涂等；按功能分：装饰漆、防腐漆、特殊功能及标示漆等；按功能分：装饰漆、防腐漆、特殊功能及标示漆等；1.2、涂料的分类、涂料的分类按成膜物分：十八大类。按成膜物分：十八大类。丙烯酸、聚胺脂、聚酯、氨基、醇酸、纤维素、丙烯酸、聚胺脂、聚酯、氨基、醇酸、纤维素、环氧、有机硅，等环氧、有机硅，

7、等常见涂料品种及应用范围常见涂料品种及应用范围 防火涂料防火涂料 隧隧道、饰面、木材、钢结构、混凝道、饰面、木材、钢结构、混凝 土土结构和电缆防火涂料。结构和电缆防火涂料。 隔热保温涂料隔热保温涂料 阻隔性、辐射隔热保温涂料阻隔性、辐射隔热保温涂料 反反射隔热涂料射隔热涂料 光功能涂料光功能涂料 蓄能自发光道路标线涂料蓄能自发光道路标线涂料 电功能涂料电功能涂料 导电涂料导电涂料 （导静电涂料（导静电涂料 、导电漆、导电漆 涂料、本征型导电涂料和掺杂型导涂料、本征型导电涂料和掺杂型导 电涂料）电涂料） 防滑涂料防滑涂料 船舶低表面能防污涂料船舶低表面能防污涂料 海洋防腐涂料海洋防腐涂料 隐身涂

8、料隐身涂料 1.雷达隐身涂料雷达隐身涂料 2.红外隐身涂料红外隐身涂料 3.可见光隐身涂料可见光隐身涂料 4.多频隐身涂料多频隐身涂料1.3、涂料成膜机理、涂料成膜机理(1) (1) 物理成膜方式物理成膜方式定义：依靠涂料内的溶剂或分散剂的直接定义：依靠涂料内的溶剂或分散剂的直接挥发挥发或聚合物粒子或聚合物粒子凝聚凝聚得到涂膜的过程。得到涂膜的过程。溶剂挥发使涂料干燥成膜的过程，这一过程溶剂挥发使涂料干燥成膜的过程，这一过程中，成膜物质没有发生化学变化中，成膜物质没有发生化学变化含有可挥发性分散剂的涂料，在介质挥发的含有可挥发性分散剂的涂料，在介质挥发的时候，高聚物粒子相互接近、接触、挤压变时

9、候，高聚物粒子相互接近、接触、挤压变形而聚集起来，最后由粒子状态聚集变为分形而聚集起来，最后由粒子状态聚集变为分子状态聚集而形成连续的涂膜。子状态聚集而形成连续的涂膜。溶剂挥发成膜溶剂挥发成膜聚合物凝聚成膜聚合物凝聚成膜(2) (2) 化学成膜方式化学成膜方式在加热或其他条件下，使涂敷在基材表面上的在加热或其他条件下，使涂敷在基材表面上的低聚低聚合物成膜物质发生交联合物成膜物质发生交联反应反应，生成高聚物，生成高聚物，获得坚韧涂膜的过程。获得坚韧涂膜的过程。(1)(1) 漆膜的直接氧化，如涂料在空气中氧化交漆膜的直接氧化，如涂料在空气中氧化交 联或联或与水蒸汽反应；与水蒸汽反应；(2) (2)

10、 涂料分子之间发生化学反应的固化交联。涂料分子之间发生化学反应的固化交联。两种方式两种方式1.4、涂料涂层的作用涂料涂层的作用如大气中的湿气、氧、工业大气、如大气中的湿气、氧、工业大气、H2S,CO2,NO2,NH3, H2S,CO2,NO2,NH3, 和化学液体如酸、碱、盐的水溶液及有机溶剂等和化学液体如酸、碱、盐的水溶液及有机溶剂等涂料能使物面带上鲜艳或明涂料能使物面带上鲜艳或明显的色彩、能给人们美的感显的色彩、能给人们美的感受和轻快之感受和轻快之感, ,提高产品价值提高产品价值可作色彩广告标志，利用不同色彩来表示警告、危可作色彩广告标志，利用不同色彩来表示警告、危险、安全或停止等信号险、

11、安全或停止等信号电气绝缘漆、船底防污漆、超温报警示温涂料、抗电气绝缘漆、船底防污漆、超温报警示温涂料、抗红外线涂料红外线涂料辽宁号辽宁号华丽壮观的白色涂装华丽壮观的白色涂装工工艺：除锈、底漆、中间漆、防污漆（焦油）艺：除锈、底漆、中间漆、防污漆（焦油） 第二节：涂装工艺第二节：涂装工艺工具简单、灵活方便、能适应工具简单、灵活方便、能适应不同形状、大小的涂饰对象不同形状、大小的涂饰对象劳动强度大、生产效率低、卫劳动强度大、生产效率低、卫生条件差生条件差发展与应用发展与应用2.1 2.1 手工涂饰手工涂饰将压缩空气机产生的将压缩空气机产生的压缩空气压缩空气送入喷枪，当压缩空气以很高的送入喷枪，当压

12、缩空气以很高的速度（可达速度（可达450m/s450m/s）从喷枪的喷嘴喷射出来时，在喷嘴周围产）从喷枪的喷嘴喷射出来时，在喷嘴周围产生一个生一个负压区负压区，形成真空，将涂料从储罐中（吸入式喷枪）抽，形成真空，将涂料从储罐中（吸入式喷枪）抽吸出来，在气流的作用下被吹散形成很细的雾状并被喷涂到制吸出来，在气流的作用下被吹散形成很细的雾状并被喷涂到制品表面上，形成涂层。品表面上，形成涂层。2.2 空气喷涂空气喷涂26(1)涂装效率高, 每小时可喷涂150200(2)涂膜厚度均匀、光滑平整,外观装饰性好(3)适应性强, 对各种涂料和各种材质、形状的工 件都适用 (1)稀释剂用量大, 作业时溶剂大量

13、挥发, 易造成空气 污染, 作业环境恶劣, 易引起燃、爆等事故, 作业 点必须有良好的通风设施 (2)涂料利用率低, 一般只有50% 60%, 小件只有 15% 30%, 飞散的漆雾进一步造成作业环境的恶 化, 大量生产时应在专门的喷漆室内进行空气喷涂定义及的优缺点空气喷涂定义及的优缺点 空气喷涂的优点空气喷涂的优点 空气喷涂的缺点空气喷涂的缺点工业上的应用工业上的应用建筑上的应用建筑上的应用电子上的应用电子上的应用空气喷涂的应用空气喷涂的应用将喷具作为电晕电极接负极，而使被涂饰的制品接地，作将喷具作为电晕电极接负极，而使被涂饰的制品接地，作为正极为正极，当两者接上直流高电压时，在喷具与制品之

14、间产，当两者接上直流高电压时，在喷具与制品之间产生高压静电场。被喷具分散的涂料微粒，带有负电荷，在生高压静电场。被喷具分散的涂料微粒，带有负电荷，在电场力的作用下达到雾化，由于电场力的作用下达到雾化，由于电荷相互吸引电荷相互吸引，沿电力线，沿电力线方向移动，并吸附到制品表面上，形成涂层。方向移动，并吸附到制品表面上，形成涂层。 特点：静电喷涂比普通喷特点：静电喷涂比普通喷涂生产率高，成膜质量好涂生产率高，成膜质量好应用：汽车、自行车、热应用：汽车、自行车、热水瓶、五金制品、运动器水瓶、五金制品、运动器具、椅子具、椅子2.3 2.3 静电喷涂静电喷涂吹净空气吹净空气气体气体粉末颗粒粉末颗粒放电针

15、放电针电荷电荷静电粉末涂装视频静电粉末涂装视频典型的涂装机械化生产线先进、清洁、环保，同时也节省人力汽车涂装汽车涂装优点优点喷涂灵活、柔性好车身表面喷涂均匀涂装效率高设备投资少、运行成本低中涂层底漆面漆【汽车表面涂漆有多少层？】一般轿车车身涂层体系以三涂层为主。1、面漆：多次喷涂，面漆厚度45m，金属闪光底漆膜厚15m，珠光底漆膜厚1520m。2、中间漆：它介于底漆和面漆之间，主要作用： 防紫外线穿透，造成电泳底漆涂层粉化；防石击；提高面漆附着力；改善底漆底平整度。一般厚度3540m。3、底漆：车身表面第一道漆，是整个涂层的基础，厚膜1518m。RCOONHRCOONH4 4 RCOO RCO

16、O- -+NH+NH4 4+ +阳极：阳极：4OH4OH- -2e 2H-2e 2H2 2O+OO+O2 2阴极：阴极：2H2H+ +2e H+2e H2 2 将具有导电性的被涂物浸渍在装满水稀释的、浓度比较低的将具有导电性的被涂物浸渍在装满水稀释的、浓度比较低的电泳涂料槽中作为阳极（或阴极），在槽中另设置与其相对电泳涂料槽中作为阳极（或阴极），在槽中另设置与其相对应的阴极（或阳极），在两极间通一定时间的直流电，在被应的阴极（或阳极），在两极间通一定时间的直流电，在被涂物上析出均一、水不溶涂膜的一种涂装方法涂物上析出均一、水不溶涂膜的一种涂装方法 。特点特点：水为溶剂、：水为溶剂、易自动化易自

17、动化，涂膜均匀、涂，涂膜均匀、涂料利用率料利用率95%95%。H+/NH4+电泳槽液电泳槽液+ +- -OH-RCOO-工件电解电解RCOORCOO- -夹带树脂和颜料泳动移向工件夹带树脂和颜料泳动移向工件电泳电泳阳极电泳电沉积电沉积RCOORCOO- -夹带树脂和颜料失夹带树脂和颜料失去电子沉积成含水涂膜去电子沉积成含水涂膜电渗电渗水和水和助剂助剂穿过涂膜进入溶穿过涂膜进入溶液，涂膜脱水致密化液，涂膜脱水致密化2.4 电泳涂装电泳涂装电泳电泳漆层高低电位厚薄均匀 电泳漆层能完全覆盖隐蔽处 合符环保要求 电镀一般电镀高低电位处镀层厚薄差距大 一般电镀不能深入隐蔽外 污染严重比较项目 油漆喷涂

18、电泳涂装 附着力 不强，易脱落 强，很难脱落 防腐性 不耐腐蚀 耐腐蚀 装饰性 表面粗糙，平滑度低 平展光滑 环保性 污染严重 合符环保要求 整车电泳涂装流水线视频整车电泳涂装流水线视频2.5 粉末涂装粉末涂装 粉末涂装所用的涂料为粉末涂料。它是一种完全不含有机溶剂或水，以粉末形态进行涂装，经熔融或交联固化形成涂膜的新型涂料。其优点如下： 1、无溶剂 2、涂料损失少 3、涂装周期短 4、涂膜性能好 5、可以厚涂 6、节约能源和资源 7、成本最低手手工作工作业业空空气喷气喷涂涂静静电电喷涂喷涂 高高压无气压无气喷涂喷涂 粉粉末末涂装涂装 电电泳泳涂装涂装 自自动动涂装涂装第三节第三节：涂料和涂装技术发展：涂料和涂装技术发展3.1 涂装技术的发展趋势涂装技术的发展趋势19