精细化工_涂料

1、第七章 涂料7.1 概论概论7.1.1 涂料的定义 涂料：是一种可借特定的施工方法涂覆在物体表面上，经固化形成连续性涂膜的材料，通过它可以对被涂物体进行保护、装饰和其他特殊的作用。7.1.2 涂料的作用及组成1、涂料的作用（1）保护作用（2）装饰作用（3）色彩标志（4）特殊用途（5）其他作用 2、涂料的组成 组成原料主要成膜物质油料 动物油 植物油树脂 天然树脂 合成树脂次要成膜物质颜料无机颜料、有机颜料、防锈颜料体质颜料滑石粉、碳酸钙、硫酸钡辅助成膜物质助剂增塑剂、催干剂等挥发物质稀释剂苯，甲苯等体质颜料体质颜料：又称填料，是基本没有遮盖率和着色力的白色或无色粉末。常用 的有碳酸钙、硫酸钙、

2、重晶石（天然硫酸钡）、石英粉、瓷土粉等。防锈颜料防锈颜料：物理防锈：氧化铁红、石墨、氧化锌、铝粉等。 化学防锈：红丹、锌铬黄、磷酸锌、锌粉、铅粉等。着色颜料着色颜料：主要起显色作用，可分为白、黄、红、蓝、黑五种基本色，通过 基本色可调配出各种颜色。白色白色：钛白粉（TiO2）、锌白（ZnO）、锌钡白（ZnS-BaSO4）等。黑色黑色：碳黑、石墨、铁黑、苯胺黑等。黄色黄色：铬黄、铅铬黄、镉黄等。红色红色：朱砂、银朱、铁红等。金色金色：金粉、铜粉等。蓝色蓝色：铁蓝、普鲁士蓝、孔雀蓝等。银白色银白色：银粉、铅粉、铝粉等。涂料中常用的颜料 不含颜料的透明涂料称为清漆；含有颜料的不透明涂料称为色漆（如磁

3、漆、调和漆、底漆）；加有大量体质颜料的稠厚浆状涂料称为腻子。无挥发性稀释剂的涂料称为无溶剂涂料；呈粉末状的称粉末涂料；以有机溶剂作为稀释剂的称溶剂型涂料；以水作为稀释剂的则称为水性涂料。 7.1.3 涂料的分类及命名1、涂料的分类2、涂料的命名法（1）命名原则 涂料全名颜色或颜料名称成膜物质名称基本名称（2）涂料的型号 涂料的型号分三部分：第一部分是成膜物质，第二部分是基本名称，第三部分是序号，以表示同类品种间的组成、配比或用途的不同。（3）辅助材料型号 辅助材料型号分两部分：第一部分是种类，第二部分是序号。 7.1.4 涂料的发展状况7.2 涂料的基本作用原理涂料的基本作用原理7.2.1 涂

4、料的黏结力和内聚力 7.2.2涂膜的固化机理1、物理机理干燥：只靠涂料中液体（溶剂或分散相）蒸发而得 到干硬涂膜的过程。 2、涂料与空气中的氧反应：氧与干性植物油或其他不饱和化合 物交联固化，产生游离基引起聚合反应。3、涂料组分间的反应使其交联固化 7.2.3 涂料配方的基本知识配方设计内容配方设计内容：首先选择正确合适的组分，使每种组分本身的性 能均能满足涂料的使用要求，然后要拟定各组分 的相对比例。配方设计步骤：配方设计步骤： 1、根据涂料的使用要求选定基料树脂和颜料； 2、根据施工要求和已选定的基料树脂确定溶剂和稀释剂。 3、决定是否需要加入其他助剂、需要什么助剂。颜料体积浓度颜料体积浓

5、度：涂料中颜料和填料的体积与配方中所有非挥发组 分的总体积之比。7.3 涂料的分类涂料的分类7.3.1 按用途分类的早期使用的涂料1、建筑用涂料：高度不饱和的天然油，主要有亚麻仁油、鱼油、 桐油等。2、金属用涂料：鱼油、合成高分子。 7.3.2 按剂型分类的涂料7.3.2.1 溶剂型涂料 溶剂型涂料包含有溶剂、颜料、高聚物和溶于溶剂中的添加剂。挥发性漆所有溶剂分为三类：（1）真溶剂：能溶解高聚物，如丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯等。（2）助溶剂：与真溶剂混合使用，有一定溶解能力，如乙醇、 丁醇等。（3）稀释剂：无溶解能力，与真溶剂、助溶剂混合使用可降低 成本，如苯等。7.3.2.2 水性涂料一、水性

6、涂料的特点以水为溶剂或分散介质的新型涂料，对环境具有相容性和保护性。1、水与溶剂性能的比较2、水性涂料的特点（1）来源方便，易净化，节省大量其他资源；消除了施工时的 火灾危险性，降低了对大气的污染；改善了作业环境条件。（2）在湿表面和潮湿环境中可直接施工；对材质表面适应性 好，涂层附着力强。（3）涂刷工具可用水清洗，减少了清洗溶剂的消耗。（4）电泳涂膜均匀、平整、展平性好；各个部位都能涂上涂 膜，有很好的耐腐蚀性。 二、水性涂料的类型划分标准：黏结剂的类型；干燥方法；应用领域。三、水性涂料的生产过程 生产步骤：1、生产预混料； 2、分散过程； 3、混合； 4、测试、校正、调整； 5、过筛、包装

7、。四、水性涂料的发展趋势1、应用范围不断扩大2、继续向低毒、低污染方向发展3、水性涂料的生产向更高的技术水平迈进7.3.3 按成膜物质分类的涂料按成膜物质分类的涂料7.3.3.1 醇酸树脂涂料醇酸树脂涂料的特点：醇酸树脂涂料的特点：1、漆膜干燥后形成网状结构，不老化，耐侯性好，光泽持久；2、漆膜柔韧坚牢，耐摩擦；3、抗油，抗醇类溶剂，烘烤后性能提高。4、完全干燥时间长；5、耐水性差，不耐碱；6、防湿热、防霉菌和盐雾较差。一、醇酸树脂的原料由多元醇、多元酸和其他单元酸通过酯化作用缩聚而得。多元醇常用甘油、季戊四醇、三羟甲基丙烷、山梨醇、木糖醇等。多元酸常用邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、顺丁烯二酸酐、

8、癸二酸。单元酸常用植物油脂肪酸、合成脂肪酸、松香酸等。二、醇酸树脂的分类1、按油品种分类（1）干性油醇酸树脂（2）不干性油醇酸树脂2、按油含量分类（1）短油度醇酸树脂（2）中油度醇酸树脂（3）长油度醇酸树脂（4）超长油度醇酸树脂三、醇酸树脂漆的常用品种1、醇酸树脂清漆2、醇酸树脂色漆四、醇酸树脂合成工艺实例五、改性醇酸树脂1、用多元醇改性2、用多元酸改性3、其他改性醇酸树脂7.3.3.2 丙烯酸树脂涂料 特点：1、具有优良的色泽； 2、耐光耐侯性好，耐紫外线； 3、保光、保色，能长期保持原有色泽； 4、耐热性好； 5、耐一般酸、碱、醇和油脂等； 6、可制成中性涂料 7、长期储存不变质。一、丙烯

9、酸酯单体生产方法：丙烯氧化法；直接酯化法；酯交换法。二、热塑性丙烯酸酯漆 依靠溶剂挥发干燥成膜，由丙烯酸酯、溶剂、增塑剂、颜料等组成。具有水白色透明、耐水耐紫外线等优点，可制成清漆、瓷漆和底漆。三、热固性丙烯酸酯漆 依靠加热或与其他官能团反应固化成膜。7.3.3.3 环氧树脂涂料特点：1、具有优良的附着力，耐化学腐蚀性好； 2、漆膜保色性好，耐溶剂性和耐碱性好； 3、有较好的热稳定性和电绝缘性。一、环氧树脂的分类与应用1、分类（1）以施工方式分类（2）以用途分类（3）以固化方法分类（4）以固化剂名称分类（5）以涂料状态分类2、应用（1）防腐蚀涂料（2）舰船涂料（3）电气绝缘涂料（4）食品罐头内

10、壁涂料（5）水性涂料（6）地下设施防护涂料（7）特种涂料二、环氧树脂涂料分论1、胺固化环氧树脂漆 在常温下固化，固化剂主要是多元胺、胺加成物和聚酰胺树脂，由于环氧基团和固化剂的活泼氢原子交联固化。（1）多元胺固化环氧树脂漆（2）胺加成物固化环氧树脂漆（3）聚酰胺固化环氧树脂漆2、合成树脂固化的环氧树脂漆（1）酚醛树脂固化环氧树脂漆（2）氨基树脂固化环氧树脂漆（3）环氧氨基醇酸漆（4）多异氰酸酯固化环氧树脂漆3、酯化型环氧树脂漆7.3.3.4 聚氨酯涂料一、聚氨酯涂料的主要原料1、异氰酸酯2、含羟基化合物二、聚氨酯涂料的类别与性能 聚氨酯漆的分类是根据聚氨酯的化学组成与固化机理不同而分的，生产上有单包装和多包装两种。1、聚氨酯改性油漆（单包装）2、湿固化型聚氨酯漆（单包装）3、封闭型聚氨酯涂料（单包装）4、羟基固化型聚氨酯漆（多包装）5、催化固化型聚氨酯漆（多包装）三、聚氨酯涂料的特点1、优点（1）漆膜坚硬耐磨（2）漆膜光亮丰富（3）漆膜具有优良的耐化学腐蚀性（4）漆膜的弹性及其成分配比可以根据需要调节（5）良好的耐热性和附着力（6）可制取耐低温品种2、缺点（1）保光、保色性差（2）有毒（3）稳定性差（4）施工麻烦7.3.3.5 聚乙烯树