涂料生产技术课件

涂料生产技术涂料生产技术涂料为了精彩生活涂料为了精彩生活课程选用教材及参考用书主讲教材参考用书课程选用教材及参考用书主讲教材参考用书相关网站涂料工业中国涂料在线涂料技术论坛涂料涂装资讯网中国涂料书店中国涂料网中国涂料人才网中国涂料信息网中国化学会美国化学会相关网站涂料工业本学科所涉及内容历史上，涂料对人类社会的发展作出了重要贡献。现代的涂料工业已成为化学工业中一个重要行业，与工业生产和人类生活关系更为密切。高分子科学是涂料生产的最重要基础，除此之外还需配有各种有机颜料、无机颜料及各种助剂和溶剂配合。相关知识分为——涂料化学、涂料生产工艺、涂料分析与检测、色彩与调色、涂装工艺与设备等。发展低污染涂料是环境保护的需要，涂料行业的发展某种程度上代表国家现代化程度。本学科所涉及内容历史上，涂料对人类社会的发展作出了重要贡献。课程主要内容涂料属于精细化工范畴，近几十年得到迅速发展。随着高分子科学的发展，人类掌握了部分涂料技术，这些还远远不够。因为涂料作为一门新兴学科，所涉及的知识领域较广，不是一门高分子科学所能够涵盖。本课程主要内容包括：概论涂料的剂型典型涂料生产技术专用涂料涂料的施工与检测涂料工业的发展趋势课程主要内容涂料属于精细化工范畴，近几十年得到迅速发展。随着第一章概论一、涂料的定义涂料是覆盖于物体表面且能结成坚韧保护膜的物料的总称。过去常以“油漆”称呼，是因为传统涂料采用植物油作为成膜物质。20世纪以来，各种合成树脂获得迅速发展，用其做主要成分配置的涂装材料被广义的成为“涂料”。石油化工和有机合成行业的发展，为涂料工业提供了新的原料来源，使许多新型涂料不再采用植物油脂。因此“油漆”就更加不贴切了。但在具体的涂料品种中有时还沿用“漆”字表示涂料，例如调和漆、磁（瓷）漆等。第一章概论一、涂料的定义涂料：一种可用特定的施工方法涂布在物体表面上，经过固化能形成连续性涂膜的物质，并能通过涂膜对被涂物体起到保护及装饰的作用。涂料：一种可用特定的施工方法涂布在物体表面上，经过固化能形成二、涂料的发展涂料的历史悠久——秦始皇墓的兵马俑已使用彩色涂料在马王堆出土的汉代文物中也有精美的漆器我国使用生漆和桐油作为涂料(大漆)至少有4000年以上的历史埃及也早知道用阿拉伯胶、蛋白来制备色漆，用于装饰11世纪，欧洲开始用亚麻油制备油基清漆17世纪，含铅油漆得到较大发展此后工业制漆得到快速发展。二、涂料的发展涂料的历史悠久——大漆——中国特产（中国漆）大漆——中国特产（中国漆）中华瑰宝——敦煌莫高窟中华瑰宝——敦煌莫高窟尽管涂料的生产及使用有久远的历史但在早期它只是以一种技艺的形式相传，没有进入科学的领域，这种方式沿袭至今，现在还有许多人认为涂料是靠经验传授的工艺。另一方面，早期的涂料所用的原料主要是天然的油和树脂，因此，涂料长期被成为油漆。现代涂料已经不是早期“油漆”模样，已经进入科学的发展时代。可挥发性有机化合物值VOC（volatileorganiccompound）是评价涂料对环境友好与否的重要指标。尽管涂料的生产及使用有久远的历史但在早期它只是以一种技艺的形涂料与科学的结合——20世纪20年代，杜邦公司开始使用硝基纤维素作为喷漆，硝基纤维素为汽车提供快干、耐久、光泽好的涂料20世纪30年代，卡诺日斯和弗洛利对高分子化学和高分子物理进行研究，为高分子科学与涂料科学的发展奠定了基础20世纪30年代，出现了醇酸树脂，它后来发展成为涂料中最为重要的品种之一——醇酸树脂漆第二次世界大战，由于大力发展合成乳胶。为乳胶漆的发展拓宽了道路涂料与科学的结合——20世纪40年代，汽巴（Ciba）化学公司开发环氧树脂涂料，使防腐蚀涂料有了突破性进展20世纪50年代，聚丙烯酸酯涂料出现并投入使用其有优越的耐久性和高光泽度，结合当时出现的静电技术，使汽车漆又上了一个新台阶，例如高质量的金属闪光漆20世纪50年代，福特公司和格利登油漆公司发展阳极电泳漆——一种低污染的水性漆进一步提高了涂料的防腐蚀效果，为工业涂料的发展做出了巨大的贡献20世纪40年代，汽巴（Ciba）化学公司开发环氧树脂涂料，20世纪60年代，聚氨酯涂料得到迅速发展，其可以室温固化而且性能特别优异，尽管价格昂贵但仍广泛受到关注，是最具有发展前途的现代化涂料品种之一粉末涂料是一种无溶剂涂料也与20世纪50年开始研制，制备方法接近塑料生产由于受到涂装技术的制约到70年代才开始快速发展20世纪80年代，杜邦公司发现基团转移聚合方法，此方法可以控制聚合物的相对分子质量的大小及相对分子质量的分布，控制聚合物的组成，是制备高固体分涂料用的聚合物的理想聚合方法，此法是高分子化学的一个里程碑，因首先用于涂料生产，至此涂料的发展已和高分子科学同步发展。20世纪60年代，聚氨酯涂料得到迅速发展，其可以室温固化而且三、涂料工业的特点1、产品应用广泛，品种繁多涂料是与国民经济和国防工业配套的重要工程材料，各行各业的发展都需要涂料。不同用途的涂料又要求具有适合各种用途的性质，配套有腻子、底漆、面漆、罩光漆等因素使涂料品种很多。目前有正式行业技术标准和牌号的涂料已经超过千种。？请同学们列举身边的涂料作用？请同学们列举你所知道的涂料公司三、涂料工业的特点1、产品应用广泛，品种繁多涂料生产技术课件涂料生产技术课件2、涂料行业是知识密集型行业由于涂料品种繁多，原材料种类也多，为了满足涂料的不同用途，在原料选择、产品配方设计、涂料产品性能检测、施工应用等方面具有较高的技术含量在涂料的生产与施工中，涉及知识面广，不仅需要无机化学、有机化学、物理化学、胶体化学、生物化学、分析化学、颜色科学等方面的知识，还需要界面科学、物理学、机械学、计算机科学等相关知识同时还需要将最新的科学技术应用到行业中来推动行业的发展一种高性能涂料产品的开发与成功应用，是多学科交叉的成果2、涂料行业是知识密集型行业3、涂料行业是加工工业性质的行业涂料所用的原材料包括树脂、颜料与填料、溶剂、助剂等一般由专业生产厂生产原材料质量直接影响涂料产品质量，只要使用符合质量标准的原料，合理的配方，合理的生产工艺，生产合格的涂料产品不成问题但涂料只是半成品，必须经过涂装施工形成涂膜才是成品涂料的质量很重要，但涂料的施工过程，即涂装的质量对最终获得的涂膜好坏起到关键性作用，正所谓“三分涂料，七分涂装”3、涂料行业是加工工业性质的行业4、投资少、见效快，但形成规模化经济比较困难随着国民经济的发展，涂料工业也开始迅速发展。目前的涂料生产大部分是间歇生产，限制企业的产量。20世纪80年代，涂料小作坊一口锅、一根搅拌棒，几种原料混合均匀就可以生产涂料，涂料质量恶劣，尽管当时涂料厂很多，年产值却多在一亿元一下。进入21世纪，国内涂料行业受到前所未有的压力，许多工艺落后、不符合安全标准、质量恶劣的企业在竞争中逐渐推出市场。随着跨国涂料公司不断进入中国市场，我国涂料企业还将面临更加严峻的挑战。4、投资少、见效快，但形成规模化经济比较困难5、新世纪的朝阳工业涂料工业与国民经济发展的配套性决定任何产业的发展都离不开涂料工业。同时高科技产业——信息、生命、新能源、再生能源、环境、空间、海洋、新材料等科学技术不但离不开涂料还推动了特种功能性涂料的发展。面对环境保护对溶剂型涂料提出的新挑战，人们正在开发高性能、低污染涂料品种——水性涂料、粉末涂料，因此涂料行业也是新世纪的朝阳产业。5、新世纪的朝阳工业四、涂料的作用（1）保护作用涂料对金属材料的保护作用，其意义十分重大的。金属材料在空气中极易被腐蚀，特别是钢铁更为严重，如果不经保护，全世界每年因腐蚀而损失的钢铁竟达钢铁年产量的四分之一左右。

各种汽车、火车等交通工具在行驶过程中，受气候环境的考验越严酷就越能说明涂料的保护效果。

石油化工生产中各种设备、管道、贮罐、塔釜、建筑物等也需以涂料加以保护，有些设备采用防腐蚀涂料后，则可用普通碳钢代替不锈钢。四、涂料的作用（1）保护作用（2）装饰作用

房屋、家具、日常用品涂上涂料使人感到美观。机器设备涂上锤纹漆，不但美观，而且可以经常用水或上光脂擦洗打光。

建筑涂料首先在于遮盖建筑屋表面的各种缺陷，使其显得美观大方，明快舒畅，又能与周围的环境协调配合。

涂料的装饰功能包括平面（色彩、图案和光泽）、立体（立体花纹的设计构思）不同质感的装饰。

（2）装饰作用（3）色彩标志危险化学品主标志（3）色彩标志危险化学品主标志（3）色彩标志危险化学品副标志（3）色彩标志危险化学品副标志（4）特殊作用纤维吸音涂料杀虫涂料船底防污漆涂料的特殊作用日益广泛——（1）船底被海生物附着后会影响航行速度，用船底防污漆就能使海洋生物不附着；（2）电阻大的涂料可以用于加热保温；（3）隐形涂料可以躲避雷达、红外等光波；（4）导弹外壳的涂料在其进入大气层时能消耗自身同时也能使摩擦生成的强热消散；（5）导电的涂料可移去静电。（6）防腐防蜡涂料、示温涂料、防火涂料等作用广泛隐形涂料（4）特殊作用纤维吸音涂料杀虫涂料船底防污漆涂料的特殊作用日五、涂料的组成

涂料一般由不挥发分和挥发分组成。它在物体表面涂布后，其挥发分逐渐挥发逸去，留下不挥发分又称为成膜物质。

成膜物质又可分为主要、次要、辅助成膜物质三类。

主要成膜物质可以单独成膜，也可以与黏结材料等次要成膜物质共同成膜，它是涂料的基础，简称基料。

组成原料成膜物油料鲨鱼肝油、带鱼油、牛油、油、豆油、蓖麻油等树脂天然树脂：虫胶、松香、天然沥青等合成树脂：醇酸树脂、氨基树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂、氟碳树脂等颜料

颜料无机颜料：钛白、氧化锌、铬黄、铁蓝、铬绿、氧化铁红、炭黑等有机颜料：甲苯胺红、酞菁蓝、耐晒黄等填料滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、石英粉等助剂增塑剂、催化剂、稳定剂、流平剂、消泡剂、乳化剂、分散剂、防结皮剂、引发剂等溶剂和稀释剂石油溶剂、甲苯、二甲苯、醋酸丁酯、醋酸乙酯、丙酮、环己酮、丁醇、乙醇、卤代烃等五、涂料的组成涂料一般由不挥发分和挥发分组成。它在物体表涂料生产技术课件1、涂料用成膜物质主要有两类材料①

油脂类成膜物质：包括植物油和动物脂肪，其中主要使用植物油。如桐油、亚麻油、葵花油、蓖麻油、椰子油等。②

树脂类成膜物质：树脂是许多高分子有机化合物互相溶合而成的混合物，呈透明或不透明的无定形粘稠液体或固体状态。可溶于有机溶剂。涂料用树脂按来源可分为几类：

A、天然树脂：来源于自然界的动植物。如虫胶、松香等。

B、人造树脂：用天然高分子化合物加工制得，如棉花经硝酸硝化而得到硝化棉，各种松香衍生物。如改性松香、石灰松香、甘油松香等。

C、合成树脂：用各种化工原料经缩合、聚合等化学反应而合成的。如酚醛树脂、醇酸树脂、丙烯酸树脂等。随着石油化工工业的发展，性能优良的合成树脂已基本取代了涂料中常用的动植物油而成为主要的涂料成膜材料。

1、涂料用成膜物质主要有两类材料①油脂类成膜物质：包括植物成膜物质作用：使涂料牢固附着于被涂物质表面上，形成连续涂膜，是涂料的基本组成，对涂料的物理化学性质起到决定性作用。涂料在设计时应首先确定成膜物质，再由成膜物质选择其他组分。面漆：要求装饰性，耐磨性，耐酸碱，耐高温且绝缘。中层漆：要求与上下层漆有良好结合力。底漆：与材料附着力强，防锈力强与中层漆结合力好。成膜物质作用：使涂料牢固附着于被涂物质表面上，形成连续涂膜，2、有机溶剂和水溶剂——能将涂料中的成膜物质溶解或分散为均匀的液态，以便于施工成膜，当施工后又能从漆膜中挥发至大气的物质，原则上溶剂不构成涂膜，也不应存留在涂膜中。很多化学品包括水、无机化合物和有机化合物都可以作为涂料的溶剂组分。现代的某些涂料中开发应用了一些既能溶解或分散成膜物质为液态，又能在施工成膜过程中与成膜物质发生化学反应形成新的物质而存留在漆膜中的化合物，被称为反应活性剂或活性稀释剂。溶剂有的是在涂料制造时加入，有的是在涂料施工时加入。2、有机溶剂和水溶剂——能将涂料中的成膜物质溶解或分散为均匀3、颜料：可分为无机颜料、有机颜料、体质颜料①

无机颜料即矿物颜料，大部分品种化学性质稳定、耐光、耐高温、不易变色、褪色和渗色、遮盖力强、填充性好，但色调少、色彩不鲜艳、用于制造调合漆、磁漆等实色漆。②

有机颜料：是一类有机色素，

一般不溶解于水中,但可以一定状态分散于水或其它介质中。一般涂料用有机颜料色彩鲜艳，色调丰富，着色力强，多用于透明色漆和对木质纤维进行着色，也可和无机颜料配合用于实色漆中。③

体质颜料：又叫填充料，指那些不具有着色力和遮盖的白色或无色颜料，如滑石粉、轻钙粉、硫酸钡等。主要是增加漆膜的厚度，起到填充作用，降低涂装成本。

有机颜料体质颜料3、颜料：可分为无机颜料、有机颜料、体质颜料①无机颜料即矿4、助剂：涂料助剂又称添加剂，它不是成膜物质

能显著地改善涂料的性能，涂料助剂的作用概括起来可分以下几方面：①改善涂料制造工艺：如引发剂、乳化剂、催化剂、分散剂、阻聚剂等。②改善涂料贮存性能：如防结皮剂、防沉剂、防胶冻剂。③改善涂料施工性能：如流平剂、消泡剂、增稠剂、防流挂剂、抗潮剂等。④改善涂膜使用性能：如紫外光吸收剂、抗氧化剂可以提高涂层耐光、耐候性，防霉剂可提高涂层抗霉性能。

4、助剂：涂料助剂又称添加剂，它不是成膜物质能显著地改六、涂料的分类国际上涂料的分类有几种方法：一、按涂料溶剂分类：溶剂涂料——溶剂型涂料和水性涂料无溶剂涂料——粉末涂料二、按用途分类：建筑用漆、船舶用漆、电气绝缘漆、汽车用漆三、按施工方法分类：刷用漆、喷漆、烘漆、流态床涂装用漆四、按漆膜外观分类：大红漆、有光漆、无光漆、半光漆、皱纹漆、锤纹漆五、按成膜物质分类：见P3——表1-2六、涂料的分类国际上涂料的分类有几种方法：其余分类：按成膜机理不同——

非转化型涂料、气干型涂料、缩聚反应型涂料、加成聚合型涂料、酶催化固化型涂料按部位不同——

墙漆（外墙漆、内墙漆、顶面漆）、

木器漆（硝基漆、聚氨酯漆）、金属漆（磁漆）按状态不同——水性漆（乳胶漆）、油性漆（硝基漆、聚氨酯）按功能不同——

防水漆、防火漆、防霉漆、防蚊漆、多功能漆按表面效果分——透明漆、半透明漆、不透明漆其余分类：七、涂料的命名我国对涂料的命名原则规定如下：（1）全名=颜料或颜色名称+成膜物质+基本名称如白醇酸调合漆=白色+醇酸树脂+调合漆。红醇酸磁漆、锌黄酚醛防锈漆（2）对于某些有专业用途及特性的产品，必要时在成膜物质后面加以说明。如红醇酸导电磁漆、白硝基外用漆七、涂料的命名我国对涂料的命名原则规定如下：涂料型号由三部分组成

第一部分是主要成膜物质，用汉语拼音字母表示；第二部分是基本名称，用二位数字表示；第三部分是序号，表示同类品种间的组成、配比或用途的不同，这样一个型号就只表示一个涂料品种而不会重复。涂料的基本名称编号原则采用00～99二位数字表示。00～09代表基础品种；10～19代表美术漆；20～29代表轻工用漆；30～39代表绝缘漆；40～49代表船舶漆；50～59代表防腐蚀漆等具体见书P3——表1-3涂料型号由三部分组成

序号

代

号

名

称

1

2

3

4

5

X

F

G

T

H

稀释剂

防潮剂

催干剂

脱漆剂

固化剂

辅助材料型号由两部分组成

第一部分是辅助材料的种类，用汉语拼音字母表示；第二部分是序号。辅助材料分类见下表。

序号

代

号

名

称

1

命名的其他规定（1）如果涂料中含有松香改性酚醛树脂和松香甘油酯，就根据其含量比来决定划分酯胶还是酚醛漆类。如果松香改性酚醛树脂含量占树脂总量的50%或50%以上，那就归为酚醛树脂。（2）在油性漆（酯胶、酚醛）中，根据树脂和油的含量的比值（质量比），当此值>1/2，为短油度；此值在1/2与1/3之间，为中油度；此值在1/3以下，为长油度。

长油度中油度短油度

1/31/2树脂：油命名的其他规定（1）如果涂料中含有松香改性酚醛树脂和松香甘油（3）在醇酸漆中，含油量在45%以下的为短油度，46%到60%为中油度，60%以上为长油度，即

短油度中油度长油度45%60%油的含量（4）氨基漆按氨基树脂含量的多少，可分为高氨基漆、中氨基漆、低氨基漆三种。具体划分标准为：氨基：醇酸=1：（1—2.5）时，高氨基漆氨基：醇酸=1：（2.5—5）时，中氨基漆氨基：醇酸=1：（5—9）时，低氨基漆

低氨基漆中氨基漆高氨基漆

1/91/51/2.51氨基：醇酸

（3）在醇酸漆中，含油量在45%以下的为短油度，46%到60八、涂料的原理涂料涂布于物体表面后，由液体或不连续的粉末状态转变为致密的固体连续薄膜的过程，称为涂膜的干燥，或固化。按照成膜过程中树脂基料的结构是否发生了变化，涂膜的固化机理主要有以下两类型（一）物理机理固化——溶剂挥发型（非转化型）在常温下靠溶剂挥发干燥成膜。在干燥过程中，成膜物质的分子结构无显著的化学变化。属于这种成膜方式的有：乙基纤维素漆，硝化纤维素漆，过氯乙烯树脂漆，热塑性丙烯酸树脂棒，虫胶漆等。（二）化学机理固化——转化型一般指成膜过程中发生了化学反应，通过树脂基料发生交联反应形成体型结构成膜。如环氧基团和氨基的反应等。八、涂料的原理涂料涂布于物体表面后，由液体或不连续的粉末状态

（1）氧化-聚合型这类漆的干燥可在常温下进行。

干燥过程大致分两个阶段：第一阶段，溶剂从液态的襟膜中挥发出来。第二阶段的氧化和聚合反应，形成坚韧的漆膜。凡是含有干性油或以干性油改性的漆都可以通过氧化-聚合反应，在常温下干燥。常用的有清棒、醇酸树脂漆等。

（2）烘烤-聚合型

这种涂料必须经过一定的温度烘烤，使成膜物质中的官能团发生交联反应而固化。例如，氨基醇酸烘漆、沥青烘漆、有机硅烘漆等。

（3）固化剂固化型

这类漆膜的固化机理是依靠固化剂中的活性基团引起成膜物质中分子交联而固化。例如，胶固化环氧漆、双组分聚氨酯漆等。（1）氧化-聚合型九、涂料的储存与运输涂料危险品等级划分涂料产品划分为一级易燃液体和二级易燃液体两大类1、一级易燃危险品主要品种有：各种稀释剂、脱漆剂、乙烯防腐剂、过氯乙烯系列漆、环氧固化剂、硝基系列漆、聚氨酯系列漆、磷化底漆、纤维素清漆2、二级易燃危险品主要品种有丙烯酸底漆、磁漆、沥青漆类、环氧漆类、氨基漆类、酚醛漆类、铝粉漆类、醇酸漆类九、涂料的储存与运输涂料危险品等级划分涂料危险品的运输1、涂料危险品的包装要求各规格涂料产品，必须使用马口铁或黑铁皮包装，但不适宜用塑料制品包装，盖口及边缘应严密不渗漏，并装入大小适宜且坚固的花格木箱或瓦楞纸箱内。包装容器应留5%的膨胀余地，以防液体受体积膨胀而容器破裂。运输过程中要标志“易燃液体”、“有毒品”等危险物品标志；“怕热”“防湿”储运标志。涂料危险品的运输2、涂料危险品的运输必须具有从事“道路危险货物运输”经营项目的“道路运输经营许可证”；“易燃易爆化学品准运证”和“易燃易爆化学品消防安全许可证”自行配装涂料危险品车辆，必须按“铁路危险货物运输管理规定”中危险货物装配表规定，不能与爆炸品、氧化剂及自燃物品混装，不能人货混装，押运过程严禁吸烟。装卸过程中，轻拿轻放，禁止碰撞、乱抛乱掷、超高超重，捆绑牢固。涂料危险品驶入市区应遵守当地公安机关规定的行车路线和时间，中途不能随意停车。2、涂料危险品的运输3、涂料危险品的运输必须具有从事“道路危险货物运输”经营项目的“道路运输经营许可证”；“易燃易爆化学品准运证”和“易燃易爆化学品消防安全许可证”自行配装涂料危险品车辆，必须按“铁路危险货物运输管理规定”中危险货物装配表规定，不能与爆炸品、氧化剂及自燃物品混装，不能人货混装，押运过程严禁吸烟。装卸过程中，轻拿轻放，禁止碰撞、乱抛乱掷、超高超重，捆绑牢固。涂料危险品驶入市区应遵守当地公安机关规定的行车路线和时间，中途不能随意停车。3、涂料危险品的运输涂料危险品的储存涂料危险品必须检验合格后，方可库储涂料危险品应储存于干燥、阴凉、通风、隔热、无阳光直射、临近无火源的仓库，温度控制在35°C以下，超过应采取降温措施。库内必须严格明火管理，严禁烟火，并标有“禁止吸烟”、“严禁火种”标志，严格出入制度。不宜露天储存，应按照不同型号、品名、批号分类分垛储存，同时注意防火间距，按照先进先出原则发放产品，超期产品及时处理。一旦出现火灾，立即采取自动喷淋扑救，及早报警、切断电源、积极组织扑救。涂料危险品的储存涂料生产技术涂料生产技术涂料为了精彩生活涂料为了精彩生活课程选用教材及参考用书主讲教材参考用书课程选用教材及参考用书主讲教材参考用书相关网站涂料工业中国涂料在线涂料技术论坛涂料涂装资讯网中国涂料书店中国涂料网中国涂料人才网中国涂料信息网中国化学会美国化学会相关网站涂料工业本学科所涉及内容历史上，涂料对人类社会的发展作出了重要贡献。现代的涂料工业已成为化学工业中一个重要行业，与工业生产和人类生活关系更为密切。高分子科学是涂料生产的最重要基础，除此之外还需配有各种有机颜料、无机颜料及各种助剂和溶剂配合。相关知识分为——涂料化学、涂料生产工艺、涂料分析与检测、色彩与调色、涂装工艺与设备等。发展低污染涂料是环境保护的需要，涂料行业的发展某种程度上代表国家现代化程度。本学科所涉及内容历史上，涂料对人类社会的发展作出了重要贡献。课程主要内容涂料属于精细化工范畴，近几十年得到迅速发展。随着高分子科学的发展，人类掌握了部分涂料技术，这些还远远不够。因为涂料作为一门新兴学科，所涉及的知识领域较广，不是一门高分子科学所能够涵盖。本课程主要内容包括：概论涂料的剂型典型涂料生产技术专用涂料涂料的施工与检测涂料工业的发展趋势课程主要内容涂料属于精细化工范畴，近几十年得到迅速发展。随着第一章概论一、涂料的定义涂料是覆盖于物体表面且能结成坚韧保护膜的物料的总称。过去常以“油漆”称呼，是因为传统涂料采用植物油作为成膜物质。20世纪以来，各种合成树脂获得迅速发展，用其做主要成分配置的涂装材料被广义的成为“涂料”。石油化工和有机合成行业的发展，为涂料工业提供了新的原料来源，使许多新型涂料不再采用植物油脂。因此“油漆”就更加不贴切了。但在具体的涂料品种中有时还沿用“漆”字表示涂料，例如调和漆、磁（瓷）漆等。第一章概论一、涂料的定义涂料：一种可用特定的施工方法涂布在物体表面上，经过固化能形成连续性涂膜的物质，并能通过涂膜对被涂物体起到保护及装饰的作用。涂料：一种可用特定的施工方法涂布在物体表面上，经过固化能形成二、涂料的发展涂料的历史悠久——秦始皇墓的兵马俑已使用彩色涂料在马王堆出土的汉代文物中也有精美的漆器我国使用生漆和桐油作为涂料(大漆)至少有4000年以上的历史埃及也早知道用阿拉伯胶、蛋白来制备色漆，用于装饰11世纪，欧洲开始用亚麻油制备油基清漆17世纪，含铅油漆得到较大发展此后工业制漆得到快速发展。二、涂料的发展涂料的历史悠久——大漆——中国特产（中国漆）大漆——中国特产（中国漆）中华瑰宝——敦煌莫高窟中华瑰宝——敦煌莫高窟尽管涂料的生产及使用有久远的历史但在早期它只是以一种技艺的形式相传，没有进入科学的领域，这种方式沿袭至今，现在还有许多人认为涂料是靠经验传授的工艺。另一方面，早期的涂料所用的原料主要是天然的油和树脂，因此，涂料长期被成为油漆。现代涂料已经不是早期“油漆”模样，已经进入科学的发展时代。可挥发性有机化合物值VOC（volatileorganiccompound）是评价涂料对环境友好与否的重要指标。尽管涂料的生产及使用有久远的历史但在早期它只是以一种技艺的形涂料与科学的结合——20世纪20年代，杜邦公司开始使用硝基纤维素作为喷漆，硝基纤维素为汽车提供快干、耐久、光泽好的涂料20世纪30年代，卡诺日斯和弗洛利对高分子化学和高分子物理进行研究，为高分子科学与涂料科学的发展奠定了基础20世纪30年代，出现了醇酸树脂，它后来发展成为涂料中最为重要的品种之一——醇酸树脂漆第二次世界大战，由于大力发展合成乳胶。为乳胶漆的发展拓宽了道路涂料与科学的结合——20世纪40年代，汽巴（Ciba）化学公司开发环氧树脂涂料，使防腐蚀涂料有了突破性进展20世纪50年代，聚丙烯酸酯涂料出现并投入使用其有优越的耐久性和高光泽度，结合当时出现的静电技术，使汽车漆又上了一个新台阶，例如高质量的金属闪光漆20世纪50年代，福特公司和格利登油漆公司发展阳极电泳漆——一种低污染的水性漆进一步提高了涂料的防腐蚀效果，为工业涂料的发展做出了巨大的贡献20世纪40年代，汽巴（Ciba）化学公司开发环氧树脂涂料，20世纪60年代，聚氨酯涂料得到迅速发展，其可以室温固化而且性能特别优异，尽管价格昂贵但仍广泛受到关注，是最具有发展前途的现代化涂料品种之一粉末涂料是一种无溶剂涂料也与20世纪50年开始研制，制备方法接近塑料生产由于受到涂装技术的制约到70年代才开始快速发展20世纪80年代，杜邦公司发现基团转移聚合方法，此方法可以控制聚合物的相对分子质量的大小及相对分子质量的分布，控制聚合物的组成，是制备高固体分涂料用的聚合物的理想聚合方法，此法是高分子化学的一个里程碑，因首先用于涂料生产，至此涂料的发展已和高分子科学同步发展。20世纪60年代，聚氨酯涂料得到迅速发展，其可以室温固化而且三、涂料工业的特点1、产品应用广泛，品种繁多涂料是与国民经济和国防工业配套的重要工程材料，各行各业的发展都需要涂料。不同用途的涂料又要求具有适合各种用途的性质，配套有腻子、底漆、面漆、罩光漆等因素使涂料品种很多。目前有正式行业技术标准和牌号的涂料已经超过千种。？请同学们列举身边的涂料作用？请同学们列举你所知道的涂料公司三、涂料工业的特点1、产品应用广泛，品种繁多涂料生产技术课件涂料生产技术课件2、涂料行业是知识密集型行业由于涂料品种繁多，原材料种类也多，为了满足涂料的不同用途，在原料选择、产品配方设计、涂料产品性能检测、施工应用等方面具有较高的技术含量在涂料的生产与施工中，涉及知识面广，不仅需要无机化学、有机化学、物理化学、胶体化学、生物化学、分析化学、颜色科学等方面的知识，还需要界面科学、物理学、机械学、计算机科学等相关知识同时还需要将最新的科学技术应用到行业中来推动行业的发展一种高性能涂料产品的开发与成功应用，是多学科交叉的成果2、涂料行业是知识密集型行业3、涂料行业是加工工业性质的行业涂料所用的原材料包括树脂、颜料与填料、溶剂、助剂等一般由专业生产厂生产原材料质量直接影响涂料产品质量，只要使用符合质量标准的原料，合理的配方，合理的生产工艺，生产合格的涂料产品不成问题但涂料只是半成品，必须经过涂装施工形成涂膜才是成品涂料的质量很重要，但涂料的施工过程，即涂装的质量对最终获得的涂膜好坏起到关键性作用，正所谓“三分涂料，七分涂装”3、涂料行业是加工工业性质的行业4、投资少、见效快，但形成规模化经济比较困难随着国民经济的发展，涂料工业也开始迅速发展。目前的涂料生产大部分是间歇生产，限制企业的产量。20世纪80年代，涂料小作坊一口锅、一根搅拌棒，几种原料混合均匀就可以生产涂料，涂料质量恶劣，尽管当时涂料厂很多，年产值却多在一亿元一下。进入21世纪，国内涂料行业受到前所未有的压力，许多工艺落后、不符合安全标准、质量恶劣的企业在竞争中逐渐推出市场。随着跨国涂料公司不断进入中国市场，我国涂料企业还将面临更加严峻的挑战。4、投资少、见效快，但形成规模化经济比较困难5、新世纪的朝阳工业涂料工业与国民经济发展的配套性决定任何产业的发展都离不开涂料工业。同时高科技产业——信息、生命、新能源、再生能源、环境、空间、海洋、新材料等科学技术不但离不开涂料还推动了特种功能性涂料的发展。面对环境保护对溶剂型涂料提出的新挑战，人们正在开发高性能、低污染涂料品种——水性涂料、粉末涂料，因此涂料行业也是新世纪的朝阳产业。5、新世纪的朝阳工业四、涂料的作用（1）保护作用涂料对金属材料的保护作用，其意义十分重大的。金属材料在空气中极易被腐蚀，特别是钢铁更为严重，如果不经保护，全世界每年因腐蚀而损失的钢铁竟达钢铁年产量的四分之一左右。

各种汽车、火车等交通工具在行驶过程中，受气候环境的考验越严酷就越能说明涂料的保护效果。

石油化工生产中各种设备、管道、贮罐、塔釜、建筑物等也需以涂料加以保护，有些设备采用防腐蚀涂料后，则可用普通碳钢代替不锈钢。四、涂料的作用（1）保护作用（2）装饰作用

房屋、家具、日常用品涂上涂料使人感到美观。机器设备涂上锤纹漆，不但美观，而且可以经常用水或上光脂擦洗打光。

建筑涂料首先在于遮盖建筑屋表面的各种缺陷，使其显得美观大方，明快舒畅，又能与周围的环境协调配合。

涂料的装饰功能包括平面（色彩、图案和光泽）、立体（立体花纹的设计构思）不同质感的装饰。

（2）装饰作用（3）色彩标志危险化学品主标志（3）色彩标志危险化学品主标志（3）色彩标志危险化学品副标志（3）色彩标志危险化学品副标志（4）特殊作用纤维吸音涂料杀虫涂料船底防污漆涂料的特殊作用日益广泛——（1）船底被海生物附着后会影响航行速度，用船底防污漆就能使海洋生物不附着；（2）电阻大的涂料可以用于加热保温；（3）隐形涂料可以躲避雷达、红外等光波；（4）导弹外壳的涂料在其进入大气层时能消耗自身同时也能使摩擦生成的强热消散；（5）导电的涂料可移去静电。（6）防腐防蜡涂料、示温涂料、防火涂料等作用广泛隐形涂料（4）特殊作用纤维吸音涂料杀虫涂料船底防污漆涂料的特殊作用日五、涂料的组成

涂料一般由不挥发分和挥发分组成。它在物体表面涂布后，其挥发分逐渐挥发逸去，留下不挥发分又称为成膜物质。

成膜物质又可分为主要、次要、辅助成膜物质三类。

主要成膜物质可以单独成膜，也可以与黏结材料等次要成膜物质共同成膜，它是涂料的基础，简称基料。

组成原料成膜物油料鲨鱼肝油、带鱼油、牛油、油、豆油、蓖麻油等树脂天然树脂：虫胶、松香、天然沥青等合成树脂：醇酸树脂、氨基树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂、氟碳树脂等颜料

颜料无机颜料：钛白、氧化锌、铬黄、铁蓝、铬绿、氧化铁红、炭黑等有机颜料：甲苯胺红、酞菁蓝、耐晒黄等填料滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、石英粉等助剂增塑剂、催化剂、稳定剂、流平剂、消泡剂、乳化剂、分散剂、防结皮剂、引发剂等溶剂和稀释剂石油溶剂、甲苯、二甲苯、醋酸丁酯、醋酸乙酯、丙酮、环己酮、丁醇、乙醇、卤代烃等五、涂料的组成涂料一般由不挥发分和挥发分组成。它在物体表涂料生产技术课件1、涂料用成膜物质主要有两类材料①

油脂类成膜物质：包括植物油和动物脂肪，其中主要使用植物油。如桐油、亚麻油、葵花油、蓖麻油、椰子油等。②

树脂类成膜物质：树脂是许多高分子有机化合物互相溶合而成的混合物，呈透明或不透明的无定形粘稠液体或固体状态。可溶于有机溶剂。涂料用树脂按来源可分为几类：

A、天然树脂：来源于自然界的动植物。如虫胶、松香等。

B、人造树脂：用天然高分子化合物加工制得，如棉花经硝酸硝化而得到硝化棉，各种松香衍生物。如改性松香、石灰松香、甘油松香等。

C、合成树脂：用各种化工原料经缩合、聚合等化学反应而合成的。如酚醛树脂、醇酸树脂、丙烯酸树脂等。随着石油化工工业的发展，性能优良的合成树脂已基本取代了涂料中常用的动植物油而成为主要的涂料成膜材料。

1、涂料用成膜物质主要有两类材料①油脂类成膜物质：包括植物成膜物质作用：使涂料牢固附着于被涂物质表面上，形成连续涂膜，是涂料的基本组成，对涂料的物理化学性质起到决定性作用。涂料在设计时应首先确定成膜物质，再由成膜物质选择其他组分。面漆：要求装饰性，耐磨性，耐酸碱，耐高温且绝缘。中层漆：要求与上下层漆有良好结合力。底漆：与材料附着力强，防锈力强与中层漆结合力好。成膜物质作用：使涂料牢固附着于被涂物质表面上，形成连续涂膜，2、有机溶剂和水溶剂——能将涂料中的成膜物质溶解或分散为均匀的液态，以便于施工成膜，当施工后又能从漆膜中挥发至大气的物质，原则上溶剂不构成涂膜，也不应存留在涂膜中。很多化学品包括水、无机化合物和有机化合物都可以作为涂料的溶剂组分。现代的某些涂料中开发应用了一些既能溶解或分散成膜物质为液态，又能在施工成膜过程中与成膜物质发生化学反应形成新的物质而存留在漆膜中的化合物，被称为反应活性剂或活性稀释剂。溶剂有的是在涂料制造时加入，有的是在涂料施工时加入。2、有机溶剂和水溶剂——能将涂料中的成膜物质溶解或分散为均匀3、颜料：可分为无机颜料、有机颜料、体质颜料①

无机颜料即矿物颜料，大部分品种化学性质稳定、耐光、耐高温、不易变色、褪色和渗色、遮盖力强、填充性好，但色调少、色彩不鲜艳、用于制造调合漆、磁漆等实色漆。②

有机颜料：是一类有机色素，

一般不溶解于水中,但可以一定状态分散于水或其它介质中。一般涂料用有机颜料色彩鲜艳，色调丰富，着色力强，多用于透明色漆和对木质纤维进行着色，也可和无机颜料配合用于实色漆中。③

体质颜料：又叫填充料，指那些不具有着色力和遮盖的白色或无色颜料，如滑石粉、轻钙粉、硫酸钡等。主要是增加漆膜的厚度，起到填充作用，降低涂装成本。

有机颜料体质颜料3、颜料：可分为无机颜料、有机颜料、体质颜料①无机颜料即矿4、助剂：涂料助剂又称添加剂，它不是成膜物质

能显著地改善涂料的性能，涂料助剂的作用概括起来可分以下几方面：①改善涂料制造工艺：如引发剂、乳化剂、催化剂、分散剂、阻聚剂等。②改善涂料贮存性能：如防结皮剂、防沉剂、防胶冻剂。③改善涂料施工性能：如流平剂、消泡剂、增稠剂、防流挂剂、抗潮剂等。④改善涂膜使用性能：如紫外光吸收剂、抗氧化剂可以提高涂层耐光、耐候性，防霉剂可提高涂层抗霉性能。

4、助剂：涂料助剂又称添加剂，它不是成膜物质能显著地改六、涂料的分类国际上涂料的分类有几种方法：一、按涂料溶剂分类：溶剂涂料——溶剂型涂料和水性涂料无溶剂涂料——粉末涂料二、按用途分类：建筑用漆、船舶用漆、电气绝缘漆、汽车用漆三、按施工方法分类：刷用漆、喷漆、烘漆、流态床涂装用漆四、按漆膜外观分类：大红漆、有光漆、无光漆、半光漆、皱纹漆、锤纹漆五、按成膜物质分类：见P3——表1-2六、涂料的分类国际上涂料的分类有几种方法：其余分类：按成膜机理不同——

非转化型涂料、气干型涂料、缩聚反应型涂料、加成聚合型涂料、酶催化固化型涂料按部位不同——

墙漆（外墙漆、内墙漆、顶面漆）、

木器漆（硝基漆、聚氨酯漆）、金属漆（磁漆）按状态不同——水性漆（乳胶漆）、油性漆（硝基漆、聚氨酯）按功能不同——

防水漆、防火漆、防霉漆、防蚊漆、多功能漆按表面效果分——透明漆、半透明漆、不透明漆其余分类：七、涂料的命名我国对涂料的命名原则规定如下：（1）全名=颜料或颜色名称+成膜物质+基本名称如白醇酸调合漆=白色+醇酸树脂+调合漆。红醇酸磁漆、锌黄酚醛防锈漆（2）对于某些有专业用途及特性的产品，必要时在成膜物质后面加以说明。如红醇酸导电磁漆、白硝基外用漆七、涂料的命名我国对涂料的命名原则规定如下：涂料型号由三部分组成

第一部分是主要成膜物质，用汉语拼音字母表示；第二部分是基本名称，用二位数字表示；第三部分是序号，表示同类品种间的组成、配比或用途的不同，这样一个型号就只表示一个涂料品种而不会重复。涂料的基本名称编号原则采用00～99二位数字表示。00～09代表基础品种；10～19代表美术漆；20～29代表轻工用漆；30～39代表绝缘漆；40～49代表船舶漆；50～59代表防腐蚀漆等具体见书P3——表1-3涂料型号由三部分组成

序号

代

号

名

称

1

2

3

4

5

X

F

G

T

H

稀释剂

防潮剂

催干剂

脱漆剂

固化剂

辅助材料型号由两部分组成

第一部分是辅助材料的种类，用汉语拼音字母表示；第二部分是序号。辅助材料分类见下表。

序号

代

号

名

称

1

命名的其他规定（1）如果涂料中含有松香改性酚醛树脂和松香甘油酯，就根据其含量比来决定划分酯胶还是酚醛漆类。如果松香改性酚醛树脂含量占树脂总量的50%或50%以上，那就归为酚醛树脂。（2）在油性漆（酯胶、酚醛）中，根据树脂和油的含量的比值（质量比），当此值>1/2，为短油度；此值在1/2与1/3之间，为中油度；此值在1/3以下，为长油度。

长油度中油度短油度

1/31/2树脂：油命名的其他规定（1）如果涂料中含有松香改性酚醛树脂和松香甘油（3）在醇酸漆中，含油量在45%以下的为短油度，46%到60%为中油度，60%以上为长油度，即

短油度中油度长油度45%60%油的含量（4）氨基漆按氨基树脂含量的多少，可分为高氨基漆、中氨基漆、低氨基漆三种。具体划分标准为：氨基：醇酸=1：（1—2.5）时，高氨基漆氨基：醇酸=1：（2.5—5