涂料生产工艺课件

涂料基础及生产工艺涂装室6/10/20231第一部分涂料基础知识6/10/20232涂料及其作用

涂料——涂料即我们常说的“油漆”，是一种材料，它可以采用不同的施工工艺涂覆在物件表面上，形成黏附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。涂料的作用：保护作用装饰作用特殊功能作用

6/10/20233保护作用——主要作用物件暴露在大气中，受到氧气、水分等的侵蚀，造成金属锈蚀，木材腐朽，水泥风化等破坏现象。在物件表面涂以涂料，形成一层保护膜，能够阻止或延迟这些破坏现象的发生和发展，使各种材料的使用寿命延长。6/10/20234装饰作用不同材质的物件涂上涂料，可得到五光十色、绚丽多彩的外观，起到美化人类生活环境的作用，对人类的物质生活和精神生活做出不容忽视的贡献。6/10/20235特殊功能作用电绝缘、导电、屏蔽电磁场、防静电等作用防霉、杀菌、杀虫等生物化学方面的作用耐高温、保温、示温、防止延燃等热能方面的作用反射光、发光、吸收和反射红外线、吸收太阳能、标志颜色等光学作用防滑、自润滑、防碎裂飞溅等机械性能方面的作用防噪声、减震、卫生消毒、防结冰等各种不同作用6/10/20236涂料的组成

成膜物质颜料助剂溶剂

6/10/20237一、成膜物质

1.非转化型成膜物质2.转化型成膜物质成膜物质是组成涂料的基础，它具有粘接涂料中其他组分形成涂膜的功能，它对涂料和涂膜的性质起决定性的作用。原始的涂料的成膜物质是油脂，主要是植物油。后来使用树脂作为涂料成膜物质，大量使用合成树脂。涂料成膜物质具有的最基本特征是它能经过施工形成薄层的涂膜，并为涂膜提供所需要的各种性能。6/10/202381.非转化型成膜物质

成膜物质在涂料成膜过程中组成结构不发生变化，即成膜物质与涂膜的组成结构相同，在涂膜中可以检查出成膜物质的原有结构，称非转化型成膜物质。它们具有热塑性，受热软化，冷却后变硬，多具有可溶解性。由此类成膜物质构成的涂膜，具有与成膜物质同样的化学结构，也是可溶可熔的，属于这类成膜物质的品种有：

a.天然树脂（松香、虫胶）

b.天然高聚物的加工产品（硝基纤维素、氯化橡胶）

c.合成的高分子线型聚合物即塑性树脂（过氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯树脂、热塑性丙烯酸树脂）6/10/202392.转化型成膜物质

成膜物质在成膜过程中组成结构发生变化，即成膜物质形成与原来组成结构完全不相同的涂膜，这类成膜物质称为转化型成膜物质。它们都具有能起化学反应的官能团，在热、氧或其他物质的作用下能够聚合成与原有结构不同的不溶不熔的网状高聚物，即热固性高聚物，因而所形成的涂膜是热固性的，通常具有网状结构，属于这类成膜物质的品种有：a.干性油和半干性油b.天然漆和漆酚c.低分子化合物的加成物或反应物，如多异氰酸酯d.合成聚合物，如酚醛树脂、醇酸树脂、聚氨酯预聚物、丙烯酸齐聚物等属于线型高聚物的合成树脂，如还氧树脂、热固性丙烯酸树脂等现在开发的新型聚合物：如集团转移聚合物、互穿网络聚合物等6/10/202310二、颜料颜料是有颜色的涂料即通称的色漆的一个主要组分，颜料使涂膜呈现色彩，并使涂膜具有一定的遮盖被涂物件表现的能力，以发挥其装饰和保护作用。按涂料中的作用分：着色颜料、体质颜料、防锈颜料、特种颜料按其化学成分分：无机颜料和有机颜料

6/10/202311三、助剂也称为涂料的辅助材料组分，它是涂料的一个组成部分，但它不能单独自己形成涂膜，它在涂料成膜后可作为涂膜中的一个组分而在涂膜中存在。根据助剂对涂料和涂膜所起的作用，现代涂料所使用的助剂可分为以下四个类型：1.对涂料生产过程发生作用的助剂：如消泡剂、润饰剂、分散剂、乳化剂等2.对涂料贮存过程发生作用的助剂：如防结皮剂、防沉淀剂等3.对涂料施工成膜过程发生作用的助剂：如催干剂、固化剂、流平剂、防流挂剂等4.对涂料性能发生作用的助剂：如增塑剂、平光剂、防霉剂、阻燃剂等虽然用量很少，但能起到显著的作用。6/10/202312四、溶剂溶剂是不包括无溶剂涂料在内的各种液态涂料中所含有的，为使这些类型液态涂料完成施工过程所必需的一类组分，它原则上不构成涂膜，也不应存留在涂膜之中。溶剂组分的作用是将涂料的成膜物质溶解或分散为液态以使易于施工成薄膜，而当施工后又能从薄膜中挥发至大气中，从而使薄膜形成固态的薄膜。如醋酸丁酯、二甲苯、甲苯、丁醇、丙酮，CAC等6/10/202313涂料的分类

按主要成膜物质为基础的分类方法，有17大类

Y油类树脂漆类T天然树脂漆类F酚醛树脂漆类L沥青漆类C醇酸树脂漆类A氨基树脂漆类Q硝基漆类M纤维素漆类G过氯乙烯漆类X烯树脂漆类B丙烯酸酯漆类Z聚酯漆类H环氧树脂漆类S聚氨酯漆类W元素有机漆类J橡胶漆类E其它漆类按漆膜干燥方式分类命名常温干燥涂料（自干漆）、加热干燥涂料（烘漆）、湿固化涂料、辐射能固化涂料（光固化、电子束固化）按涂料使用层次分类和命名底漆、腻子、二道底漆（中涂）、面漆按漆膜外观清漆、透明漆、色漆；有光漆、半光漆、无光漆；皱纹漆、锤纹漆、桔纹漆、浮雕漆6/10/202314涂料用主要树脂类型1、油类树脂漆2、沥青漆3、醇酸树脂漆4、不饱和聚酯漆5、纤维素漆6、酚醛漆7、橡胶漆8、有机硅涂料9、环氧树脂漆10、聚氨酯漆11、丙烯酸酯漆12、氟碳漆6/10/2023151.油类树脂漆

在涂料工业中，油类（主要为植物油）是一种主要的原料，进行加工制成清漆和色漆。干性油半干性油不干油碘值（100g油所能吸收碘的克数）>140100~14<100油类桐油、梓油、亚麻油豆油、葵花油、棉子油蓖麻油、椰子油适合制造涂料自干性涂料：耐水、碱较好的低档涂料和氨基制造烘烤类色漆不能自行干燥制造合成树脂及增塑剂6/10/2023162.沥青漆

•主要是冶炼石油和煤焦油所剩下的物质，也有天然沥青。•适合制造的涂料有：绝缘漆，重防腐涂料（耐酸漆），可耐85%浓硝酸等沥青名称元素组成CHSON天然沥青83.7~85.510.8~13.21.2~5.100.1~0.4石油沥青86.0~87.412.5~12.60~0.10.02.0~0.16/10/2023173、醇酸树脂漆

1927年Kienle对多元醇和多元酸合成的聚酯作了重大的改进，即在聚酯的成分中增加了脂肪酸。他将此种聚酯取名为“醇酸”。表示系有醇和酸合成而来。醇酸树脂本身是一个独立的涂料材料，其干率、光泽、硬度、耐久性都很好，可以制成清漆、磁漆、底漆、水性漆，也可以和其他材料拼用。如和氨基树脂、多异氰酸酯等共聚合制成其他体系的涂料。多元酸+多元醇酯化反应酯+水反应基团—OH—COOH6/10/2023184、不饱和聚酯漆

多元酸和多元醇缩聚而得的产物称为聚酯。不饱和聚酯是用含有双键的酸和醇反应而成，双键还没有完全反应，制造成漆后，在引发剂（一般是过氧化物）与促进剂（一般是环烷酸钴）的作用下，在常温下形成不溶不熔物。不饱和聚酯漆是一种无溶剂漆（无挥发溶剂）。它的不饱和单体起着成膜物和溶剂双重作用。多用于制造腻子和原子灰。6/10/2023195、纤维素漆

纤维素是一种天然的高分子化合物，广泛存在于大自然中，分子式为（C6H10O5)n.一般用于涂料的是硝基纤维素和醋酸丁酸纤维素，还有其它改性的纤维素。可以作为清漆和色漆。缺点是：光泽低、附着力很差、固体份低等目前主要与丙烯酸树脂、醇酸树脂、醛酮树脂等拼用，改变其性能。主要用于金属漆和丙烯酸自干漆等。6/10/2023206、酚醛漆

酚醛漆主要是酚类单体和甲醛经过缩合反应而成。酚含有羟基可以参与反应。主要作重防腐涂料和防腐底漆。6/10/2023217、橡胶漆

有天然橡胶和人工合成橡胶两种。橡胶漆是利用橡胶的特殊性能，如弹性、耐磨性、不透气性、耐水性、耐油性、耐化学品腐蚀性等。主要用于制造重防腐涂料和特殊功能涂料。6/10/2023228、有机硅涂料

有机硅树脂是利用C-Si和Si-O-Si的键能大，稳定性好，不容易反应的特性而制造成的功能性树脂。有机硅树脂可与氨基、胺等制造不同用途的有机硅涂料。一般制造成：耐高温漆（100~550℃

）、低温涂料（-50℃）、绝缘漆、电子产品等。6/10/2023239、环氧树脂漆

环氧树脂中的环氧基团的稳定性制造的一类树脂，可以参加反应的基团有环氧基和羟基。优点：附着力好耐化学品性好，耐碱性尤为突出硬而具有一定韧性对湿面有一定的润湿性分子量不高，做无溶剂、高固体、粉末涂料电绝缘性缺点：光老化性差低温固化性差>10℃易反应<10℃

反应很慢反应基团：环氧基和羟基两种活泼基团，易反应可与多元胺、聚酰胺树脂、酚醛树脂、氨基树脂、多异氰酸酯等反应，制造成常温、高温漆主要制作防腐底漆。6/10/20232410、聚氨酯漆

聚氨酯漆即聚氨基甲酸酯漆，是指在其漆膜中含有相当数量的氨酯键的涂料。一般与氨酯键反应的树脂有：含有羟基的树脂，如丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂等等。多异氰酸酯的类型：类型简称优缺点甲苯二异氰酸酯TDI价廉、最常用、性质全面、但泛黄二苯甲烷二异氰酸酯MDI适用作无溶剂防腐蚀涂料，泛黄严重己二异氰酸酯（缩二脲）HDI不泛黄、保光泽，制户外用高级涂料，价贵异拂尔酮二异氰酸酯IPDI不泛黄、保光耐候好，混溶好，但性较脆HDI三聚体：不泛黄、保光耐候比缩二脲好，黏度低，固含高，稳定性好，适合作户外高级涂料6/10/20232511、丙烯酸酯漆

丙烯酸酯漆是本世纪50年代发展起来的，它是用丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯等通过加聚反应生成的聚丙烯酸酯树脂制成的。优点：1.水白、透明2.耐光、耐候性佳户外暴晒耐久性强，耐紫外光照射不易分解或变黄，能够长期保持原来的光泽和色泽。3.耐热、耐过热烘烤在170℃不分解、不变色，在230℃左右或更高温度下仍不变色4.耐腐蚀有较好的耐酸、碱、盐、油脂、洗涤剂等化学品的沾污及腐蚀能力

6/10/202326续上丙烯酸酯漆常见丙烯酸酯漆分类表

分类主要成分成膜方式挥发型热塑性丙烯酸树脂挥发干燥交联型羟基+氨基烘烤交联羟基+异氰酸酯常温交联水性型自干型水溶胶成膜助剂，挥发自干交联型羟基或烷氧基+氨基烘烤交联无溶剂型交联型羟基或羧基+交联树脂光敏引发剂烘烤交联或电子束、紫外线6/10/20232712、氟碳漆

氟碳漆是在丙烯酸树脂的基础上发展起来的一种新型漆它是利用F-C的键能大，稳定性极强，超强的耐候性、耐化学药品性、耐玷污性。主要用多异氰酸酯与它的羟基反应。常温固化，施工好。用于重防腐，不易施工的地方，但价格较贵。如电视塔，大桥6/10/202328第二部分涂料生产工艺6/10/202329汽车涂料的生产工艺一、下料（投料）二、搅拌三、研磨四、调漆五、过滤六、包装6/10/202330配方举例色浆：投料顺序1.1300丙烯酸树脂（Bayer)40.00%

b2.902钛白粉（杜邦）50.00%

c3.EFKA4401分散剂0.02%d4.醋酸丁酯5.00%a5.CAC4.98%a调漆：

1.1300钛白浆40.00%A2.3755丙烯酸树脂32.00%B3.1158氨基树脂20.00%C4.BYK300流平剂0.20%5.BYK141消泡剂0.10%6.TSP防流挂剂0.50%7.1500#溶剂5.00%8.醋酸丁酯2.30%溶剂不能一次加完，根据黏度进行调整6/10/202331生产工艺作业编号/说明

变差来源

产品特性

过程特性

01下料

环境包装袋杂物称量的精确性配比的准确性01无机械杂质02配比准确03称量精确投料的顺序：先投溶剂再投树脂，再投颜填料（先轻后重），最后加助剂大磅称，精确0.1Kg02搅拌

搅拌机的转速搅拌时间

04搅拌浆均匀

高速搅拌机转速700转/分以上搅拌1-1.5小时

03研磨

研磨时间（遍数）称量的精确性配比的准确性05研磨细度

研磨时间（遍数）3-5遍

细度合格止6/10/202332作业编号/说明

变差来源

产品特性

过程特性

04调漆

环境包装袋杂物称量的精确性配比的准确性02配比准确03称量精确

投料的顺序：先投研磨浆，再投树脂，再加助剂，最后加溶剂高速搅拌机转速700转/分以上05过滤

漆液无机械杂质

01漆液无机械杂质

滤网180目或更细

06包装

包装外观包装重量

06包装的外观（生产日期、批号、重量、标识清楚、位置正确）07重量合格

小磅称，精确0.05Kg漏斗

续表6/10/202333汽车漆的发展方向汽车用涂料的发展趋势是高固份化、水性化和无溶剂化

底

漆

中间涂层

面漆6/10/202334涂料及涂装常见病态和防治6/10/202335一、涂料在贮存中发生的病态极其防治病

态原

因防治方法1、浑浊

2、沉淀

3、变稠4、结皮5、变色。溶剂中含有水分，容器中漏入了水。催干剂析出。稀释剂使用不当。性质不同的两种清漆相混合。黏度太低，过长时间贮存。漆桶漏气，溶剂挥发。在高温下或过长时间贮存。在高温下过长时间贮存。容器的盖不严。复色漆颜料比重不同，比重大的颜料下沉。桶盖要盖紧，不要放在室外，防止水分进入。加热水浴，贮存温度保持20℃左右。使用配套稀释剂。避免不同的清漆相混合。定期将涂料桶倒放；先入库的先用。软结块漆经充分搅拌过滤后可以使用。容器必须完全密封。贮存温度保持在20℃左右，在贮存期内使用。黏度稍增稠的油漆，可以稀释后使用。。严密封盖，存放在20℃左右和阴暗的地方。漆皮揭去后，油漆充分搅拌后可以使用。搅拌均匀6/10/202336二、涂料在施工中发生的病态极其防治病

态原

因防治方法1、起粒2、流挂3、渗色4、泛白5、起泡6、缩孔7、发花8、咬底9、失光。施工环境不清洁尘埃落于漆面。涂装工具不清洁。漆皮混入漆内。涂料施工黏度过低，喷枪出漆量大，气压过小，距离物面过近，移动速度过慢，漆膜过厚。物件表面凹凸不平，几何形状复杂。施工环境温度过低，涂料干燥太慢。下层漆中含有的可溶性物质被上层漆的溶剂溶解。温度高、湿度高（超过80%）。稀释剂蒸发过快。除油未尽。底漆未干。物件除锈不干净。酸洗件中和不彻底，有余酸存在空气压缩机及管道带有水分。被涂物表面未彻底清除油污、水分、手印，或打磨不够。喷涂空气渗入了油或水；喷漆室除尘不彻底。不同类型油漆的漆雾。油漆自身原因。喷涂量过多、一次喷涂太厚、喷涂压力不够，雾化不好、涂漆厚度不均匀。施工黏度过低。稀释剂溶解能力不足或蒸发太慢。漆膜未充分固化就再次喷漆。固化剂的混合比例不当。稀释剂溶解能力过强。涂件表面粗糙。温度太低、湿度太大。稀释剂加入太多。清洁场地，工件擦干净。清洁工具。去除漆皮，将漆过滤。严格按涂料厂商提供的施工参数进行施工。运用恰当地喷涂图形、喷枪距离和喷涂速度。根据施工环境调整稀料。用防渗色的保护层封闭底层或将旧漆除掉。用不渗色的底漆。采用低温预热后喷涂，或采用相应的防潮剂。使用慢干稀释剂。彻底清除底层上的油污、蜡质、机油等。每层漆要干透后再涂下层漆。物件除锈必须彻底。必须彻底清除余酸。采用油水分离器。彻底打磨