涂料技术和涂料的类型

涂料技术和涂料的类型第1页，课件共80页，创作于2023年2月内容什么是涂料涂料的基本组成成膜物质颜填料助剂溶剂涂料的分类和命名涂料的干燥成膜涂料的类型生漆沥青漆醇酸树脂涂料氯化烯烃类涂料丙烯酸涂料环氧树脂涂料聚氨酯涂料聚脲弹性体有机硅树脂涂料聚硅氧烷涂料含氟聚合物涂料不饱和聚酯涂料乙烯基酯涂料聚苯胺涂料水性防腐涂料功能性专用涂料磷化底漆车间底漆耐高温涂料油罐内壁导静电涂料防火涂料船舶防污漆第2页，课件共80页，创作于2023年2月什么是涂料

Whatispaint涂料是涂覆在被涂物表面，形成牢固附着连续薄膜的材料色漆含有颜料的液体或黏稠状或粉状的涂层材料施工在底材上，形成不透明薄膜，具有保护、装饰或特定的技术性特性。清漆施工在底材上形成固体的透明薄膜，有保护、装饰或特定的技术性特性。第3页，课件共80页，创作于2023年2月油漆？涂料？早期的主要原材料是动物和植物油脂桐油＋生漆＝“油漆”第4页，课件共80页，创作于2023年2月什么是涂料第5页，课件共80页，创作于2023年2月涂料的作用防腐作用装饰作用特殊功能作用防污警示防滑防静电伪装耐高温阻燃减阻第6页，课件共80页，创作于2023年2月涂料的基本组成黏结剂 binder 主要成膜物质颜填料 pigment 次要成膜物质助剂 additive 辅助成膜物质溶剂 solvent 挥发性物质第7页，课件共80页，创作于2023年2月涂料的基本组成第8页，课件共80页，创作于2023年2月涂料颜料着色颜料体质颜料防锈颜料功能性颜料

烃类溶剂酮类水醇类酯类醚类助剂触变剂润湿剂增塑剂防结皮剂催干剂黏结剂天然树脂干性油沥青硝化纤维素合成树脂醇酸树脂氯化橡胶环氧树脂聚酯聚氨酯丙烯酸乙烯第9页，课件共80页，创作于2023年2月黏结剂

Binder主要成膜物质，是涂料的主体和基础黏结颜填料，提供涂层与底材的附着力黏结剂的性能决定了涂料和涂膜的基本性能干燥固化、耐水性、耐盐雾、耐候性等等通常用区别并称呼涂料的类别名称环氧树脂涂料醇酸树脂涂料沥青漆第10页，课件共80页，创作于2023年2月颜填料

Pigment防锈颜料着色颜料体质颜料（填料）其它功能性颜料第11页，课件共80页，创作于2023年2月防锈颜料防止金属腐蚀,提高漆膜对金属表面的保护作用物理性防锈颜料球状：氧化铁红片状：铝粉、玻璃鳞片化学性防锈颜料缓蚀型铅系：红丹铬酸盐：锌黄磷酸盐：磷酸锌电化学：锌粉第12页，课件共80页，创作于2023年2月红丹的防锈性化学名：四氧化三铅Pb3O4优异的防锈性能对钢铁的表面处理要求不高对残锈表面仍有良好的防锈性能在水和氧的作用下与油基漆料生成铅皂，具有缓蚀作用晶格离子交换出Pb2＋，有助于吸收腐蚀介质中的硫酸根离子、氯离子和碳酸根离子等，生成不溶于水的PbSO4、PbCl2、PbCO3等钢铁表面氧化成Fe2O3的均匀薄膜，使表面钝化，不使其有更深的锈蚀钢材表面锈蚀时，很快地氧化成Fe(OH)3沉积在表面，使表面阳极封闭第13页，课件共80页，创作于2023年2月红丹的危害性急性铅中毒流涎、恶心、呕吐，腹绞痛腹泻、头痛、血压升高、多汗少尿慢性铅中毒神经衰弱、多发性神经病和脑病腹绞痛、肝炎干扰血红蛋白合成过程，导致溶血性贫血，循环系统铅中毒部分人会引发高血压第14页，课件共80页，创作于2023年2月片状防锈颜料含有玻璃鳞片或铝粉的涂层，潮气、氧气等腐蚀蚀气体到达钢材表面的路径更长，时间也更长水、氧气含有玻璃鳞片或或铝粉的漆膜钢铁第15页，课件共80页，创作于2023年2月富锌底漆的电化学保护作用无机锌底漆第2道有机面漆优异的附着力使损伤处不会继续扩大潮气将首先使锌腐蚀,而保护钢铁不受侵蚀钢材表面涂层的损伤处当表面涂层损坏时无机硅酸锌底漆发生化学反应以保护钢铁底材不受腐蚀钢材Zn2+第16页，课件共80页，创作于2023年2月着色颜料主要作用是着色和遮盖物面具有良好的着色力和遮盖力不溶于水、油和溶剂色彩鲜艳美丽对光、热稳定性好第17页，课件共80页，创作于2023年2月体质颜料不具备着色力和遮盖力，习惯上称之为填料增加涂料的固体含量和降低涂料成本改善涂料各方面的性能：光泽流动性和流平性透气性耐水性机械耐磨性……常用体质颜料沉淀硫酸钡bariumsulfate轻质碳酸钙Calciumcarbonate滑石粉talcumpowder高岭土Kaolin云母micapowder…第18页，课件共80页，创作于2023年2月特殊功能颜料耐高温颜料 铝粉、锌粉 耐高温涂料防污颜料 氧化亚铜 防污漆导静电颜料 碳黑、导电云母粉 导静电涂料…第19页，课件共80页，创作于2023年2月助剂

Additives又称为添加剂分别在涂料的生产、贮存、施工和成膜阶段发挥不同的作用改进涂料或涂膜某一特定方面的性能用量小，作用明显涂料辅助成分，不能单独成膜第20页，课件共80页，创作于2023年2月助剂流变剂改善涂料的流变性,增加液体的触变性,防止流挂和沉降气相二氧化硅、氢化蓖麻油和改性膨润土催干剂用于氧化和聚合的涂料，如油性漆、醇酸树脂涂料等，对漆膜有加速干燥的作用润湿剂和分散剂润湿剂在颜料的润湿过程中发生作用，降低液／固之间的界面张力，提高颜料的分散效率，缩短研磨时间分散剂在颜料的分散过程中发挥作用，吸附在颜料粒子表面，使分散处于稳定状态第21页，课件共80页，创作于2023年2月溶剂

Solvent用来溶解树脂,降低黏度以改善加工制造性能，影响涂料施工性能影响涂料的黏结性、防腐性、户外耐久性以及涂膜的表观性能，如起泡、流挂和流平性溶剂型涂料水性涂料第22页，课件共80页，创作于2023年2月溶剂主溶剂溶解树脂，制成树脂溶液助溶剂不能单独溶解树脂，与某种良溶剂混合可以获得相同或更大的溶解能力，也称潜溶剂稀释剂主要用来稀释涂料，调节涂料的黏度，达到便于施工的目的涂料含有溶剂都可能作为该涂料的稀释剂，但有的稀释剂不一定可以作为溶剂使用第23页，课件共80页，创作于2023年2月常用的溶剂脂肪烃：200＃溶剂汽油芳香烃：甲苯、二甲苯萜烯类：松节油、双戊烯醇类：乙醇、异丙醇和丁醇酮类：甲乙酮、丙酮、环己酮酯类：醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯醇醚类第24页，课件共80页，创作于2023年2月与溶剂含量紧密关联对涂料的品种影响很大0100 200300400500克/公升环氧、聚氨酯醇酸氯化橡胶、乙烯、丙烯酸水性涂料挥发性有机物含量

——VOC第25页，课件共80页，创作于2023年2月涂料分类：干燥成膜的机理物理干燥化学固化氯化橡胶丙烯酸沥青乙烯乳胶漆氧气固化油性、醇酸、环氧酯固化剂固化环氧、聚氨酯水汽固化醇溶性无机硅酸锌辐射固化环氧丙烯酸酯热固化有机硅、氨基第26页，课件共80页，创作于2023年2月物理干燥经涂装后，溶剂或水挥发到大气中，就完成漆膜干燥的过程。涂料类别氯化橡胶，高氯化聚乙烯，丙烯酸，沥青

第27页，课件共80页，创作于2023年2月物理干燥型涂料溶剂型涂料，溶剂的挥发，涂膜干燥成膜第28页，课件共80页，创作于2023年2月物理干燥型涂料溶剂型涂料的共性可逆性溶剂敏感性漆膜成型不依赖于温度热塑性重涂性能比较好第29页，课件共80页，创作于2023年2月物理干燥型涂料水性分散型涂料，在水的挥发过程中，聚合物粒子彼此接触挤压成形，由粒子状聚集变为分子状态的聚集而形成连续的漆膜。第30页，课件共80页，创作于2023年2月物理干燥型涂料水分散型涂料的共性在一定温度下的可逆性对溶剂敏感漆膜成型对温度有依赖热塑性重涂性能比较好第31页，课件共80页，创作于2023年2月氧气干燥型涂料第32页，课件共80页，创作于2023年2月氧气固化氧气进入漆膜开始反应聚合物分子互相结合溶剂挥发第33页，课件共80页，创作于2023年2月固化剂固化第34页，课件共80页，创作于2023年2月双组份固化剂固化溶剂挥发=聚合物=固化剂(hardener)聚合物和固化剂的分子相反应，形成新的化学物质第35页，课件共80页，创作于2023年2月化学固化型涂料潮气固化：醇溶性无机硅酸锌湿固化单组分聚氨酯涂料二氧化碳固化水性硅酸钠/硅酸钾富锌底漆高温固化有机硅、氨基辐射固化共性不可逆性耐溶剂成膜速度依靠温度非热塑性严格的重涂间隔第36页，课件共80页，创作于2023年2月防腐蚀涂料的防腐机理屏蔽作用缓蚀作用电化学保护作用以上的联合作用第37页，课件共80页，创作于2023年2月防腐蚀涂料的防腐机理屏蔽作用钢铁的腐蚀需要氧气、水、电解质和电路涂膜阻止了腐蚀介质与钢铁的接触，隔断了腐蚀电池的通路，增大了电阻片状颜料，如云母粉、铝粉、云铁、玻璃鳞片等能增强涂膜的屏蔽性第38页，课件共80页，创作于2023年2月防腐蚀涂料的防腐机理缓蚀作用化学防锈颜料对钢铁起到缓蚀作用铅系颜料，红丹铬酸盐，锌黄磷酸盐，磷酸锌、三聚磷酸铝第39页，课件共80页，创作于2023年2月涂料基本类型生漆沥青漆醇酸树脂涂料含氯聚合物涂料丙烯酸涂料环氧树脂涂料聚氨酯涂料聚脲弹性体有机硅树脂涂料聚硅氧烷涂料含氟聚合物涂料不饱和聚酯涂料乙烯基酯涂料聚苯胺涂料第40页，课件共80页，创作于2023年2月生漆大漆、国漆主要成分漆酚漆膜坚硬富有光泽耐油、耐水、耐溶剂和化学品长期耐150℃，短期200℃漆膜脆，柔韧性和冲击强度差耐碱性差耐候性不好过敏性皮炎：漆疮第41页，课件共80页，创作于2023年2月沥青漆沥青天然沥青石油沥青煤焦沥青常用产品沥青清漆（水罗松）沥青防锈漆煤焦沥青瓷漆冷底子油环氧煤沥青涂料（焦油环氧）为什么限制沥青的使用接触皮肤会有红斑，重者水肿水疱及渗液致癌物REACH法规黑色偷光第42页，课件共80页，创作于2023年2月醇酸树脂

Alkyd醇酸树脂是用油料，多元醇如甘油和季戊四醇等，多元酸如苯二甲酸酐等，制备而成的一种聚酯.醇酸树脂之父：Kienle Al（Alcohol醇）＋Acid（酸）

Alcid

Alkyd第43页，课件共80页，创作于2023年2月醇酸树脂醇酸树脂漆的脂肪酸含量（油度）短油度 <40%中油度 40-60%长油度 >60%第44页，课件共80页，创作于2023年2月醇酸树脂涂料优点容易施工，刷涂/滚涂单组分良好的耐候性适当的润湿性好的可覆涂性好的保光和保色性耐干温最高可达120

℃成本较低局限性耐化学品性差耐水性差（使用在浸水区域）有限的耐溶剂性单涂层膜厚受限制与丙烯酸的附着力差与环氧间的附着力差绝对不要使用在富锌涂层上长期使用后易变脆/剥落在炎热，多风的天气条件下易易结皮冬季干燥较慢（除了苯乙烯 和氨酯改性的醇酸）第45页，课件共80页，创作于2023年2月含氯聚合物含氯聚合物：含有大量氯原子的聚合物作为主要成膜物质阻燃自熄，防霉耐水、盐、酸、碱，防腐蚀性能良好涂膜不耐高温，受热后易析出氯化氢气体而降解，性能变坏，故使用温度受到限制，一般不超过60℃挥发型含氯涂料，干燥迅速，能在低温下成膜，这种涂料不耐有机溶剂交联固化型含氯涂料，固化成膜随具体的树脂结构，固化成膜的速度则随具体的树脂结构、固化剂及施工条件而定高VOC，一次成膜较低第46页，课件共80页，创作于2023年2月含氯防腐蚀涂料乙烯类树脂涂料聚氯乙烯树脂涂料过氯乙烯树脂涂料氯醋共聚树脂涂料偏氯乙烯共聚树脂涂料氯化乙烯－醋酸乙烯共聚物涂料橡胶涂料氯化橡胶涂料氯磺化聚乙烯涂料氯丁橡胶涂料氯化氯丁橡胶涂料第47页，课件共80页，创作于2023年2月氯化橡胶

ChlorinatedRubber氯化橡胶蒙特利尔议定书：2010年完全停止四氯化碳的使用水相法氯化橡胶非四氯化碳溶剂型氯化橡胶第48页，课件共80页，创作于2023年2月氯化橡胶涂料氯化橡胶铝漆防锈漆氯化橡胶铁红防锈漆氯化橡胶云铁防锈漆氯化橡胶面漆第49页，课件共80页，创作于2023年2月氯璜化聚乙烯由氯和二氧化硫混合气体对聚乙烯进行氯化和璜化而制得耐臭氧，抗老化；耐酸碱；耐油耐水；抗寒耐湿热；耐化学品固体分低，单道成膜低，干膜厚度10－20微米左右；固化剂组分中的硫化剂含有重金属Pb第50页，课件共80页，创作于2023年2月丙烯酸树脂

Acrylic以丙烯酸酯或/和甲基丙烯酸酯，以及苯乙烯为主的乙烯系单体共聚而成碳-碳键主链，对光、热、酸和碱十分稳定热塑性主要用作防腐面漆：丙烯酸面漆热固性通过聚合物链上的功能基团进行交联羟基丙烯酸树脂的固化氨基树脂多异氰酸酯：丙烯酸聚氨酯面漆环氧树脂第51页，课件共80页，创作于2023年2月丙烯酸面漆

热塑性自干型丙烯树脂面漆单组分干燥迅速优异的覆涂性能低温（零下）环境下施工相对较好的耐水性相对较好的耐化学品性能与刚施工的环氧漆附着力良好良好的的保色保光性耐溶剂性差相对较差的润湿性低固体分/高溶剂含量温度高于50ºC时会产生热塑性耐干温最高只有70ºC左右高成本（相对于单组分的油漆）中等的保光性在刚刚施工的醇酸漆易“起皱”不可在其上施工醇酸油漆第52页，课件共80页，创作于2023年2月环氧树脂

Epoxy环氧树脂主要指含有两个以上环氧基团的高分子聚合物 O －CH－CH2双酚A环氧树脂双酚A和环氧氯丙烷在氢氧化钠的催化下合成双酚F环氧树脂双酚F（2分子苯酚和1分子甲醛的缩合物）和环氧氯丙烷反应合成酚醛环氧树脂苯酚和甲醛反应生成酚醛树脂，再与环氧氯丙烷反应制得第53页，课件共80页，创作于2023年2月环氧酯树脂

EpoxyEster双酚A环氧树脂与脂肪酸反应，生成环氧酯树脂单组分氧气干燥型涂料常温干燥烘烤干燥附着力很好，涂膜坚韧、耐冲击性好性能优于醇酸树脂涂料环氧酯铁红底漆环氧酯锌黄底漆第54页，课件共80页，创作于2023年2月环氧树脂的固化环氧树脂本身为热塑性线型低聚物，入固化剂，转变为体形网状结构的过程称为固化过程环氧树脂的反应基团：环氧基羟基羧基第55页，课件共80页，创作于2023年2月环氧树脂涂料固化剂环氧树脂的固化剂大约有300多种，常用的也有40多种聚酰胺 Polyamide多元胺固化剂 Polyamine脂肪族胺、芳香族胺和脂环胺胺加成物 Amine－adduct异氰酸酯 Isocyanate腰果壳油－酚胺基醇固化剂 Phenalkamine第56页，课件共80页，创作于2023年2月环氧树脂涂料固化剂聚酰胺固化剂常温固化最常用的固化剂多种底材良好的附着力涂膜良好的韧性良好的耐水性、耐碱性与胺固化剂相比，耐酸性、耐化学品和耐溶剂性能稍差施工时需要的熟化期

(Sigma的产品有例外)多元胺固化剂良好的附着力优良的耐化学品性能易挥发有刺激性气味施工时需要熟化期施工期短要求较高的施工温度胺加成物固化剂漆膜不易泛白施工期短第57页，课件共80页，创作于2023年2月环氧树脂涂料固化剂异氰酸酯固化剂良好的耐水性、耐溶剂性和耐化学品性可以用作低温固化剂腰果壳油－酚胺基醇固化剂优异的底材润湿性和附着力良好的耐水耐盐水性能良好的耐碱性能良好的低温固化性能涂膜见光泛黄速度较快第58页，课件共80页，创作于2023年2月环氧树脂涂料的特点优异的附着力良好的耐水性良好的耐化学品性能不耐紫外线照射，易粉化施工的温度依赖性最大重涂间隔的限制第59页，课件共80页，创作于2023年2月固化时间，天数温度ºC0102030402471428环氧树脂涂料固化曲线第60页，课件共80页，创作于2023年2月环氧树脂涂料的粉化粉化的原因由于紫外线的影响，涂料中的树脂份老化和填充料失去粘结力。特别是环氧树脂涂料表现尤为严重。粉化的修补高压水清理，去除失去结合力的颜料和填充料；重新喷涂新的涂料。第61页，课件共80页，创作于2023年2月使用环氧树脂涂料时应注意正确的混合比率良好的搅拌：机械搅拌罐内寿命熟化时间正确的预处理充分的通风最大覆涂间隔固化温度低温高湿下的固化健康和安全 （皮肤过敏和强溶剂）第62页，课件共80页，创作于2023年2月常用环氧树脂涂料环氧清漆环氧富锌底漆环氧铁红防锈漆环氧磷酸锌防锈漆环氧云铁防锈漆环氧铝粉防锈漆环氧面漆无溶剂环氧环氧煤沥青涂料环氧玻璃鳞片涂料酚醛环氧碳氢树脂改性低表面处理环氧树脂涂料第63页，课件共80页，创作于2023年2月聚氨酯

Polyurethane在分子结构中含氨基甲酸酯重链(－NH－CO－O－)的高分子化合物，称为聚氨基甲酸酯，简称聚氨酯由异氰酸酯和含活泼氢的化合物反应生成在20世纪30年代初期由德国的拜耳（OttoBayer）等人首先发明第64页，课件共80页，创作于2023年2月异氰酸酯

Isocyanate芳香族耐化学品好，漆膜坚韧；不耐紫外线照射，漆膜易失光，易泛黄；主要用于底漆，中间漆，户内或埋地水下结构TDI 甲苯二异氰酸酯MDI 二苯基甲烷二异氰酸酯XDI 苯二亚甲基二异氰酸酯脂肪族突出的耐候性和保色保光性、装饰性；户外耐候性和装饰性优良的面漆HDI 己二异氰酸酯（六亚甲基-1,6-二异氰酸酯）IPDI 异佛尔酮二异氰酸酯第65页，课件共80页，创作于2023年2月丙烯酸聚氨酯面漆含羟基丙烯酸树脂与脂肪族异氰酸酯固化反应良好的柔韧性突出的户外耐候性能，保色保光性，装饰性第66页，课件共80页，创作于2023年2月耐紫外线老化性能0102030405060708090100400800120016002200脂肪族聚氨酯醇酸纯环氧光泽加速老化试验第67页，课件共80页，创作于2023年2月有机硅树脂以硅氧键（Si－O）连接成主链的无机高聚物以有机硅氯烷进行水解缩聚而成有机硅树脂涂料优良的耐候性、保色性耐沾污，憎水耐化学品，耐矿物油和植物油耐高温通常需要高温固化（150~200℃）第68页，课件共80页，创作于2023年2月有机硅树脂涂料有机硅耐热漆200℃；350℃；400℃；700℃有机硅铝粉漆：540℃／600℃有机硅耐候漆有机硅醇酸漆有机硅丙烯酸有机硅聚氨酯第69页，课件共80页，创作于2023年2月玻璃鳞片涂料片状玻璃鳞片在涂层中重叠排列有效地阻缓水和化学物质的渗透减少体积收缩提高内聚力附着强度减小残余应力的影响鳞片排列呈不规则，有一定的倾角松驰应力增加强度，减少裂纹产生的可能性厚膜型施工500－1000微米第70页，课件共80页，创作于2023年2月主要的玻璃鳞片涂料

环氧树脂玻璃鳞涂料水下、储罐、污水池聚酯玻璃鳞片涂料海洋工程、甲板通道乙烯基酯玻璃鳞片涂料储罐，污水池脱硫装置耐酸地板第71页，课件共80页，创作于2023年2月富锌涂料锌的标准电极电位：-0.76铁的标准电极电位：-0.44常用富锌涂料环氧富锌溶剂型水性无机富锌醇溶性无机硅酸锌水性无机富锌表面不能用油性漆、醇酸树脂涂料覆涂，防止皂化漆膜剥落第72页，课件共80页，创作于2023年2月富锌涂料的防腐机理

涂层破损直至钢材表面当有机面漆受损时，无机锌底漆起反应来保护钢材表面湿气使锌粉离子化，对钢材起电化学保护作用富锌底漆有机面漆超强附着力使防止锈蚀在涂层下蔓延钢材Zn2+第73页，课件共80页，创作于20