涂料基本知识-中远关西.ppt

1、2020/7/29,技术支持部,1,中 远 关 西 涂 料 化 工 有 限 公 司,涂 料 基 本 知 识,2020/7/29,技术支持部,2,涂料的历史与发展1,. 中国最早发展涂料的文明之一 商代时使用野生漆树的天然漆装饰器具、宫殿和庙宇 春秋时掌握了熬制桐油制涂料的技术 战国时可以使用生漆和桐油复配涂料 由于生漆和桐油的使用，我国形成了“油漆”的习惯称呼 同时古埃及、古希腊和古巴比伦也掌握了对天然物质进行加工来配置涂料的技术 17世纪，欧洲各国进入工业革命时代是涂料的发展进入新的时期 18世纪，英国建立了第一个油漆厂，由手工业品成为工业品 19世纪成为独立的学科，重要的化学工业 20世纪

2、，合成树脂在涂料中迅速应用 20世纪80年代，年产量达到二千万吨,2020/7/29,技术支持部,3,涂料的历史与发展2,1.涂料形成一个行业（涂料化工） 3.涂料已和我们的生活息息相关 4.涂料的发展与展望（环境友好涂料） -水性涂料（水性汽车、木器、塑料、集装箱、防腐） -高固体份（无溶剂、高固体环氧与聚氨酯涂料） -粉末涂料、UV -有机与无机杂化涂料 -物种涂料,2020/7/29,技术支持部,4,涂料的定义,涂料是涂复于物质表面,能形成连续 的具有保护,装饰或特殊功能(如 绝缘,导电,示温,隐身等)的固态涂 膜的一类液体或固体材料之总称,2020/7/29,技术支持部,5,涂料和油漆

3、的联系与区别,1. 传统与现代的称呼 早期涂料大多是以植物油或天然树脂为主要原料制成的,故称为油漆,现植物油或天然树脂已大部分或全部由合成树脂代替,改称为”涂料”,从这个意义来说,油漆是一种传统上的叫法,而涂料现代或将来的称呼. 2.广义与狭义之分(包含与被包含) 现在油漆的概念以古代的已发生了变化,油漆可以理解为油性涂料,其中”漆”字意义与”涂料”等同,从这个意义来说,油漆是狭义上说的,而涂料则是广义上的,2020/7/29,技术支持部,6,涂料的功能,1.保护功能 (基本功能)如防腐、防水、耐候等 2.装饰功能 (基本功能)如颜色、光泽、图案等 3.特殊功能 (附加功能) 绝缘,导电,示温

4、,隐身,防污,防火等特殊要求的功能,2020/7/29,技术支持部,7,涂料的分类,1.按基料的种类来分 大分类: 有机涂料;无机涂料;有机-无机复合涂料 小分类: (17类涂料) 油脂类;天然树脂类;酚醛树脂类;沥青类;醇酸 型树脂类;氨基树脂类;硝酸纤维素类;纤维素 酯/醚类;过氯乙烯类;烯类树脂类;丙烯酸树脂 类;聚酯树脂类;环氧树脂类;聚氨酯树脂类;元 素有机化合物类;橡胶类;其他 2.按分散介质分 油性涂料 水性涂料 粉末涂料,2020/7/29,技术支持部,8,涂料的分类,3.按涂料应用的领域分 大分类: 工业涂料 民用涂料 小分类: 船舶涂料; 汽车涂料; 航空涂料 机车涂料;

5、建筑涂料;卷材涂料 家电涂料; 木器涂料; 集装箱涂料 道路标线涂料等,2020/7/29,技术支持部,9,涂料的基本组成,1. 成膜物质(也称基料或树脂) 是涂料最基本最主要的组成,是涂料的核心,为涂料提供粘着力，是涂料中必不可少的组分。 树脂种类：醇酸、丙烯酸、环氧、聚氨酯等（前 面提到的17种） 2. 颜填料 颜料(着色颜料): 提供色彩和主要遮盖力 钛白粉、碳黑、大红、中铬黄、酞菁绿、酞菁兰、23#紫等 填料(体质颜料): 填充涂膜,降低成本,提供部分遮盖力 碳酸钙、滑石粉、云母粉、高岭土、石英粉、硫酸钡等 功能颜料: 提供特殊要求性能 导电粉、耐热颜料、防锈颜料 等,2020/7/2

6、9,技术支持部,10,涂料的基本组成,3. 助剂 为涂料提供辅助功能,用量少,使涂料的生产和使用达到最好的状态. 分散剂，流平剂，消泡剂，防沉剂，触变剂，催干剂等 4. 溶剂 是液本涂料的重要组成部分,它溶解和分散成膜物质形成便于施工的液体涂料,还可以作为涂料的稀释剂 油性涂料 （天拿水）：醇、酯、酮、烃、醚等 水性涂料: 水,2020/7/29,技术支持部,11,油漆的防腐作用,2020/7/29,技术支持部,12,常用涂料品种介绍,2020/7/29,技术支持部,13,醇酸树脂漆,一。醇酸树脂的现状 1。醇酸树脂是人们应用较早用量较大的合成树脂。 2。1927年以来发展很快，在国外约占全部

7、涂料的40%以上 3。目前我国是醇酸树脂生产量最大，生产工艺最为成熟的国家 4。醇酸树脂本身是一个独立的涂料材料，本身可以制成清漆，色漆，底漆，腻子，水性漆等，醇酸涂料的干率，光泽，硬度，耐久性都是油性树脂漆所远远不及的；亦可与其他材料拼用制成其他体系的涂料。 二。醇酸树脂的原材料 1。多元醇 2。有机酸与多元酸 3。油类（甘油三脂酸酯） 椰子油；蓖麻油；豆油；亚麻油；梓油；桐油；葵花油；红花油等,2020/7/29,技术支持部,14,醇酸树脂漆,三。醇酸树脂漆的分类： 1。按树脂所用的油类分： 1）干性油醇酸树脂 2）不干性油醇酸树脂 2。按醇酸树脂的油度分： 1）短油度醇酸树脂（3545）

8、 主要应用于面漆 2）中油度醇酸树脂（4655） 主要应用于面漆和底漆 3）长油度醇酸树脂（5670） 主要应用于底漆 4）超长油度醇酸树脂（70以上） 主要作为助剂和改性树脂 四。醇酸树脂性质的主要影响因素 1。油的种类的影响 油的碘值： 低 高 树脂的干率： 树脂的保色性： 树脂的保光性：,2020/7/29,技术支持部,15,醇酸树脂漆,2。油度的影响： 油度： 短 中 长 树脂粘度： 溶解度： 自干时间： 漆膜硬度： 刷涂性： 流平性： 光泽： 保光性： 保色性： 耐候性： 贮存稳定性： 耐水性： 泛黄性：,2020/7/29,技术支持部,16,醇酸树脂漆,五。醇酸树脂的固化机理： 在

9、金属皂催化下，树脂里的不饱和基团通过有氧自由基反应交联固化。 固化分为诱导期、过氧化物生成、过氧化物分解、聚合四个阶段。 必须在有氧状态下进行。 六。催干剂 自干型醇酸树脂漆没有催干剂干燥非常缓慢，有些数星期不干。催干剂主要金属皂类 1。主催干剂（钴；锰） 2。助催干剂（铅；钙；锌；锆） 主催干剂一般都要配合助催干剂一起使用，在制漆时时常采用多种催干剂配合，如何配合才能达到好的催干效果和漆的性能，则很需要经验。,2020/7/29,技术支持部,17,醇酸树脂漆,七。醇酸树脂漆的性能 1。单组分，容易施工，和各种底漆配套性好，装饰性 较好 2。不同配方可做底漆、面漆 3。树脂浸润性好，漆膜均匀，

10、不易浮色发花 4。价格便宜，性价比较高 5。干燥较慢，覆涂容易咬底 6。部分催干剂为重金属盐类，不利于环保 7。储存期间易结皮,2020/7/29,技术支持部,18,丙烯酸漆,一。丙烯酸漆的发展历史 二。丙烯酸树脂的优点： 1。色浅，水白，透明 2。耐光耐用候性佳 3。耐热（170聂氏度不分解） 4。耐腐蚀 5。单组成，使用方便 6。调节单体组成，可根据需要调整其性能 三。丙烯酸树脂的分类 1。挥发自干型丙烯酸（热塑性） 2。交联型丙烯酸（热固性） 3。水性丙烯酸 4。无溶剂型丙烯酸,2020/7/29,技术支持部,19,丙烯酸漆,四。单体及性能调节,2020/7/29,技术支持部,20,丙烯

11、酸漆,五。主要用途 1。汽车及汽车修补漆 2。家电漆（塑胶或金属底材） 3。卷材涂料 4。建筑内外装饰涂料 5。粉末涂料 6。防污涂料（非锡化防污漆） 7。粘合剂 8。油墨,2020/7/29,技术支持部,21,环氧漆,一。环氧树脂的发展历史 二。我司与环氧树脂漆 三。环氧树脂的分类 1。双酚A环氧树脂 2。双酚F环氧树脂 3。溴化环氧树脂,2020/7/29,技术支持部,22,环氧树脂主要指标,以环氧树脂为主要成膜物的涂料成为环氧涂料。是我司产量最大的涂料。 环氧树脂可反应官能团的表示方法 1 环氧值A：(EPOXY VALUE)100克环氧树脂中含有的环氧基摩尔数。 2 环氧当量C：含有1

12、摩尔环氧基的树脂的质量。SHELL公司、DOW公司、 CIBA公司及日本东都公司的环氧树脂产品均以此表示。不难看出：环氧当量=100/环氧值。即C=100/A。我司多采用环氧当量表示。,2020/7/29,技术支持部,23,反应机理：环氧主剂和胺类固化剂,2020/7/29,技术支持部,24,环氧涂料的特点：,附着力等物理性能好。环氧树脂结构中醚健和羟基是强极性基团，可以使环氧树脂分子与基材表面，特别是和金属表面之间产生很强的粘接力 分子结构致密，对化学介质的稳定性较好 可以通过改变配方中的环氧树脂、固化剂、所加入的颜料和填料。甚至还有稀释剂的种类等形成形成性能各异的不同品种。 分子中的苯环和

13、醚健，经日光照射后易降解断链，户外耐候性差 一般需要在10度以上固化，在10度以下反应缓慢而困难；可以用多异氰酸酯做冬用型固化剂,2020/7/29,技术支持部,25,环氧漆主要品种,环氧富锌漆 性能各异环氧底漆与中间漆 环氧面漆 环氧焦油、沥青漆 高固体份、无溶剂环氧漆 环氧粉末漆 水性环氧漆 特种环氧漆（耐油、导电、耐热）,2020/7/29,技术支持部,26,涂料主剂树脂的羟基和异氰酸酯固化剂发生反应形成氨酯键而成膜的涂料。根据主剂羟基来源分为聚酯聚氨酯、丙烯酸聚氨酯等。我司常用丙烯酸聚氨酯涂料。 反应机理：主体树脂的羟基（OH）与固化剂的NCO反应 （羟基有：丙烯酸羟基、醇酸羟基、聚酯

14、羟基、氟碳羟基等）,聚氨酯漆,2020/7/29,技术支持部,27,1.甲苯二异氰酸酯（TDI） 活性高，固化快， 但易黄变，漆膜脆，毒性大 2.二苯甲烷二异氰酸酯（MDI） 易黄变，毒性比TDI小 漆膜机械性能好 3.己二异氰酸酯（HDI） 不易黄变，漆膜机械性能好 常常用于面漆,二异氰酸酯单体,2020/7/29,技术支持部,28,二聚体与三聚体,异氰酸酯二聚体 异氰酸酯三聚体,2020/7/29,技术支持部,29,聚氨酯涂料的特点,耐候性好 高机械性能（柔韧、冲击、附着力好） 光泽高，装饰性好 优良的耐酸碱盐等化学品性 优异的低温固化性能 产品配套性好 固化剂毒性大 异氰酸酯固化剂对水敏

15、感，容易变质,2020/7/29,技术支持部,30,聚氨酯涂料分类,氨酯油、氨酯醇酸 双组分（NCO/OH型） 封闭型（溶剂型、无溶剂型与粉末） 潮汽固化型 催化固化型 聚氨酯沥青 聚氨酸弹性涂料 水性聚氨酯,2020/7/29,技术支持部,31,氯化橡胶涂料,传统意义的氯化橡胶是天然橡胶（主要是异戊二烯）和氯气加成聚合反应而成，我司采用合成的高氯化聚乙烯，结构是近似的，原料性能比天然橡胶产物稳定。 氯化橡胶脆性大，光稳定性不好，需要和其他树脂配合使用才能制造涂料。我司采用短油度醇酸树脂与高氯化聚乙烯溶液共同混合制漆。,2020/7/29,技术支持部,32,氯化橡胶涂料特点,单组分，干燥快，容

16、易施工，对施工温度不敏感 和各种底漆配套性好 漆膜致密，抗渗性好，耐水性佳，可用作底漆 漆膜耐久性也可，能用作面漆 涂膜耐化学品性好，酸碱盐、氯化氢、硫化氢与二氧化硫。 无毒阻燃 漆膜机械性能不好，配方需加增塑剂 对光热不稳定，130度开始分解，潮湿条件下60度开始分解，应用温度低于60度 生产氯化橡胶树脂会产生四氯化碳等破坏臭氧层物质,2020/7/29,技术支持部,33,氟碳涂料简介,氟烯烃聚合物或氟烯烃与其他单体的共聚物为氟碳树脂，以氟碳树脂为主要成膜物的涂料称为“氟碳涂料”。 氟碳涂料被称为“涂料之王”，主要因为其有三大特性： 超高耐候性，键能大，极高的化学稳定性。 低表面能，高抗玷污

17、性，易于清洁。 优异的耐化学品性。,2020/7/29,技术支持部,34,氟碳涂料分类,固化温度 常温固化型与高温固化型 分散介质 溶剂型、水性型与粉末型 氟含量 有3F与4F,2020/7/29,技术支持部,35,常温固化氟碳涂料,用于防腐的氟碳涂料主要品种为常温固化型氟碳，常温固化氟碳涂料一般为溶剂型涂料。 组成： 一、含羟基氟碳树脂（FEVE） 二、二异氰酸酯（HDI三聚体） 常温固化氟碳涂料固化机理 与聚氨酯的固化机理一样，为羟基与NCO反应交联成膜，严格意义常温固化氟碳属聚氨酯涂料，也称氟碳聚氨酯。,2020/7/29,技术支持部,36,氟碳涂料的应用,高性能防幕墙涂料：高级酒店、标

18、志 性建筑等 超高耐候性的钢构防腐涂料：桥梁、 大型体育馆等 自清洁涂料：高要求桥梁 不沾锅涂料,2020/7/29,技术支持部,37,无机硅酸锌涂料,利用硅酸乙酯的缩聚聚合反应，和锌粉形成坚硬致密漆膜的涂料。利用金属锌的牺牲阳极保护作用，使钢铁底材免于锈蚀。（反应机理）,2020/7/29,技术支持部,38,包装：一般分为2组分装，其一为聚硅酸乙酯溶液，另一 部 分为含有锌粉的主剂。 特点： 干燥后漆膜坚硬致密，所以防锈性好，硬度高。 无机硅树脂，耐热性佳。 无机硅树脂，耐溶剂性能优异。 含锌粉，导电性好，易于焊接；也可用作导静电涂料。 需要水气存在情况下固化，湿度对固化速度影响大。 无机树

19、脂，机械性能差，对施工及底材处理要求高。,2020/7/29,技术支持部,39,我司主要产品,车间底漆、富锌漆与环氧磷酸锌 环氧底漆、环氧中间漆 其他底漆（醇酸、氯化橡胶） 面漆（醇酸、丙烯酸、氯化橡胶、聚氨酯、聚硅氧 烷、氟碳） 功能性漆（镀锌件专用GX、翻新专用NU FORTE、 耐磨漆、水舱漆、耐热漆、核电漆等） 水泥地面漆与地坪漆,2020/7/29,技术支持部,40,常用产品类型及用途,2020/7/29,技术支持部,41,车间底漆的特点,车间底漆（Shop primer），又称保养底漆或预处理底漆，是钢板或型钢经抛丸预处理除锈后在流水线上喷涂的一层防锈漆。防止钢材在加工生锈而是带来

20、的腐蚀损害。 1. 是一种临时保护底漆，保养期限一般为19个月。 2.漆膜能够在35min内表干满足自动化流水线作业。 3.车间底漆的膜厚较薄，1520um 4.钢板正式涂装时，可以除去也可以保留。 5. 不影响钢板的焊接性能。 6. 不含有砷、锑、铅、铬、镉的颜料。焊接时烟雾对 人体无害。 7.漆膜机械性能良好，能耐搬运时的摩擦碰撞。,2020/7/29,技术支持部,42,我司主要车间底漆性能,2020/7/29,技术支持部,43,富锌底漆,锌粉是最重要的电化学防锈颜料。用大量锌粉配置成的底漆称为富锌底漆。富锌涂料分为以环氧树脂为粘结剂的环氧富锌涂料和硅酸盐为粘结剂的无机富锌涂料。 富锌漆阴

21、极保护：利用富锌漆的金属锌的低电极电位（0.76V），与较高电极电位（0.44V）铁相接触并被电解质深液腐蚀时，锌作为阳极先被腐蚀，铁作为阴极而被保护。 富锌漆能发挥良作的阴极保护作用，需达到： 1、锌粉漆必须跟钢铁底材直接接触形成电流通路。 2、富锌漆锌粉含量高，树脂含量少，附着力较差，因此要 求钢铁底材的底处理高，须达达Sa2.5或以上。,2020/7/29,技术支持部,44,环氧富锌漆,锌粉含量：涂料干膜中锌粉所占的质量比。 根据锌粉含量不同，我司有一系列的富锌漆，锌粉含量最高的达90%，低的也有3850%，锌粉含量的不同则涂膜有所差异，主要如下：,2020/7/29,技术支持部,45,

22、环氧富锌与环氧磷酸锌,2020/7/29,技术支持部,46,通用环氧底漆与中间漆,2020/7/29,技术支持部,47,其他底漆,2020/7/29,技术支持部,48,功能性漆（特种漆）1,2020/7/29,技术支持部,49,功能性漆（特种漆）2,2020/7/29,技术支持部,50,涂膜的老化,2020/7/29,技术支持部,51,涂料主要化学键键能,2020/7/29,技术支持部,52,各面漆耐候性（耐暴晒性）比较,2020/7/29,技术支持部,53,我司主要面漆品种,2020/7/29,技术支持部,54,聚氨酯面漆,2020/7/29,技术支持部,55,有关涂装施工部分,2020/7

23、/29,技术支持部,56,涂装工艺-影响涂膜性能主要因素,底材与处理 涂料的调配（配比、混合均匀） 稀释剂与调稀率 涂装方式（工具）与参数 涂装环境与天气 涂膜厚度与均匀程度 涂装间隔 漆膜保养,2020/7/29,技术支持部,57,涂装工艺-结构处理,在进行表面处理前，应对钢材表面缺陷进行处理，包括： 钢材边沿的飞边毛刺和瓦斯切割面打磨光顺； 去除飞溅； 凹坑、夹层等钢材表面缺陷用砂轮或焊接整； 焊缝接头、咬边、凸出处打磨光顺； 彻底清除钢材表面的酸、碱、盐和油脂等表面污染。,2020/7/29,技术支持部,58,涂装工艺-底处理等级,主要部件表面除锈等级必须达到Sa2.5级。辅助部件表面除

24、锈等级必须达到Sa2级或St3级。 喷砂除锈标准ISO 8501 Sa2.5，也就是达到近乎白色金属的清洁度，在不放大的情况下进行观察， 表面应无可见油脂和油垢，并无氧化皮铁锈、铁锈、油漆涂层和异物。任何残留的痕迹应仅为点状或条状的轻微色斑，且残留物不应超过5。 ISO St3级：非常彻底的手工和动力工具清理。在不放大的情况下进行观察，表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着的氧化皮、铁锈油漆涂层和异物。表面应具有金属底材的光泽。,2020/7/29,技术支持部,59,涂装工艺-底处理标准照片,2020/7/29,技术支持部,60,涂装工艺-底处理注意事项,磨料应使用经过盐度、干燥、油脂等测试合格的矿砂。 压缩空气应经过油水分离器去除油脂、水分。 喷砂处理后钢板表面的粗糙度以30-50为宜。 喷砂及检验期间，相对湿度低于80%。 喷漆前应用真空吸尘器吸净矿砂和灰尘，特别是被涂表面和脚手板上不应有残留的灰尘。 当环境湿度较高时必须在表面因氧化变得色泽灰暗前迅速