表面技术8涂装技术

引言涂装：将涂料通过一定的方法涂覆于物体表面，经干燥或固化，形成均匀薄膜的工艺过程。应用：汽车、电器、家具等表面的装饰防护，采矿、舰船、采油设施、海洋设施、飞机、军事等，几乎每个领域都离不开涂装技术。色彩斑斓的生活需要涂料来点缀今天，我们生活在涂料的包围之下。。。（1）门窗、桌椅、墙面等居家装饰需要涂料（2）各种电话、电脑、空调等电器用品需要涂料。（3）汽车、火车、飞机等交通运输工具需要涂料。可以说，我们的生活中，涂料无处不在。涂装按工业产品来分有以下几大类：1.汽车、火车涂装2.建筑涂装3.船舶涂装4.飞机涂装5.家具涂装6.轻工产品、机床、电器仪表、桥梁涂装等等。第一节：涂料1.1、涂料的组成注：不同的涂料种成份会略有变化，如清漆中没有颜料，粉末涂料中没有分散介质。树脂颜料溶剂助剂涂料：以高分子材料为主体，以有机溶剂、水或空气为分散介质的混合物。依靠溶剂的蒸发、熔融、缩合、聚合等物理或化学作用而成膜。作用：连接颜料，使油漆具有光泽、硬度和附着力应用：现在很少单一使用，几个树脂品种互相补充。树脂组成涂料最基本的组份原始植物油，后来树脂（透明液体）天然树脂：松香、虫胶、生漆等人造树脂：改性松香，纤维素衍生物，橡胶衍生物合成树脂：丙烯酸树脂、醇酸树脂、聚氨树脂等颜料作用：1.提供颜色,覆盖力；2.改善涂膜力学性能、耐蚀性及流变性—增强功能；3.为涂膜提供某种特定功能，防腐、导电、防燃等。涂料的一个主要组分，不溶于溶剂的微细有色粉末，如铁红、铬黄等。溶剂这是一种液体，有机溶剂或水等分散介质。1.溶解树脂，降低黏稠度便于施工，改善流动性2.增加涂料对表面的润湿性和附着力。3.稳定树脂，不使其析出或分离以及变稠、结皮等；分类：1.流平剂：消除涂膜产生缩孔2.光亮剂：使颜料与填料润湿和分散3.消泡剂：使喷涂件时避免产品火山坑和颗料4.消光剂：使涂膜光泽下降5.防流挂剂：使被涂物边缘不产生流挂6.纹理剂：可使涂膜产生各种花纹理助剂具有多种特性的化合物，改善涂料的某些性能。按分散介质分：溶剂型、无溶剂型、粉末和水性涂料；按干燥方式分：自干型、烘干型和强制干燥型；按施工方式分：刷漆、喷漆、浸涂漆及泳涂等；按功能分：装饰漆、防腐漆、特殊功能及标示漆等；………………1.2、涂料的分类按成膜物分：十八大类。丙烯酸、聚胺脂、聚酯、氨基、醇酸、纤维素、环氧、有机硅，等常见涂料品种及应用范围新型功能性涂料防火涂料隧道、饰面、木材、钢结构、混凝土结构和电缆防火涂料。隔热保温涂料阻隔性、辐射隔热保温涂料反射隔热涂料光功能涂料蓄能自发光道路标线涂料电功能涂料导电涂料（导静电涂料、导电漆涂料、本征型导电涂料和掺杂型导电涂料）防滑涂料船舶低表面能防污涂料海洋防腐涂料隐身涂料1.雷达隐身涂料2.红外隐身涂料3.可见光隐身涂料4.多频隐身涂料1.3、涂料成膜机理(1)物理成膜方式定义：依靠涂料内的溶剂或分散剂的直接挥发或聚合物粒子凝聚得到涂膜的过程。溶剂挥发使涂料干燥成膜的过程，这一过程中，成膜物质没有发生化学变化含有可挥发性分散剂的涂料，在介质挥发的时候，高聚物粒子相互接近、接触、挤压变形而聚集起来，最后由粒子状态聚集变为分子状态聚集而形成连续的涂膜。溶剂挥发成膜聚合物凝聚成膜(2)化学成膜方式在加热或其他条件下，使涂敷在基材表面上的低聚合物成膜物质发生交联反应，生成高聚物，获得坚韧涂膜的过程。(1)漆膜的直接氧化，如涂料在空气中氧化交联或与水蒸汽反应；(2)涂料分子之间发生化学反应的固化交联。两种方式1.4、涂料涂层的作用1）腐蚀防护如大气中的湿气、氧、工业大气、H2S,CO2,NO2,NH3,和化学液体如酸、碱、盐的水溶液及有机溶剂等2）表面装饰涂料能使物面带上鲜艳或明显的色彩、能给人们美的感受和轻快之感,提高产品价值3）标志作用4）特殊作用可作色彩广告标志，利用不同色彩来表示警告、危险、安全或停止等信号电气绝缘漆、船底防污漆、超温报警示温涂料、抗红外线涂料辽宁号——华丽壮观的白色涂装工艺：除锈、底漆、中间漆、防污漆（焦油）第二节：涂装工艺使用手工工具（如刷子、棉球、刮刀等），将涂饰、材料涂饰到木制品或木制零件表面上的涂饰方法。优点缺点工具简单、灵活方便、能适应不同形状、大小的涂饰对象劳动强度大、生产效率低、卫生条件差发展与应用2.1手工涂饰板刷羊毛排笔鬃刷将压缩空气机产生的压缩空气送入喷枪，当压缩空气以很高的速度（可达450m/s）从喷枪的喷嘴喷射出来时，在喷嘴周围产生一个负压区，形成真空，将涂料从储罐中（吸入式喷枪）抽吸出来，在气流的作用下被吹散形成很细的雾状并被喷涂到制品表面上，形成涂层。负压区工件压缩空气涂料压缩空气2.2空气喷涂26(1)涂装效率高,每小时可喷涂150～200㎡(2)涂膜厚度均匀、光滑平整,外观装饰性好(3)适应性强,对各种涂料和各种材质、形状的工件都适用(1)稀释剂用量大,作业时溶剂大量挥发,易造成空气污染,作业环境恶劣,易引起燃、爆等事故,作业点必须有良好的通风设施(2)涂料利用率低,一般只有50%～60%,小件只有15%～30%,飞散的漆雾进一步造成作业环境的恶化,大量生产时应在专门的喷漆室内进行空气喷涂定义及的优缺点◆空气喷涂的优点◆空气喷涂的缺点工业上的应用建筑上的应用电子上的应用空气喷涂的应用将喷具作为电晕电极接负极，而使被涂饰的制品接地，作为正极，当两者接上直流高电压时，在喷具与制品之间产生高压静电场。被喷具分散的涂料微粒，带有负电荷，在电场力的作用下达到雾化，由于电荷相互吸引，沿电力线方向移动，并吸附到制品表面上，形成涂层。特点：静电喷涂比普通喷涂生产率高，成膜质量好应用：汽车、自行车、热水瓶、五金制品、运动器具、椅子2.3静电喷涂吹净空气气体粉末颗粒放电针电荷静电粉末涂装视频典型的涂装机械化生产线先进、清洁、环保，同时也节省人力汽车涂装优点喷涂灵活、柔性好车身表面喷涂均匀涂装效率高设备投资少、运行成本低中涂层底漆面漆【汽车表面涂漆有多少层？】一般轿车车身涂层体系以三涂层为主。1、面漆：多次喷涂，面漆厚度45µm，金属闪光底漆膜厚15µm，珠光底漆膜厚15～20µm。2、中间漆：它介于底漆和面漆之间，主要作用：防紫外线穿透，造成电泳底漆涂层粉化；防石击；提高面漆附着力；改善底漆底平整度。一般厚度35～40µm。3、底漆：车身表面第一道漆，是整个涂层的基础，厚膜15～18µm。RCOONH4→RCOO-+NH4+阳极：4OH--2e→2H2O+O2阴极：2H++2e→H2将具有导电性的被涂物浸渍在装满水稀释的、浓度比较低的电泳涂料槽中作为阳极（或阴极），在槽中另设置与其相对应的阴极（或阳极），在两极间通一定时间的直流电，在被涂物上析出均一、水不溶涂膜的一种涂装方法。特点：水为溶剂、易自动化，涂膜均匀、涂料利用率95%。H+/NH4+电泳槽液+-OH-RCOO-工件电解RCOO-夹带树脂和颜料泳动移向工件电泳阳极电泳电沉积RCOO-夹带树脂和颜料失去电子沉积成含水涂膜电渗水和助剂穿过涂膜进入溶液，涂膜脱水致密化2.4电泳涂装电泳与电镀的对比：电泳电泳漆层高低电位厚薄均匀电泳漆层能完全覆盖隐蔽处合符环保要求电镀一般电镀高低电位处镀层厚薄差距大一般电镀不能深入隐蔽外污染严重电泳与喷涂的对比比较项目油漆喷涂电泳涂装附着力不强，易脱落强，很难脱落防腐性不耐腐蚀耐腐蚀装饰性表面粗糙，平滑度低平展光滑环保性污染严重合符环保要求整车电泳涂装流水线视频2.5粉末涂装•粉末涂装所用的涂料为粉末涂料。它是一种完全不含有机溶剂或水，以粉末形态进行涂装，经熔融或交联固化形成涂膜的新型涂料。其优点如下：1、无溶剂2、涂料损失少3、涂装周期短4、涂膜性能好5、可以厚涂6、节约能源和资源7、成本最低手工作业→涂饰自动化、装置系统化空气喷涂→静电喷涂高压无气喷涂粉末涂装电泳涂装自动涂装第三节：涂料和涂装技术发展3.1涂装技术的发展趋势1966年美国洛杉矶首先制定了66法规，禁止使用光活性溶剂。（实际上所有涂料用溶剂都有光活性，只是发生光化学反应的速度快慢不同）后修改为对涂料的有机挥发性化合物（VOC）用量加以限制，要求涂料固含量在60%以上。开发有利于环境保护、减少VOC排放量的新型、高性能涂料。世界涂料工业发展，正在本着力求符合“4E”原则的方向发展，即Economy、Efficiency、Ecology、Energy。VOC3.2涂料的发展趋势世界工业涂料总体技术的发展/%39.530.515712.512108.58.51015.51714161922.5141516.517.581217.5203.54.56.57.50510152025303540451995年2000年2005年2015年时间比例/%低固体分溶剂型涂料高固体分溶剂型涂料水性电泳涂料其他水性涂料活性体系涂料粉末涂料辐射固化涂料涂料发展趋势传统低固体分涂料水性涂料粉末涂料高固体分涂料光固化涂料无溶剂涂料本章习题一、名词解释涂装※二、填空1.涂料的基本组成包括__、__、__和__。※2.涂料涂层一般具有_____、_____、_____和______四方面作用。※