涂料培训教程(性质)

前言：涂料市场现状（2004年版）目前全球油漆和涂料年市场总值已达650亿美元，其中建筑涂料市场总值超过310亿美元，从事该行业的企业约有12000家，全球建筑涂料年需求量已超过1600万吨。近几年全球需求年均增长率约为3%。美国是涂料工业最发达的国家，建筑涂料占涂料总消费量的50%；日本涂料产量位居世界第二，建筑涂料产量占涂料总量的30%；我国建筑涂料占65%左右，已成为世界第三大建筑涂料生产国。2003年我国涂料生产比去年有较大幅度增长。据统计，2003全年涂料产量超过200万顿，同比增长10.61％，跃上一个新台阶。18大类涂料中，我国产量最大的品种是醇酸树脂漆，其次是酚醛树脂漆，高档合成树脂涂料比例达到70％，节能低污染涂料（水性涂料、粉末涂料、高固体分涂料、辐射固化涂料）比例约26％。本土涂料迅猛发展，由于涂料生产具有投资少、见效快的特点，民营资本和外资迅速进入涂料行业。目前全国涂料企业可统计的有8000家左右，主要集中在长三角和珠三角。其中，华东地区产量最大，占全国总产量的45％；中南地区占30％；华北地区占15％；东北、西南、西比地区占10％左右。外资和合资、中资大规模厂家，其生产定位为中高档产品，个体、乡镇小企业一般以生产抵挡产品为主。当前涂料市场总的发展趋势是：总量供大于求，中低档产品过剩，部分高档产品供应不足，需求呈多层次、多元化发展姿态，专用漆比重进一步增加；油漆新品层出不穷，科技发展日新月异；国内涂料厂商拓展势头不可避免，和国外巨头交锋愈加激烈，涂料市场新的格局即将形成。中国涂料半壁江山被“列强”瓜分2004-7-2世界涂料界年销售额前十名的企业已经全部落户中国。其产品的市场占有率迅速攀升到了45％。据了解，入驻中国市场的世界涂料十强包括5家美国企业，2家荷兰企业，此外，英国、日本、德国企业各1家。进驻中国的世界涂料十强中，大部分为综合性企业，主要生产内外墙涂料和木器油漆及汽车漆。其中荷兰的阿克苏、美国的PPG主要生产汽车用原始漆；立邦在日本以生产汽车用原始漆为主，其产品的40％用于日本的汽车，在中国合资的产品以内墙涂料为主；美国的杜邦以修补用漆为主。在上一年度的销售量排名统计中，荷兰的阿克苏排名第一，美国的PPG排名第二，美国的宣威排名第三，美国的杜邦排名第四，英国的多乐士排名第五。业内人士说，进驻的十强在涂料业各有所长，必然会对中国的涂料企业形成全面的冲击。目前，国内涂料市场总产量达181万吨，世界涂料十强的市场占有率已经达到45％左右，主要占据高中档市场。目前，英国的“多乐士”和日本的“立邦”产品已经占据了中国涂料市场份额的近1／3，在中高档产品领域，这两家更是控制着半壁江山，对国内众多的“散兵游勇”形成铁壁合围之势。第一部分:基本概念一,涂料定义定义:以液体或固体形态,籍各种施工方式,于基材表面形成连续性涂膜而达成被覆目的之胶体混合物二主要功用1,保护基材-防水,防锈,防蚀2,着色装饰-美观,悦目3,警告标志-交通号标,路线地标4,特殊功用-导电(抗静电,电磁波)绝缘红外线反射(军事用途)集光(太阳能)耐燃示温杀菌(微生物)三基本组成除热熔型固态粉体涂料不含溶剂或稀释剂外,一般涂料均具有从稀薄溶液至半固体糊状物之粘度范围,干固后形成涂膜,由下列组分混合而成:1,成膜物质-展色,成膜,固着用介质,以油脂,树脂或树脂溶于溶剂所组成,其属性影响涂料之硬度,密着度,物性,持久性及各种耐性.2,溶剂-溶解树脂,稀释,降粘,调整流动性,控制干燥速率,界面性,暂时性功能及改质用途3,颜料-依不同属性分别用为着色,填充,缀文,导电,消光,集光,反光,耐温,耐燃,防锈等用途.(透明性涂料除外)4,助剂-针对特定需求,强化涂料物性并改善缺点.配方举例：RESIN70%CAB-551-0.50.5%XYL14.4%NBUOH4.3％CAC1.5%ARONE1.5%ED-306%OX-8800.3%LHP-960.2%6900-20X0.5%四,涂料的分类1、按形态分:A粉末涂料B液态涂料2、按成膜机理分A非转化型涂料包括挥发型涂料,热熔型涂料,水乳胶型涂料,塑性溶胶.B转化型涂料包括氧化聚合型涂料,热固化涂料,化学交联型涂料,辐射固化涂料3、按施工方法分:刷涂涂料,辊涂涂料,喷涂涂料,浸涂涂料,淋涂涂料,电泳涂料4、按涂膜干燥方式分:自干漆,烘漆,湿固化涂料,蒸气固化涂料,辐射能固化涂料5、按使用层次分:底漆(包括封闭漆),腻子,二道底漆,面漆(包括调和漆,磁漆,罩光漆)6、按涂膜外观分:清漆,色漆7、按使用对象分:汽车漆8、按涂膜性能分:绝缘漆9、按成膜物质分:醇酸树脂漆五,成膜方式1,物理成膜方式:溶剂或分散介质的挥发成膜聚合物粒子凝聚成膜2,化学成膜方式链锁聚合反应成膜,包括:氧化聚合形式,如天然油脂,天然树脂,酚醛树脂涂料,醇酸树脂涂料和环氧酯涂料;引发剂引发聚合形式,如不饱和聚酯;能量引发聚合形式,如UV逐步聚合反应成膜,包括缩聚反应形式,如氨基醇酸树脂涂料;氢转移聚合反应形式,如自交联丙烯酸,双组分涂料;外加固化剂形式,如催化型聚氨酯涂料六、涂料制造流程1、配料：树脂、溶剂、颜填料、助剂―――预拌研磨色浆2、研磨：预拌研磨色浆入机研磨至适当细度――――完磨色浆3、混合调整：完磨色浆（透明漆除外）＋树脂+溶剂＋稀释剂————制品4、包装：制品经检验符合标准后过滤包装涂料生产设备如下：1、高速分散机2、砂磨机：立式、卧式、双轴、方形、篮式3、球磨机：4、三辊机5、单辊机第二部分:成膜物质成膜物质是组成涂料的基础，它具有粘结涂料中其他组分形成涂膜的功能，对涂料和涂膜的性质起决定作用。现代用涂料成膜物质按本身结构与所形成涂膜的结构来分，可分为两大类：（1）成膜物质在涂料成膜过程中组成结构不发生变化，这类成膜物质称为非转化型成膜物质。它们具有热塑性，受热软化，冷却后又变硬，多具有可溶解性。如：天然树脂，包括松香、虫胶、琥珀、天然沥青等；天然高聚物的加工产品，如硝基纤维素、氯化橡胶等；合成高分子线型聚合物即热塑性树脂，如过氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯树脂等。（2）成膜物质在成膜过程中组成结构发生变化，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组成结构不同的不溶不熔的网状高聚物，即热固性高聚物。如：干性油和半干性油；天然漆和漆酚；低分子化合物的加成物或反应物，如多异氰酸酯的加成物；合成聚合物，如酚醛树脂、醇酸树脂、热固性丙烯酸树脂等。我国将涂料成膜物质分为十七类，并以此作为划分涂料种类的依据。(一)油基树脂漆一、油类1、油类的主要组成：甘油三脂肪酸酯，另有一些杂质（如磷酯、固醇、色素等）2、油类的特性常数：A、颜色、气味及外观：油类含有色素而着色，一般均为浅黄至红棕色，有的呈绿色。各种油都有独特的气味。B、相对密度：一般在0.9—0.94之间C、折光率:一般在1.4—1.6左右。每种油各有其固定的折光率，可以借此判断油的纯度D、粘度：大多数油在室温下粘度相近。含共轭双键或存在羟基会使粘度增高。E、酸值：指中和1G油中的游离酸所需KOH的毫克数，用以表示油中游离酸的含量。F、皂化值与酯值：皂化值指皂化1G油中全部脂肪酸（游离的和化合的）所耗用的KOH毫克数。酯值专表示用于皂化化合部分的脂肪酸所需要KOH毫克数。皂化值-酸值＝酯值G、不皂化物：指皂化时不能与KOH反应物的百分含量H、碘值：指100G油所能吸收的碘的克数，是测定油类不饱和度的主要方法。在涂料工业上，使用碘值这一指标来区分油类的干燥性能。I、溶解度：低分子脂肪酸可溶于水，从十四碳酸起就不溶于水。在烃类和其他溶剂中大都是可溶的。J、熔点与冻点：一般油类的熔点在室温以下，椰子油和β-桐油在室温是固体。测定油脂皂化后分解所得的（混合）脂肪酸的凝固点，称之为冻点。K、桐油成胶点：正常桐油迅速加热至280度，4—8分钟即可成胶。如掺有其他油类或转变β-桐油等均可使成胶点发生变化。这是鉴定桐油质量的一个特性方法。L、热析物：豆油、亚麻油等含有较多的磷酯，加入盐酸或甘油，可使其在高温下凝聚析出。是鉴定这一类油的质量指标。M、硫氰值：指100G油吸收硫氰根的克数。此数据常与碘值结合以计算油中各种酸的百分含量。N、二烯值：指测定油中所含共轭二烯的数量。3、各类油的概述：依据碘值的不同，可分为干性油、半干性油、不干性油三类。甘油三酸酯的平均双键数，六个以上为干性油、4—6个为半干性油，4个以下为不干性油。A、干性油：有较好的干燥性，碘值一般在140以上。如：桐油、梓油、亚麻油、苏子油、大麻油等。B、半干性油：干燥速度较干性油慢，碘值一般在100—140范围内。特点是变黄性小，适于制造白色或浅色漆，常用于同氨基树脂并用的短油醇酸树脂。如：豆油、葵花油、棉子油。C、不干性油：不能自行干燥，一般用于制造合成树脂及增塑剂。如：蓖麻油、椰子油、米糠油、D、其他类如:野生植物油、鱼油、松浆油等。二、松香加工树脂松香是从松树分泌出来的粘稠液体中加以蒸馏而得到的一种天然树脂。原始松香必须经过适当的加工，制成皂类、酯类、或用其他材料改性。三、催干剂：催干剂主要是某些金属的有机酸皂类，它们是油类氧化聚合反应的催化剂，在加入干性油之后，可以促进油膜的干燥，凡主要通过油类的氧化聚合作用而干燥的涂料产品，都可以使用催干剂来缩短干燥时间。目前常使用的催干金属有铅、锰、钴、锌、钙等五种。四、酚醛树脂：酚醛树脂是酚与醛在催化剂存在下缩合生成的产品。用于涂料工业的酚醛树脂品种主要有：A、醇溶性酚醛树脂：以碱为催化剂可制得热固性酚醛树脂：主要用作防腐蚀漆，也可制层压板、胶合板之粘合剂等。以酸为催化剂可制得热塑性酚醛树脂：主要用作电木粉砂轮等之黏合剂，翻砂浇模合提高橡胶耐磨性得添加剂，也用于防腐漆、防腐蚀胶泥等。B、松香改性酚醛树脂C、纯酚醛树脂D、丁醇醚化酚醛树脂酚醛树脂投入工业生产已近60年，它主要用于塑料工业。在涂料工业中，除了醇溶树脂可直接使用外，其他大都是涂料的半制品。它们可以与干性油合用制漆，也可以用来改性其他合成树脂，制造具有各种性能的涂料，故酚醛树脂在涂料工业中仍具有一定的重要性。五、氧茚－茚树脂、石油树脂及二甲苯树脂1、氧茚－茚树脂俗称古马隆树脂，也叫苯栟呋喃树脂。在焦油蒸馏过程中，得到一种沸程为160—200度的馏分，其中含氧茚、茚及其衍生物等组分。这些组分在酸性催化剂的存在下，聚合成氧茚－茚树脂。氧茚－茚树脂在高温下可分散在干性油中，制成的清漆具有好的绝缘性和耐酸碱性，也常用于制造铝粉漆。2、石油树脂是以深度裂化的石油馏分为原料，经过聚合制成的热塑性树脂。3、二甲苯树脂：是间二甲苯与甲醛在酸催化下缩合而得到的一种粘稠的树脂。这类树脂具有耐水、耐化学药品性和电绝缘性等性能，与各种树脂的混容性良好。六、清油及清漆清油是干性油经过氧化或聚合提高了干燥能力、在加入催干剂而成。油基树脂清漆是由干性油及硬树脂经加工处理、加入催干剂溶于有机溶剂中的溶液。普通所谓油漆就是油基树脂漆。组分包括：1、油类：以干性油、干燥性能应以在常温下结成坚韧耐久的干膜为佳。2、硬树脂类：如松香钙皂、松香酯类、顺丁烯二酸酐松香酯、酚醛树脂等。3、溶剂：主要使用油漆溶剂油、二甲苯、松节油，以油漆溶剂油最为常用。4、催干剂七、生漆生漆即天然漆，又名大漆、国漆、土漆或金漆等，是漆树的一种生理分泌物。（二）丙烯酸酸树脂:丙烯酸树脂的定义：主要是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸树脂通过自由基聚合反应生成的均聚物或与其他烯类单体生成的共聚物。一,丙烯酸树脂的特点1,具有优良的色泽,可制成水白色清漆和白磁漆2,具有良好的保色,保光性3,耐热性好4,耐化学性好,可耐一般酸,碱,醇,油脂等.5,突出的三防(湿热,盐雾,霉菌)性能6,可制成中性涂料,调入铜粉,铝粉等.缺点:耐磨性差分类:热塑性和热固性二,丙烯酸树脂的原料:单体选用不同品种和比例的单体可以制造出适应不同技术要求的丙烯酸涂料.常用的单体如下:1,丙烯酸2,丙烯酸甲酯3,丙烯酸乙酯4,丙烯酸丙酯5,丙烯酸肿丁酯6丙烯酸叔丁酯