涂料基础知识

1第二章涂料基础知识2绝大多数液体涂料包括：成膜物质1.固体份着色材料辅助材料（助剂）2.挥发份溶剂第一节涂料组成3第一节涂料组成一、成膜物质成膜物质——是一些涂于物体表面能干结成膜的材料，是一些含有特殊官能团的树脂或油类。成膜物质即可单独成膜，也可以粘结颜料等共同成膜。因此也叫固着剂、粘结剂。成膜物质是涂料中最主要的成分，主要决定着漆膜的各种物理化学性能，它是涂料的基础物质，因此也称为基料、漆料、漆基等。4树脂桐油亚麻油豆油天然树脂：虫胶、松香人造树脂：硝化棉、松香衍生物合成树脂：酚醛、醇酸、聚酯、聚氨酯等油脂有机成膜物质无机成膜物质原硅酸乙酯碱性硅酸盐等51、油脂油脂包括植物油和动物脂肪，其中主要使用植物油。植物油是涂料工业的主要原料，用于制造清漆，色漆、油改性树脂，以及作为增塑剂等。6植物油的主要成分可简单表示为：HOOCR1HOOCR2HOOCR3脂肪酸CH2—OOCR1CH—OOCR2+3H2OCH2—OOCR3甘油三酸脂水从分子结构中可以看出，脂肪酸基（RCOO—）是植物油的主要组成部分，决定着油脂的性质。脂肪酸的种类不同，化学结构不同，油脂性质也就不一样。CH2OHCHOH+CH2OH甘油7固化成膜机理不饱和脂肪酸中双键数含量越多，不饱和程度越大，当涂层暴露于空气中，其氧化聚合作用越强，成膜越快，干性越好。不饱和脂肪酸的植物油涂层氧气固体漆膜分子不断增大8植物油的不饱和程度常以碘值来表示。涂料工业使用多种植物油，常依据其不饱和程度分为（1）干性油：碘值在140以上。如亚麻油、桐油等，它是油性漆的主要成膜物质。（2）半干性油：碘值在100～140之间。如豆油、葵花油等，多用于制造浅色漆或醇酸树脂。（3）不干性油：碘值在100以下。如蓖麻油、椰子油等。不能直接用作成膜物质，而常用作增塑剂和制造合成树脂。92、树脂树脂——是一些非结晶型的固体或半固体的有机物质，分子量一般较大。多数可溶于有机溶剂如醇、酯、酮等，一般不溶于水。用树脂制漆比单纯用植物油制漆能明显地改进漆膜的硬度、光泽、耐水性、耐磨性、干燥速度等性能，所以近代涂料工业大量应用树脂为主要原料制漆。10涂料用树脂按来源可分为如下三类：（1）天然树脂。来源于自然界的动植物，如虫胶、松香等。（2）人造树脂。利用天然树脂经化学改性的树脂，如甘油松香酯、石灰松香等。（3）合成树脂。用各种化工原料经聚合或缩合等化学反应合成的，如酚醛、醇酸、聚氨酯、聚酯、丙烯酸酯等。11•易于涂饰；•干燥速度快；•具有良好的混溶性和溶解性；•与基材附着性好，并且涂膜坚韧、耐磨；•对颜料的分散性好；•涂膜光泽性好，鲜明，保色性好；•耐久性、耐候性优良，不易受污染；•耐水性、耐药品性好。对合成树脂的要求12二、着色材料着色材料主要有颜料和染料。着色材料颜料染料着色颜料体质颜料（填料）直接染料酸性染料碱性染料分散性染料油溶性染料131、颜料定义：颜料是一种细微的粉末状有色物质。它一般不溶于水、油或有机溶剂等介质中，而能均匀的分散在其中。它一般是0.2-10μm的无机或有机粉末。除了着色、遮盖作用之外，颜料的更重要功能是改善所形成涂膜的物理特性和各种使用功能。14（1）颜料的作用①使涂层具有所需的色彩；②能遮盖基底原有的颜色；③能减少涂膜反光或光泽；④能调整涂料的施工性能；⑤能填充涂层凹陷，增加涂膜厚度，降低成本；⑥能增加涂膜机械强度、附着力、降低渗透性；⑦能提高涂膜的耐久、耐候性能；⑧能赋予涂膜一些特殊性能；15（2）颜料的性能制造色漆与涂饰施工过程中，要求颜料具有较高的着色力、分散度、遮盖力、耐光耐候性，较低的吸油量，不渗色性。16（3）颜料的品种a、按化学成分分为：无机颜料和有机颜料。b、按来源分为：天然颜料和合成颜料。c、按其在涂料所起的作用可分为为：着色颜料——具有一定着色力和遮盖力，在色漆中主要起着色与遮盖作用的一些颜料，可对木质基材进行着色。体质颜料——又称填料，填充料。是一些不具有着色力和遮盖力的白色和无色颜料,主要起到增加漆膜厚度与体质的作用，降低成本。17表1—2常用（着色）颜料类别序号名称1锌钡白（立德粉）2钛白白色3氧化锌（锌白）1碳黑黑色2氧化铁黑（黑铁、煤黑）1氧化铁红（铁红、西红、红土）2银朱（硫化汞、朱砂）3甲苯胺红（猩红）红色4大红粉18续表1—2常用（着色）颜料类别序号名称1氧化铁黄（铁黄）2铅铬黄（胳黄）黄色3锶黄棕色1哈巴粉1铁蓝（普鲁士蓝、华蓝）蓝色2群青（洋蓝）19续表1—2常用（着色）颜料类别序号名称1铬绿、锌绿绿色2氧化铬绿1金粉（铜粉）金属色2银粉（铝粉）20续表1—2常用（体质）颜料类别序号名称1硫酸钡（重晶石粉）2碳酸钙（老粉、大白粉）碱土金属盐类3硫酸钙（石膏粉）1硅酸镁（滑石粉）硅酸盐类2高岭土（瓷土）1石英粉二氧化硅2硅藻土212、染料（1）概述染料是一些能使纤维或其它物料相当牢固着色的有机物质。染料一般可溶于水或某些溶剂中。颜料与染料对比：含有颜料的涂料是混合物，涂于制品表面既着色又遮盖；染料一般不作为涂料的组成成分，用染料可配成水或有机溶剂的透明有色溶液，涂于木材上或涂层中既着色又透明，不遮盖木材的纹理。22三、溶剂溶剂：能溶解和分散成膜物质易挥发的材料。稀释剂：涂饰施工时用于调节涂料粘度的溶剂。1、溶剂的作用（1）便于施工；（2）增强涂料对木材表面的湿润性；（3）有利于改善涂层的流平性。溶剂与稀释剂有什么区别呢？232、溶剂性质溶剂性能指标溶解能力挥发速度242、溶剂的性质溶解力↑溶解速度↑溶液粘度↓贮存性↑对温度稳定性↑概念：指溶剂能把成膜物质溶解分散的能力，能使成膜物质均匀地分散在溶剂中而形成稳定的溶液。★溶解力25不同溶剂对不同成膜物质溶解能力不一样。因此，正确选择溶剂必须了解每种成膜物质相应的溶剂品种，否则用错溶剂将会造成浑浊、沉淀、析出、失光甚至报废。26概念：指溶剂从涂层中挥发到空气中去的速度。挥发过快影响流平无充裕的回刷理顺时间（手工涂刷）漆膜粗糙结皮（喷涂）涂层易发白（潮湿环境）★挥发速度27影响溶剂挥发速度的因素很多，关系较大的是溶剂的沸点。一般来说沸点低的溶剂比沸点高的挥发快。挥发过慢流挂表干时间太长★挥发速度28按沸点高低将溶剂分为：低沸点（100℃）防止湿涂层流挂中沸点（100-150℃）利于湿涂层流平形成致密漆膜高沸点（150℃）利于流平防止涂层变白★挥发速度293.溶剂品种——石油溶剂：200号溶剂汽油等；——萜烯溶剂：松节油、双戊烯等；——煤焦溶剂：即苯类溶剂，苯、甲苯、二甲苯等；——酯类溶剂（强）：醋酸酯类，如醋酸乙酯等；——酮类溶剂（强）：丙酮、环已酮等；——醇类溶剂：乙醇、丁醇等。——水：应用于水性漆。30溶剂品种按照溶剂所起的作用，可分为：真溶剂：能够单独溶解某种树脂。助溶剂：单独使用时无实际溶解能力，当与真溶剂并用则可增加溶解力的溶剂。稀释剂：单独不能溶解，但能起到稀释的作用，降低涂料的粘度。31现代木器漆常选取几种溶剂的适当比例混合而成。混合溶剂常包括低、中、高沸点的真溶剂、助溶剂与稀释剂。混合溶剂具有溶解力大，挥发速度适当，成膜无缺陷等优良性质。32四、辅助材料辅助材料是指在涂料的组成中对成膜物质能产生物理和化学作用，辅助其形成优质涂膜的一些材料。辅助材料在涂料中用量很少，但作用显著。如：催干剂、流平剂、消光剂和增光剂、防潮剂、增塑剂、固化剂、润湿剂等等。33一、标准分类（依据成膜物质的不同，共分18大类）序号代号涂料分类主要成膜物质备注1Y油脂漆类植物油、合成油*2T天然树脂漆类改性松香、虫胶、大漆*3F酚醛树脂漆类改性酚醛树脂*4L沥青漆类天然沥青、石油沥青5C醇酸树脂漆类各种醇酸树脂**6A氨基树脂漆类脲醛树脂等*7Q硝基漆类消化棉**第二节涂料的分类硝化棉34续表1-4涂料分类序号代号涂料分类主要成膜物质备注8M纤维素漆类乙基纤维素等9G过氯乙烯漆类过氯乙烯树脂*10X乙烯漆类聚乙烯醇等11B丙烯酸漆类丙烯酸酯树脂等*12Z聚酯漆类不饱和聚酯树脂等**13H还氧树脂漆类还氧树脂等14S聚氨酯漆类聚氨基甲酸酯**35续表1-4涂料分类序号代号涂料分类主要成膜物质备注15W元素有机漆类有机硅、有机钛等16J橡胶漆类天然橡胶及其衍生物17E其它漆类以上未包括者18辅助材料稀释剂、催干剂等36二、习惯分类1.按储存组分数分类分为：单组分漆和多组分漆。2.根据组成特点分类1）根据成膜物质用油和树脂的含量分为：油性漆和树脂漆。2）根据溶剂的特点分为：溶剂型漆、无溶剂型漆、水性漆等。3.根据透明度与颜色分类分为：透明清漆、有色透明清漆、有色不透明彩色漆（实色漆）等。374.按施工功用分类分为腻子或填孔剂、着色剂、头度底漆、二度底漆等。腻子1稠厚、2稀薄，均含有大量体质颜料着色剂底着色或涂层着色头度底漆起封闭作用；有利于渗入木材；二度底漆打底材料，构成漆膜主体，含有大量填料面漆罩面，对涂饰外观起重要作用。385.按光泽分类分为：亮光漆和亚光漆（包括半亚和全亚）等。6.按成膜固化机理分类分为：挥发型漆、非挥发型漆、光敏漆、电子束固化型漆。二、习惯分类39▲按施工方法分类刷用漆、喷漆、烘漆、电泳漆等。▲按涂料作用分类防锈漆、防火漆、耐高温漆等。▲按用途分类建筑涂料、汽车涂料、卷材涂料、罐头涂料、塑料涂料、木器涂料、纸张涂料、油墨等。40硝基漆挥发型漆面漆亚光漆单组分漆树脂漆透明清漆二、习惯分类41第三节涂料与漆膜性能液体涂料性能固体干漆膜性能涂料性能42第三节涂料与漆膜性能一、液体涂料性能1.清漆透明度清漆应具有足够的透明度，清澈透明，无任何机械杂质和沉淀物。清漆透明度对形成漆膜的影响？43清漆：清漆颜色越浅越好。真正水白透明无色的清漆很难达到，多数清漆都带有微黄色。2.颜色与外观色漆：呈现的颜色应与其颜色名称一致，纯正均匀。在日光照射下，经久不褪色。443.固体分含量定义：固体分在涂料组成中的含量比例，用百分比表示。公式：GS=——×100%M式中：G—固体分重量（g）M—涂料重量（g）S—固体分含量（%）固体份含量对涂装有何意义？45涂料固体分含量的测定不同漆种固体分含量如下：聚氨酯漆：40％－50％；挥发型硝基漆：15％－20％；无溶剂型不饱和聚酯漆和光敏漆：100％100干漆膜样板重－样板重固体分含量＝％涂漆后样板重－样板重464.粘度粘度即流体内部阻碍其相对流动的一种特性，也称粘（滞）性或内摩擦，也就是液体涂料的粘稠或稀薄的程度。不同涂装方法要求不同的涂料粘度：1、手工刷涂、高压无气喷涂、淋涂、辊涂——可使用粘度高些的涂料；2、空气喷涂法——要求涂料粘度较低。474.粘度涂料的粘度分为：原始粘度（出厂粘度）和施工粘度（工作粘度）。工作粘度：是用稀释剂调配涂料，适合某种涂饰方法使用，并能保证形成正常涂层的粘度。原始粘度：是指用漆单位购进的漆的粘度。4849涂料粘度与周围环境气温以及涂料本身温度有关，当涂料被加热时，粘度自然降低。在施工过程中，随着溶剂的挥发，涂料的粘度会变高。要注意随时测量涂料的粘度。505.干燥时间定义：涂料涂饰于制品表面，由能流动的湿涂层转化成固体漆膜的时间即干燥时间，它表明涂料干燥速度的快慢。影响因素：如南方北方、冬季不同季节的环境温湿度影响，涂层厚度，通风条件，不同涂料品种等。515.干燥时间在整个涂层干燥过程中经历了：表面干燥——也称表干、指干、指触干燥。表面形成微薄漆膜。实际干燥——涂层已完全转变成固体漆膜，具有一定硬度。完全干燥——也称彻底干燥，是指漆膜已干透，已达到最终硬度，具备了漆膜的全部性能。52重涂时间：允许重涂的最短时间间隔。当采用“湿碰湿”工艺连续喷涂时，需要确定重涂时间，过早重涂可能咬起下层涂膜。可打磨时间：即涂层干燥至可打磨的时间。此时打磨爽滑方便，否则容易糊砂纸。干硬：漆膜已具备相当的硬度，对于面漆干至此时已经可以包装出货，产品表面不怕挤压。53表干时间的测定：①吹棉球法②指触法实干时间的测定：①指触法；②压棉球法。546.施工时限也称配漆使用期限，是指多组分漆当按规定比例调配混合后能允许使用的最长时间。施工时限长短对于