涂料基础知识及病态

工艺培训资料一、基本知识油漆：一般认为是涂料的俗称，因为过去的漆主要是天然植物油（桐油、松香等）生产的，几千年来一直沿用油漆这一名称。随着科学技术的不断发展，各种合成树脂已大部分或全部取代了植物油的使用，如果再称为“油漆”有些不适合，所以国家标准确定用“涂料”这一名称作为油漆的统称。涂料：1、按照国家标准定义是指涂于物体表面，能形成牢固附着的、连续的、具有保护、装饰和特殊性能（如：绝缘、防腐、标志等等）涂膜的有机高分子化合物或无机化合物的液态或固态材料（添加或不添加颜（填）料的混合物）。2、中国涂料界比较权威的《涂料工艺》一书是这样定义的：“涂料是一种材料，这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜，又称漆膜或涂层。”早期大多以植物油为主要原料，故被叫做“油漆”。涂料与油漆的区别：1．现在此类材料之所以称涂料不称油漆，更多的是由于油漆品种及类别的发展所致，是因为油漆名称已涵盖不了行业现有的各类产品，而涂料一词可全部覆盖行业各类产品，使用涂料名称更准确、更科学。如粉末涂料产品就不宜使用油漆的称谓，涂料与油漆在这里已不可互换。所以，涂料可涵盖固体的粉末涂料和液体的油漆，而替换却不行，因此标准中的解释并不很到位。2．标准中对涂料术语中的“注”：即“在具体的涂料品种名称中可用‘漆’字来表示，如调和漆、厚漆等”也有些不妥。因为实际上“漆”字不但用在具体的涂料品种中，也同样大量地用在涂料的类别中，如丙烯酸漆类、聚氨酯漆类等，还大量用在应用领域的泛指中，如防腐漆、汽车漆、船舶漆等。其实，除个别情况外，涂料与漆二词就是通用的，它并不特指在具体的品种中才可表示。涂料即油漆的概念宜修正漆、油漆的表观特征是液体的，它不能涵盖除液体涂料以外的固体涂料。既然涵盖的范围不同，因此若再将涂料与油漆的概念等同地解释也就难以成立。目前，水性涂料与粉末涂料已成气候，尤其是以水性漆为主的建筑涂料已在我国涂料总量中占到约38%。由于水性漆与油性漆其化学特性有本质上的区别，水性漆与油性漆产品性质也有很大的差异，那么再把水性漆定为油漆行业中的一大分支的陈旧理解，是不科学的。水性漆与油（性）漆应并列为液体涂料中两大不同系列。因此，笔者建议在基本术语标准中，不但需适当修正涂料术语的标准，还应有漆、油漆及水性漆的术语标准。它们的定义可为：涂料：涂于物体表面能形成具有保护、装饰或特殊性能(如绝缘、防腐、标志等)的固态涂膜的一类液体或固体材料的总称。包括油(性)漆、水性漆、粉末涂料。漆：可流动的液体涂料。包括油(性)漆及水性漆。油漆：以有机溶剂为介质或高固体、无溶剂的油性漆。水性漆：可用水溶解或用水分散的涂料。涂料的作用：保护作用：涂于物体表面而形成牢固附着的漆膜，防止大气、水分、微生物及其他腐蚀介质（如：化学物质：酸、碱、盐，化学气体、有机溶剂等）对其表面的破坏腐蚀、机械损伤，抑制金属的锈蚀，从而延长其使用寿命。装饰作用：利用油漆色彩的多样化，从而表示不同的用途和警示。如黑黄间隔的条纹为危险标号。化工容器和管道根据不同的颜色可以辨别是哪类物质，如黑色是惰性气体、天蓝色是氧气、黄色是氨气、绿色是水等。这种色彩标志正为各国所承认，逐步走向国际标准化。特殊作用：特别是在军事、航空、航天、航海等领域具有伪装、防辐射、吸收雷达波、导电、杀虫、防霉、防火防污等作用。伪装漆可伪装各种军事设施、装置、车辆、厂房等使敌方的红外拍照失灵，烧蚀漆的“自我牺牲”可保护宇宙飞船免化为灰烬。涂料的成分：一说三种：（以形成漆膜方面）成膜物质：也称粘结剂，成膜物质大部分为有机高分子化合物如天然树脂（松香、大漆）、涂料（桐油、亚麻油、豆油、鱼油等）、合成树脂等混合配料，经过高温反应而成，也有无机物组合的油漆（如：无机富锌漆）。各种成膜物质按国家标准共17大类。它是构成油漆的主体，决定着漆膜的性能。如果没有成膜物质，单纯颜料和辅助材料不能形成漆膜。次要成膜物质：包括各种着色颜料、体质颜料、防锈颜料。颜料为漆膜提供色彩和遮盖力，提高油漆的保护性能和装饰效果，耐候性好的颜料可提高油漆的使用寿命。体质颜料可以增加漆膜的厚度，利用其本身“片状，针状”结构的性能，通过颜料的堆积叠复，形成鱼鳞状的漆膜，提高漆膜的使用寿命，提高防水性和防锈效果。防锈颜料通过其本身物理和化学防锈作用，防止物体表面被大气、化学物质腐蚀，金属表面被锈蚀。辅助成膜物质：包括各种助剂，溶剂。各种助剂在油漆的生产过程、贮存过程、使用过程、以及漆膜的形成过程起到非常重要的作用。虽然使用的量都很少，但对漆膜的性能影响极大。甚至形不成漆膜如：不干、沉底结块、结皮。水性漆更需要助剂才能满足生产、施工、贮存和形成漆膜。油漆助剂的水平也代表了国家油漆的水平。溶剂也称“分散介质”（包括各种有机溶剂、水）主要稀释成膜物质而形成粘稠液体，以便于生产和施工。常将成膜基料和分散介质的混合物称为漆料。另一说为四种：（以其混合组成成分）成膜物质：是涂料的基础，它对涂料和涂膜的性能起决定性的作用，它具有粘结涂料中其它组分形成涂膜的功能。可以作为成膜物质的使用的物质品种很多，当代的涂料工业主要使用树脂。树脂是一种无定型状态存在的有机物，通常指高分子聚合物。过去，涂料使用天然树脂为成膜物质，现代则广泛应用合成树脂，例如：醇酸树脂、丙烯酸树脂、氯化橡胶树脂、环氧树脂等。颜(填)料：是有颜色的涂料（色漆）的一个主要的组分。颜料使涂膜呈现色彩，使涂膜具有遮盖被涂物体的能力，以发挥其装饰和保护作用。有些颜料还能提供诸如：提高漆膜机械性能、提高漆膜耐久性、提供防腐蚀、导电、阻燃等性能（如红丹防锈漆中的红丹颜料就有十分优异的防锈性能）。颜料按来源可以分为天然颜料和合成颜料；按化学成份，分为无机颜料和有机颜料；按在涂料中的作用可分为，着色颜料、体质颜料和特种颜料。涂料中使用最多的是无机颜料，合成颜料使用也很广泛，现在有机颜料的发展很快。溶剂：能将涂料中的成膜物质溶解或分散为均匀的液态，以便于施工成膜，当施工后又能从漆膜中挥发至大气的物质，原则上溶剂不构成涂膜，也不应存留在涂膜中。很多化学品包括水、无机化合物和有机化合物都可以作为涂料的溶剂组分。现代的某些涂料中开发应用了一些既能溶解或分散成膜物质为液态，又能在施工成膜过程中与成膜物质发生化学反应形成新的物质而存留在漆膜中的化合物，被称为反应活性剂或活性稀释剂。溶剂有的是在涂料制造时加入，有的是在涂料施工时加入。助剂：也称为涂料的辅助材料组分，但它不能独立形成涂膜，它在涂料成膜后可以作为涂膜的一个组分而在涂膜中存在。助剂的作用是对涂料或涂膜的某一特定方面的性能起改进作用。不同品种的涂料需要使用不同作用的助剂；即使同一类型的涂料，由于其使用的目的，方法或性能要求的不同，而需要使用不同的助剂；一种涂料中可使用多种不同的助剂，以发挥其不同作用。（例如：消泡剂、润湿剂、防流挂、防沉降、催干剂、增塑剂、防霉剂……等）涂料的分类：经过长期的发展，涂料的品种特别繁多，分类方法也很多①按照涂料形态（粉末、液体）②按成膜机理分（转化形、非转化型）③按施工方法分（刷、辊、喷、浸、淋、电泳）④按干燥方式分（常温干燥、烘干、湿气固化、蒸汽固化、辐射能固化）⑤按使用层次分（底漆、中层漆、面漆、腻子等）（本公司）⑥按涂膜外观分（清漆、色漆；无光、平光、亚光、高光；锤纹漆、浮雕漆…）⑦按使用对象分（汽车漆、船舶漆、集装箱漆、飞机漆、家电漆……）⑧按漆膜性能分（防腐漆、绝缘漆、导电漆、耐热漆……）⑨按成膜物质分（醇酸、环氧、氯化橡胶、丙烯酸、聚氨酯、乙烯……）★平常使用较多的分类方式（按照成膜物质分类：十七大类）1、油脂漆：由干性油和颜料、填料生产，目前只有1种品种生产，即厚漆，稠浆状的一种油性漆，百厚漆也称铅油，主要是用于管子接头。2、天然树脂漆：以干性油和改性松香树脂高温熬炼而成的漆料为主要成膜物。主要品种有脂胶清漆、脂胶调和漆、改性大漆、脂胶底漆等。3、酚醛树脂漆：以干性油和（改性）酚醛树脂高温熬炼而成的漆料为主要成膜物。酚醛树脂漆有较好的耐酸性，耐化学性能。主要品种有酚醛清漆、酚醛磁漆、酚醛调和漆、酚醛防锈漆、酚醛底漆、纯酚醛清漆、醇溶酚醛清漆、酚醛皱纹漆、酚醛耐酸漆等。4、沥青漆：以天然或石油沥青（煤焦沥青）加溶剂；天然或石油沥青和改性松香树脂高温熬炼而成的漆料为主要成膜物。该类漆具有较好的耐水性、耐酸防腐蚀，主要品种有地下管道漆、沥青锅炉漆、沥青木船防污漆等。5、醇酸树脂漆：以多元酸、多元醇和干性油酯化学反应合成的醇酸树脂为主要成膜物。醇酸树脂漆具有干燥快、硬度高、光泽好、保光保色、耐候性久等特点。主要品种有醇酸清漆、醇酸磁漆、醇酸调和漆、醇酸防锈漆、醇酸底漆、醇酸绝缘漆等。6、氨基树脂漆：以三聚氰胺（尿素）甲醛树脂、油改性醇酸树脂为主要成膜物。氨基树脂漆一般烘干，漆膜光亮、坚硬、防霉、防潮、耐盐雾。主要品种有：氨基烘干清漆、氨基烘干磁漆、氨基烘干透明漆、氨基烘干锤纹漆、氨基烘干绝缘漆等。7、硝基漆：以硝化棉、醇酸树脂、增韧剂为主要成膜物。漆膜干燥快、漆膜光亮、耐候性好、可打磨抛光，缺点是漆固体分低、漆膜不丰满、需涂多道。主要品种有硝基清漆、硝基磁漆、硝基底漆、灰硝基二道漆（苏灰土）等。8、纤维素漆：以醋酸纤维素为主要成膜物。其特点是色浅、耐候性好、对铝粉和珠光粉的排列好。主要用于生产金属和珍珠漆，用于高级轿车原厂漆和修补漆。9、过氯乙烯漆：以过氯乙烯树脂、醇酸树脂为主要成膜物。漆膜干燥较快、色泽鲜艳、耐候性好、耐机油、耐酸碱。主要品种有过氯乙烯清漆、过氯乙烯磁漆、过氯乙烯底漆、过氯乙烯防火漆等。该漆必须配套使用否则附着力下降。10、乙烯树脂漆：主要有：聚醋酸乙烯类的醋酸乙烯内墙乳胶漆。聚乙烯醇缩丁醛底漆和聚乙烯醇缩丁醛底漆磷化底漆。11、丙烯酸树脂漆：以（甲基）丙烯酸和（甲基）丙烯酸酯共聚树脂为主要成膜物。漆膜耐光、耐久、不泛黄。对湿热带气候有良好稳定性。以（甲基）丙烯酸和（甲基）丙烯酸酯共聚树脂乳液为主要成膜物生产的乳胶漆，无毒、无污染、耐擦洗、对湿热带气候有良好稳定性，是一种目前大力推广的建材新品种。丙烯酸树脂漆以前由于价格昂贵主要用于军工和高档家具、钢琴之上，由于化学原料工业的大力发展，该漆才得于民用。主要品种有丙烯酸清漆、丙烯酸磁漆、丙烯酸内外墙乳胶漆等。12、聚酯漆类：由不饱和聚酯或饱和聚酯为主要成膜物。不饱和聚酯主要生产腻子（原子灰）。饱和聚酯主要和聚氨酯固化剂配合生产聚酯漆。如果采用松香降解涤纶下脚料可生产涤纶（聚酯）调和漆。13、环氧树脂漆类：以环氧树脂或环氧酯为主要成膜物。该类漆的特点是附着力极好、较好的耐水性、以胺类固化的环氧树脂漆有良好的耐化学腐蚀性，是罐内、船底的防腐材料。以环氧酯生产的底漆有好的附着力、自干漆膜坚韧耐久。主要品种有环氧清漆、环氧磁漆、环氧底漆、环氧酯底漆、环氧沥青漆等。14、聚氨酯漆类：以氨基甲酸酯和含羟基的（油改性或无油）聚酯（也可是含羟基的丙乙烯酸树脂）为主要成膜物。它是由多异氰酸酯和含活泼氢的化合物逐步聚合生产的，涂层中不仅含有氨基甲酸酯键，而且还含有醚键、脲键、脲基甲酸酯键、缩二脲键及异氰酸酯键，因此它兼有多种合成树脂的性能，是合成树脂漆中性能最优的。该漆一般是双组分的，按比例混合后施工，漆膜坚硬、柔韧、耐磨、光亮、耐水、耐潮、耐油、丰满、耐酸碱、耐溶剂、耐化学品腐蚀、耐候性和防霉性都较好。适用范围广，是一种性能最全的漆类。聚氨酯漆以前由于价格昂贵主要用于军工和高档家具、钢琴、高级轿车、重防腐领域，随着国民经济的大力发展，该漆目前在各种领域广泛使用。特别是丙烯酸和聚氨酯配合使用，主要用于高级轿车的修补。15、机硅漆类：以有机硅树脂为主要成膜物。特点是耐高温、附着力好、绝缘性高、广泛用于需在200℃—500℃操作的设备和仪器。16、橡胶漆类：主要是以氯化橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶为主要成膜物。特点是干燥快、耐磨、耐酸碱腐蚀、耐水、耐天然老化、阻燃性。适用于室内外化工设备的防腐、海洋船舶底漆、性能好的公路划线漆等。主要品种有氯化橡胶清漆、氯化橡胶