涂料基础知识-美涂士技术部李峰

2020/3/23服务技师培训资料美涂士制造中心·技术部李锋2004.5涂料基础知识美涂士制造中心·技术部李锋2004.52020/3/23•第一部分：涂料常识•前言：从一些大家关心的现象说起•涂料的概念•涂料的范畴•涂料的作用•涂料的特点•涂料的组成•涂料的分类•涂料的成膜•第二部分：乳胶漆•第三部分：PU漆•第四部分：PE漆•第五部分：NC漆•第六部分：典型涂料案例分析2020/3/23第一部分涂料常识•一、涂料的概念•1.涂料，通常分为水性涂料和油性涂料。市场普遍认为水性涂料（主要指乳胶漆）才是涂料，而油性涂料叫“油漆”，这是不科学的。我国传统将涂料称为“油漆”，主要是因为我们的祖先一开始使用的涂料是使用植物的油脂如生漆配制的。•我国早在商代就已从野生漆树取下天然漆装饰器具以及宫殿、庙宇。到春秋时代就已掌握熬炼桐油的技术，战国时已能用生漆和桐油复配涂料，开创了在涂料使用助剂的技术，从此涂料发展到了一个新时代。从长沙马王堆汉墓出土的漆棺和漆器的漆膜坚韧，保护性能优异，充分说明在公元前2世纪，中国使用生漆（大漆）技术的发展已达到的成熟程度。2020/3/23第一部分涂料常识•一、涂料的概念•2.涂料的具体定义就是能通过采用不同的施工工艺涂覆在物件表面上，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜的一种材料。凡是具有这种特性的物质均可称之为涂料。例如，桐油、淀粉等。大家甚至还可以继续举类。•3.上世纪20年代就已经成功研制了专门用作涂料的成膜物质的醇酸树脂，从此各种新开发的合成树脂在涂料中很快得到应用，使涂料进入了以合成成膜物质为主的时代。•1980年，全世界涂料年产量超过2000万吨，西方发达国家的涂料年人均消耗量达到10kg以上。而我国的涂料年人均消耗量仅0.5kg,因而我国涂料的发展将是惊人的。作为我们在座的每一个人，应该说有很多的机会可以在涂料行业中获得很大的成就。2020/3/23第一部分涂料常识•二、涂料的范畴•1.涂料是化工材料中的一类，还是一种多功能性的建筑工程材料。•2.涂料所用原料一是来源于天然的物质，二是来源于合成化工产品。如滑石粉属于天然的矿物质，苯丙乳液、硅丙乳液等属于合成化工产品。2020/3/23第一部分涂料常识•三、涂料的作用•1.我们都知道，相对于其它的商品，大家都说涂料是一个“半成品”，这是因为涂料只有经过使用，即涂到被涂物件表面形成漆膜后才能表现出其作用。•2.由于涂料是半成品，因而其技术服务是相当重要的。我们可以这样理解：涂料的销售同时包括涂料的技术服务，而涂料的技术服务实际是帮助用户将涂料由半成品变成成品。因而涂料的销售有一个非常特殊的过程，远远区别于一般的产品销售。•3.涂料通过漆膜所起的作用，可概括为：保护作用；装饰作用和特定功能作用三个方面。2020/3/23第一部分涂料常识•①保护作用：•物件露天放置在大气之中，受到氧气、水分等的侵蚀，造成金属锈蚀、木材腐朽、水泥风化等破坏现象。•保护作用是涂料的首要作用。大家可以想像一下，为什么涂料会起到保护作用？•②装饰作用：•不同材质的物件涂上涂料，可得到五光十色、绚丽多彩的外观，起到美化人类生活环境的作用，对人类的物质生活和精神生活做出不容忽视的贡献。•③特定功能作用：•随着国民经济和人民生活不断发展，需要有越来越多的涂料品种能够为一些物件提供特定的功能，以满足使用的要求。现在我们可以见到的有：导电涂料（电化作用）；防霉、杀菌涂料（生化作用）；保温、隔热涂料（热能作用）；防滑涂料（机械作用）；发光涂料（光能作用）等等。2020/3/23第一部分涂料常识•四、涂料的特点•①涂料的应用范围很广。大家可以自己举例说明看看。•②涂料使用方便，一把喷枪或一把刷子就可以动手。在座的朋友有没有亲自动手用过油漆的？我14岁的时候就用过，大家信不信？•③涂料的漆膜可以维护和更新：漆膜旧了可以重涂、修补，或可根据审美观点随时改变漆膜外观。而且不需较大投资即可经常得到新的漆膜。这是国外涂料为什么用量巨大的原因。我国DIY涂料的推广离不开我们在座每一位朋友的努力。•④涂料的漆膜一般较薄，多在1mm以内，因此涂料有一定的使用寿命，而且相对较短，经过一段时间必须维修。因此，涂料不是永久性保护材料。这一点我们要记住。2020/3/23第一部分涂料常识•五、涂料的组成•根据涂料使用的要求，我们可以来分析涂料的组分。•㈠成膜物质•1.成膜物质的特点•成膜物质是组成涂料的基础，它具有粘接涂料中其他组分形成漆膜的功能。成膜物质对涂料和漆膜的性质起决定性作用，是每一个涂料品种中所必需含有的。•2.成膜物质的种类•①自干型成膜物质：以这种成膜物质为基础的涂料在成膜过程中不发生化学反应。这类成膜物质具有受热软化，冷却后又变硬，多具有可溶解性。这一点大家要牢记•＊属于这类成膜物质的品种有：•天然树脂：松香，虫胶，琥珀，沥青等；•天然材料的加工产品：硝化棉、橡胶等；2020/3/23第一部分涂料常识•五、涂料的组成••②反应型成膜物质：其特征是：•成膜过程中化学结构会发生变化；具有能起反应的化学因子，在固化剂等物质的作用下生成具有很高强度的化合物。•属于这类成膜物质的品种有：•干性和半干性油：植物油脂；天然漆；生漆。•固化剂；合成化合物，如醇酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂等。•3.成膜物质的种类•成膜物质决定涂料的类型。2020/3/23第一部分涂料常识•五、涂料的组成•常见涂料类型：•涂料类型主要成膜物质典型应用桐油桐油家具、渡船生漆松香、虫胶、生漆等家具单组分醇酸漆季戊四醇醇酸树脂等家具、钢铁防锈脲醛树脂烤漆三聚氰胺树脂三聚氰胺板硝基漆硝化棉木器马路划线漆热塑性丙烯酸树脂等道路斑马线PE漆不饱和聚酯树脂等木器地坪漆环氧树脂医院、药厂等地面PU漆聚氨（基甲酸）酯树脂木器/金属硅丙外墙漆有机硅、有机钛、有机铝树脂等建筑2020/3/23第一部分涂料常识•五、涂料的组成•㈡颜料、填料和染料•颜料和染料使漆膜呈现色彩，颜料还能使漆膜具有一定的遮盖被涂物件表现的能力，以发挥其装饰和保护作用。•颜料和染料能增强漆膜的机械性能和耐久性能。颜料一般为微细的粉末状的有色物质，成膜后颜料是均匀散布在漆膜中。•颜料和染料的品种很多，各具有不同的功能和作用。在配制涂料时，根据所要求的不同性能，需要注意选用合适的颜料和染料。•颜料经过研磨，以颗粒的形式均匀分散在油漆之中；染料则是溶解在油漆中。因此，用颜料调的色漆不透明，而只使用染料调的色漆是透明的。我们在调色时和向客户解释色彩时应该熟悉这些区别。例如，浮色是怎么一回事。•我们都知道，填料的作用主要是降低涂料的成本。还知道添加一定分量的填充料可以提高涂料的一些性能，如填充性、打磨性以及机械强度。但是，如果添加填料的比例过量，就会降低涂料在很多方面的性能，如附着力、透明度、耐磨性等等。所以，大家以后不能无限要求我去降低产品的成本。2020/3/23第一部分涂料常识•五、涂料的组成•㈢助剂•1.助剂是涂料的辅助材料组分；助剂不能单独自已成膜，但在涂料成膜后作为漆膜的一个组分存在。•2.助剂的作用是对涂料或漆膜的某一特定方面的性能起改进作用。我们应该关注的有消泡剂、润湿分散剂、催干剂、固化剂、流平剂、平光剂等。2020/3/23第一部分涂料常识•五、涂料的组成•㈣溶剂•1.溶剂是完成涂料施工过程（粉末涂料除外）所必需的组分。溶剂原则上不构成漆膜，也不应残留在漆膜之中。•2.溶剂的作用是将涂料的成膜物质溶解或分散为液态，以便于施工。•3.溶剂通常是可挥发性液体，习惯上称之为挥发分。涂料中溶剂所占比例常达到50%。•4.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、又能在施工成膜过程中与成膜物质发生化学反应的化合物，通称为活性稀释剂。•5.溶剂以有机溶剂品种最多，常用的有脂肪烃、芳香烃（如甲苯）、醇（如丁醇）、酯（如醋酸丁酯）、醚、酮等。•6.溶剂虽然主要作用是将成膜物质变成液态的涂料，但它对涂料生产、贮存、施工和成膜，漆膜的外观和性能都会产生重要的影响。例如，在硝基漆中加入大量的二甲苯溶剂，就会导致油漆混浊、发白。因此在使用涂料时不能随便使用溶剂。2020/3/23第一部分涂料常识•六、涂料的分类•我们日常经常接触到的涂料的分类通常有以下几种：•1.按涂料的形态•①固态的涂料，即粉末涂料。•②液态的涂料，如通常所见的PU漆、乳胶漆和硝基漆。•2.按涂料施工方法•①刷涂涂料；•②辊涂涂料；•③喷涂涂料；•④淋涂涂料•3.按漆膜干燥方式•不加固化剂的自干漆、烤漆、紫外光固化涂料和配固化剂反应的PU漆。2020/3/23第一部分涂料常识•六、涂料的分类•4.按涂料使用层次•底漆（包括封闭漆）、腻子、二道底漆、面漆。•5.按漆膜外观•①按漆膜的透明度：对清彻透明的称为清漆，其中带有颜色的称有色透明漆，不透底的实色漆。•②按漆膜的光泽：有亮光漆、亚光漆（半光漆和无光漆）。•③按漆膜表面外观：皱纹漆、锤纹漆、浮雕漆等•6.按涂料使用对象•金属漆、纸张漆、皮革漆、塑料漆、墙漆等。甚至还细分为汽车漆、船舶漆、铅笔漆、锅炉漆、窗纱漆、罐头漆、交通标志漆等。2020/3/23第一部分涂料常识•七、涂料的成膜•生产和使用涂料的目的是为了得到符合要求的漆膜。而涂料成膜的过程直接影响涂料能否充分发挥预定的效果及表现漆膜的各种性能。因此，成膜是涂料由半成品变成成品时最重要的环节。我们应该学会如何在涂料成膜的过程中控制油漆的质量。•1.涂料的施工•涂料施工在很大的程度上影响漆膜的外观、厚度和粘结状况，以及漆膜的机械、光学等性能。如流平不好，光泽就低。•另外，不同形态、性质的涂料需要不同的施工工艺以得到最佳的施工效果。例如裂纹漆。2020/3/23第一部分涂料常识•七、涂料的成膜•被涂物件的材质、表面性质也会影响到施工工艺的选择和施工效果。为了得到良好的施工效果，对被涂物件的表面处理是涂料施工工艺中的一个重要步骤。按照施工的要求，现在已开发出多种表面处理工艺，如金属表面的除锈、木材的干燥、砂光等等。•通用的涂料施工方法有刷涂法、擦涂法、滚涂法、淋涂法、喷涂法（分为空气喷涂法、高压无气喷涂法、静电喷涂法等）等。每种方法都有各自的优缺点。如喷涂时流平好，但油漆的飞溅以及浪费也大。刷涂时油漆的损耗小，但流平效果相对较差。•目前涂料涂饰施工的发展方向是连续化、机械化、自动化。2020/3/23第一部分涂料常识•七、涂料的成膜•2.漆膜干燥成膜•刚涂在物件表面的液态漆层，通称为湿膜。湿膜干燥或固化以后的膜叫干膜。油漆由湿膜变为干膜的过程通常称为干燥或固化，是涂料成膜过程的核心阶段。因为油漆的很多弊病由此而产生。我们要学习运用正确的施工工艺及掌握相关的施工要求。•涂料“干燥”或“固化”过程的速度（即通常说的“干燥速度”）和达到的程度（即通常所说的“干燥程度”），都是由：•a.涂料本身的组成结构（主要是成膜物质）；•b.成膜的条件（温度、湿度、漆膜厚度等）；•c.被涂物件的材质特性•而决定的。•不同涂料有不同的成膜原理，是由成膜物质的性质决定的。2020/3/23第一部分涂料常识•七、涂料的成膜•涂料的成膜方式分为两大类：物理方式和化学方式。两大类成膜方式中又有很多不同的方式。•现在的涂料大多不是以一种单一的方式成膜，而是依靠多种方式成膜的。•如目前在意大利发展相当迅速的不饱和聚酯UV漆，同一般的UV漆不同，它还含有一定量的溶剂。因此，在照射UV固化之前，首先经过红外线将溶剂烘干，然后才接受UV的照射固化。2020/3/23第一部分涂料常识•七、涂料的成膜•2.1物理成膜方式•包括溶剂或分散介质的挥发成膜和聚合物粒子凝聚两种形式。•聚合物粒子凝聚成膜•这种成膜方式是涂料中作为成膜物质的高聚物粒子在一定的条件下互相凝聚而成为连续的固体漆膜。这是分散型涂料的主要成膜方式。如水乳胶涂料。•溶剂的挥发成膜•＊硝酸纤维素漆、过氯乙烯漆、沥青漆、热塑性乙烯树脂漆、热塑性丙烯酸树脂漆和橡胶漆都以溶剂挥发方式成膜。2020/3/23第一部分涂料常识•七、涂料的成膜•2.2化学成膜方式•如果成膜物质是热