第六章--有机涂层

第六章有机涂层1有机涂层的组份与分类2有机涂层的保护原理3有机涂层的成膜原理4飞机结构的涂装与涂层系统第六章有机涂层主要内容有机涂层是将有机涂料通过一定的方法涂敷于物体表面所形成的保护膜层。☆有机涂料：由树脂、颜料、填料和添加剂组成的化工涂料。☆涂料的性能及特点：1、对基体有良好的保护作用；2、用于装饰外观，可赋予材料表面各种色彩，美化生活；3、具有特殊功能的作用；4、涂料选材范围广、工艺简单、适用性强；5、涂装工业生产流程比较简单，成本较低。第六章有机涂层☆定义1.1基本组份主要成膜物质次要成膜物质辅助成膜物质第六章有机涂层1有机涂层的组份与分类树脂（天然树脂、合成树脂）颜料（着色颜料、防锈颜料、体质颜料）增韧剂溶剂、稀释剂、催干剂、流平剂、消光剂、防霉剂等主要成膜物质：树脂是有机涂料的主要成膜物质，树脂形成漆膜的过程可以分为两类形式：第一类仅借溶剂挥发而形成漆膜，这类漆一般只需要一个包装（又称单组份）；（丙烯酸树脂漆）第二类除借溶剂挥发外，主要是通过物理化学变化过程而形成漆膜。（环氧聚酰胺漆）1有机涂层的组份与分类1.1主要组份第六章有机涂层种类优点缺点醇酸树脂耐候性、附着性和作业性好抗化学药品和耐水性差酚醛树脂抗化学药品、耐油性、耐水性好耐候性差、易变黄氯化橡胶速干、耐化学性和耐水性好耐溶剂性差氯乙烯类树脂速干、耐化学性和耐水性好耐溶剂性差丙烯酸树脂速干、耐候性好耐溶剂性差环氧树脂抗化学药品性、耐溶剂性和耐水性好耐候性和作业性差聚氨酯树脂抗化学药品性、耐磨损性和耐候性好易变黄、作业性差有机硅树脂耐候性和耐热性好附着性差常用几种合成树脂的特性第六章有机涂层次要成膜物质★颜料：涂料的次要成膜物质，不能离开主要成膜物质单独构成漆膜。着色颜料主要起装饰和伪装作用；防锈颜料起阻蚀作用；体质颜料主要是提高漆膜机械强度和附着力。★增韧剂：主要用于挥发性涂料中，用以改善漆膜的韧性。1有机涂层的组份与分类1.1主要组份第六章有机涂层有代表性的颜料防锈颜料着色颜料体质颜料碱性颜料可溶性颜料金属颜料白色颜料红色颜料黄色颜料蓝色颜料黑色颜料体质颜料红丹氧化亚铅钡酸锌偏硼酸钡铬酸锌铅酸钙锌粉铝粉不锈钢粉钛白锌白锌钡白银朱镉红铁红酮类颜料铬黄氧化铁黄耐晒黄铁蓝群青钛花菁蓝碳黑铁黑石黑苯胺黑铁丹碳酸钙滑石硫酸钡云母粉第六章有机涂层苏丹红朱砂辅助成膜物质★溶剂及稀释剂★添加剂1.1主要组份第六章有机涂层辅助主要成膜物质更好地形成均匀的涂层,使涂料保持良好的状态。主要作用是溶解和稀释涂料的固体组份，使之成为一种均匀分散的漆液，涂料涂敷于基体表面后即自行挥发。加速漆膜的氧化和聚合作用，其本身不直接与树脂组份进行反应。（流平剂、消光剂、防霉剂）按主要成膜树脂可分为17类。按用途一般为清漆、磁漆、底漆及腻子。清漆：不含颜料的透明半透明涂料。磁漆：由成膜树脂加上颜料、填料等组成。膜层光滑且坚硬，象瓷釉而得名。底漆：用于物体表面的第一层，作为面层涂料的底层。金属用底漆常含有抑制腐蚀的颜料。腻子：用以填平物体表面，主要成分是黏合剂和填料，有时含有少量颜料。1.2有机涂料的分类第六章有机涂层涂料按成膜物质分类表序号成膜物质代号主要成膜物质举例1油脂Y天然植物油，鱼油，合成油2天然树脂T松香及其衍生物，虫胶，天然漆3酚醛树脂F酚醛树脂，改性酚醛树脂4沥青L天然沥青，石油沥青，煤焦沥青5醇酸树脂C甘油醇酸树脂，改性醇酸树脂6氨基树脂A脲醛树脂，三聚氰胺甲醛树脂，聚酰胺树脂7硝基纤维Q硝基纤维素，改性硝基纤维素8纤维酯及醚类M醋酸纤维，苄基纤维，乙基纤维，醋丁纤维9过氯乙烯树脂G过氯乙烯树脂10乙烯树脂X氯乙烯共聚树脂，聚醋酸乙烯及其共聚物11丙烯酸树脂B丙烯酸树脂12聚酯树脂Z饱和聚酯树脂，不饱和聚酯树脂13环氧树脂H环氧树脂，改性环氧树脂14聚氨酯S聚氨酯15元素有机聚合物W有机硅树脂，有机钛树脂16橡胶J氯化橡胶，环化橡胶17其它类E除上述16类以外的其他成膜物质，如无机高分子材料1、命名原则涂料全名＝颜料或颜色名称＋成膜物质＋基本名称如：白色丙烯酸磁漆；铁红环氧底漆。对于特殊用途的涂料必要时可加以说明，浅色聚氨酯防静电磁漆。2、涂料编号原则（1）涂料型号由三部分组成：第一部分成膜物质，用汉语拼音字母表示；第二部分为基本名称，用两位数字表示，第三部分是序号。H06－2：H－成膜物质（环氧树脂）06－基本名称（底漆）2－序号1.3涂料的命名与编号第六章有机涂层3、基本名称编号采用00～99两位数字表示，其中基本名称代号划分如下：00～13代表涂料基本品名；14～19代表美术漆;20～29代表轻工用漆；30～39代表绝缘漆；40～49代表船舶漆；50～59代表防腐漆；60～79代表特种漆；80～99代表其它用漆；代号01040607基本名称清漆磁漆底漆腻子1.3涂料的命名与编号第六章有机涂层2有机涂层的保护原理★屏蔽作用：涂层作为屏障有效的将物体表面与外界环境隔离，阻止腐蚀介质（如水、水蒸气、盐雾、腐蚀性气体等）对金属的作用。★缓蚀作用：涂料内部的化学组份与金属反应，使金属钝化或形成保护膜，阻止渗透的外界介质引起腐蚀。★电化学作用：利用涂料组份的某些金属比基体金属电位更负，起牺牲阳极保护作用。★转化作用：涂料中某些组份能与铁锈发生化学反应，使铁锈转化为无害或同时还有保护作用的物质。第六章有机涂层第六章有机涂层3有机涂料的成膜机理1.物理成膜机理涂料中液体挥发后，涂料干燥成膜的过程，因此也称为挥发型成膜机理。2.化学成膜机理涂料中线性或轻度支链状聚合物发生交联反应成为交联化聚合物，形成固态涂膜的过程。交联反应大致可分为两类:*涂料与空气中成分发生交联固化反应*涂料中组分之间的交联固化反应第六章有机涂层4涂层系统及涂装工艺4.1涂层系统机体蒙皮或一些内部结构一般都采用三层涂装系统，即底漆、中间漆、面漆组成，由此组成的涂层体系称为涂层系统。机体外涂装的两大系统：欧洲系统美国系统第六章有机涂层4.2涂装工艺涂前表面预处理→涂布→干燥固化。一、飞机蒙皮表面涂层的涂覆工艺1、表面准备遮蔽保护→清洗→打磨→表面准备质量控制2、材料准备底漆、面漆和标志漆的充分搅拌、配制、调整施工粘度以及过滤等。3、喷涂施工喷涂底漆(24h之内，厚度15～20μm)→喷涂面漆(72h之内喷涂，厚度40～50μm)→喷涂标志漆(根据面漆选择配套标志漆)第六章有机涂层二、国外飞机蒙皮表面涂层材料及系统飞机公司或机型麦道公司MD-82波音公司707、737法国海豚系列底漆类型环氧底漆环氧底漆锶黄或灰色环氧底漆面漆类型聚氨酯磁漆聚氨酯磁漆聚氨酯磁漆国外各飞机公司蒙皮涂层材料4.2涂装工艺第六章有机涂层国外飞机蒙皮防护涂层系统涂层系统应用机种特点阳极氧化处理环氧型底漆聚氨酯面漆美国F-15,F-16等飞机防护性能好，需大型阳极氧化处理槽及其辅助设备，涂层难去除。铬酸阳极氧化处理磷化底漆中间底漆聚氨酯面漆欧洲空中客车飞机阳极氧化处理后再涂磷化底漆，防护性能很好，需大型阳极氧化槽等设备，涂层较易去除。阿洛丁氧化处理环氧型底漆聚氨酯面漆波音系列飞机无需阳极氧化处理槽等设备，可采用整机喷淋氧化处理，需大量去离子水淋洗氧化膜，需有废水处理，防护能力较好。磷化底漆聚氨酯中间底漆聚氨酯面漆用于德国Do.228型飞机，正在推广应用，有望代替上列各系统防护能力较好，可在整机状态下进行，不需去离子水，无公害，涂层易去除，施工时间短。第六章有机涂层4.2涂装工艺三、安－24飞机大修的具体工艺步骤(1)用脱漆剂去除旧漆层(2)待喷涂表面用溶剂（可采用X-5稀释剂）清洗，得到去除油脂的预处理表面；清洗：可采用维修手册中规定，选用通过适航标准验收的清洗剂。预处理：在喷涂涂层前对飞机蒙皮表面进行预处理，一般采用磷化底漆。(3)喷磷化底漆X06-1HG2-27-84。第六章有机涂层三、安－24飞机大修的具体工艺步骤(4)喷中间底漆：喷一道锌黄环氧底漆H06-2HG2-605-84，采用二甲苯稀释剂，干燥1~2小时后，喷两道锶黄丙烯酸底漆B06-2HG2-636-74，采用X-5稀释剂。(5)喷罩面漆：①机身蓝线标志以上，喷五道白色丙烯酸磁漆B04-6HG2-634-67，采用X-5稀释剂，每喷一层面漆后必须干燥0.5~1h后，才能喷下一道面漆，在喷第四至第五道白漆时应加20%的丙烯酸清漆B01-15，QB701-82，这样可以提高漆层的耐水性和耐气性；第六章有机涂层三、安－24飞机大修的具体工艺步骤②机身蓝线标志以下，喷五道白色丙烯酸磁漆，用B01-15丙烯酸清漆加入5%的铝粉，喷三道，每道之间干燥0.5~1小时，在喷第四或第五道铝色漆时，还应加10%的B04-6白色丙烯酸磁漆，这样的铝色漆表面颜色稳定性好，不易变黑和粉化。(6)喷涂标志按机身标志图纸要求，在已喷好罩面漆的机身上，采用B86-81各色丙烯酸标志漆，陕QB703-82采用X-5稀释剂，喷涂各种标志符号。(7)机翼前缘、垂直尾翼前缘及水平尾翼前缘，喷一道B01-4丙烯酸清漆后，再喷两道B01-15丙烯酸清漆。第六章有机涂层飞机专用有机涂层1、飞机蒙皮涂层飞机蒙皮的高聚物涂料主要有丙稀酸型和聚氨酯型两大类。前者为单组分涂料．易于清除，多用于需经常更换图案的战斗机。聚氨酯型近年来表现出明显的综合优势而广泛用于大型飞机。目前国外飞机蒙皮所采用的高性能聚氨酯专用面漆和不同金属密切配合的底漆作为过渡。加上蒙皮良好的预处理及良好的涂层施加工艺的结合，飞机蒙皮表面高聚物涂层已达到8～10年的使用寿命，新研制的第四代战斗机所用表面高聚物含氟涂层，使用温度可达200℃。寿命在10年以上，显著地减少了维修，降低了成本。第六章有机涂层2、飞机雷达罩涂层要求：(1)具有突出的抗雨蚀性能．即能够充分吸收雨滴和砂尘等对罩体的冲击能量．保护罩体结构不被损坏；(2)具有良好的抗静电性能，以消除或减少由于高速气流、砂尘等的摩擦而沉淀在罩体表面的静电荷的积聚而干扰机上的无线电设施的工作；(3)具有良好的透波性能．其透波系数应不低于92％。目前飞机雷达罩多采用聚氨酯弹性体型抗雨蚀、抗静电涂层，最高使用温度120℃左右，使用寿命5年，美国为满足第四代战斗机(如F-22)雷达罩的要求．已研制成功最高使用温度为230℃、使用寿命可望进—步延长的含氟弹性体型雷达罩抗雨蚀抗静电涂层。第六章有机涂层3、隐身涂层隐身技术是当今世界三大尖端技术之一,吸波材料是发展隐身技术的关键因素,一直受到世界各国的高度重视。吸波涂层主要由粘合剂和吸收剂组成,具有施工简单、全角度、多方向性、不需要改变武器装备外形的特点,是吸波材料的重要组成部分,广泛用于现役装备或在研武器装备的涂装。隐身技术是当代先进科学技术的最新成就,在军事上有重要意义。通过降低武器装备的雷达、红外、声频以及其他光、电、磁等特征信号使得武器装备难以被发现、跟踪、识别和攻击,它可以有效地提高武器装备的突防性能和生存能力,是现代战争中重要的先敌制胜和力量倍增技术,也是世界各国竞相发展的高新技术。第六章有机涂层隐身材料技术可分为结构型和涂覆型。结构型通常是将吸收剂分散在特种纤维增强的结构材料中所形成的结构复合材料。涂覆型隐身材料因具有方便灵活、吸收性能好等优点倍受世人关注,几乎被所有隐身武器采用。隐身涂料是涂敷型隐身技术的重要组成部分。隐身涂料也可称为伪装涂料,主要是指防雷达侦察的涂料,是通过波的干涉作用来吸收电磁波。隐身涂料被广泛用于飞机、舰船、导弹及其它武器装备。隐身涂料主要由基料与吸收剂组成。基料应能赋予涂层良好的耐候性与物理机械性能。国内吸收剂种类很多,如铁氧体、铁粉、碳黑等。3、隐身涂层第六章有机涂层隐身涂料大致可分为“吸波型”和“谐振型”两类。“吸波型”吸波涂料,电磁波由空气进入材料内部时,产生很小的界面反射。在材料内部,由于材料本身的电磁损耗,使电磁波能量转化为热能。这类材料一般较厚,吸收频带较宽。“谐振型”吸波涂料,电磁波一部分在材料表面反射,另一部分进入材料内部,在材料表面与材料终端的金属面之间产生多次反射。根据微波传输线理论,如果材料介质参数和材料厚度