涂料培训教程(助剂)

1、精品文档第三部分：溶剂1、 涂料工业溶剂的定义：用来溶解或分散成膜物质，形成便于施工的液体，并在涂膜中形成过程中挥发掉的液体。2、 分类1 、 按化学结构分：烃类溶剂（烷烃、烯烃、环烷烃、芳香烃） ；醇、酯、酮、醚类溶剂；卤代烃溶剂；含氮化合物溶剂以及缩醛类、呋喃类、酸类、含硫化合物等溶剂。2 、按溶剂的沸点分：低沸点溶剂（常压下沸点在100 度以下） ；中沸点溶剂（沸点100150 度） ；高沸点溶剂（沸点在150 度以上）3 、按溶剂的极性分类：极性溶剂（指酮、酯等具有极性和较大的介电常数以及偶极距大的溶剂） ；非极性溶剂（指烃类等物极性功能基团、介电常数、偶极距小的溶剂）4 、按溶解能力

2、分类：a溶剂：能单独溶剂溶质，一般不包含助溶剂和稀释剂的溶剂。b 助溶剂（潜伏性溶剂） ：单独不能溶解溶质，和其他成分混合使用时才能表现出溶解能力（例如醇类对硝化纤维素的溶解） 。c稀释剂：对溶质没有溶解力，可稀释溶液又不使溶质析出或沉淀的溶剂，有时也称非溶剂。例如甲苯、二甲苯、庚烷等烃类都可作为硝化纤维素的稀释剂。5 、 增塑剂：一般蒸发速度非常慢的溶剂可作为增塑剂，与增塑剂的分子量、蒸发速度有关，还要求与涂膜形成组分的相互溶解性大。增塑剂用来增加附着力和柔韧性。 】3、 溶剂的主要特性：选择溶剂是一个全面衡量和抉择的过程， 需要充分考虑溶剂的溶解力、 挥发速率、 粘度、表面张力、电阻率、毒

3、性和安全性，以及价格和资源诸项因素。1、 溶解力：指溶剂溶解成膜物质而形成均匀的高分子聚合物溶液的能力。相关判断的三个原则：a、 极性相似的原则： 非极性溶剂溶于非极性或弱极性溶剂中， 极性溶剂溶于极性溶剂中。简单的讲就是：同类溶解同类。b、 溶解度参数相近的原则：溶解度参数越相近，越容易溶解c、 溶剂化原则： 溶剂化作用是高分子聚合物和溶剂接触时， 溶剂分子对高聚物分子相互产生的作用力，使聚合物溶解和溶胀。2、 粘度：溶剂以两种方式影响着树脂的粘度：溶剂对高聚物的溶解力；溶剂自身的粘度。3、 挥发速率：以溶剂的沸点高低来预测挥发速率的快、 中、 慢是不准确的。 涂料工业中用相对挥发速率来表示

4、挥发快慢。其中设醋酸正丁酯的相对挥发速率为 1，溶剂的相对挥发速率越大，表示该溶剂挥发越快。4、 表面张力：涂料的表面张力对色漆制造， 涂料喷涂施工及涂膜质量有密切关系， 而溶剂的选择是降低涂料的表面张力途径之一。5、 电阻率：静电喷涂时，电阻率是一个重要的指标。6、 毒性和安全：在选择溶剂时，应十分重视溶剂的气味、对人体的毒性、空气污染限制和安全性。第六部分：颜料和填料（一）颜料的定义和作用1 、 定义：颜料是一种微细的粒状物，不溶于它所分散的介质中，而且其物理性质和化学性质基本上不因分散介质而改变。颜料的粒度范围，从很小的胶态粒子（ 0.01um） 到较大粒子（约100umd之间。2 、作

5、用：色彩和装饰；改善涂料的物理和化学性能， 提高涂膜的机械强度、 附着力、 防腐蚀性能、 耐光性和耐候性，以及赋予涂料特殊性能等。（二）颜料特性1、 颜色（ 1 ）颜色的三个参数：色调、明度、饱和度（彩度）（ 2 ）颜色的分类：消色（中性色） ：黑、灰、白彩色（ 3 ） 影响颜料色光的因素：色光取决于化学成分，更重要的、经常起作用的因素是它的物理形状，例如形成颜料粒子的颗粒大小、晶相、晶形、杂质的参与等等。2、 遮盖力颜料加在透明基料中使之成为不透明， 完全盖住基片的黑白格所需的最少颜料量称之为遮盖力。通常以每平方底材面积所需要覆盖干颜料克数，以 g/m2表示。遮盖力的本质是颜料和存在其周围的

6、介质的折射率之差造成。 当颜料的折射率大于基料的折射率时就表现出遮盖力。3、 着色力着色力是某一颜料与另一基准颜料混合后形成颜色强弱的能力， 通常是以白色颜料为基准去衡量。通常是以百分数表示： a/b*100 化学a标准颜料所需白颜料数b待测颜料所需白颜料数着色力是颜料对光线吸收和散射的结果， 并主要取决于吸收。 吸收能力越大， 其着色力越强。着色力除了和颜料的化学本质有关外，还和颜料粒子的大小、形状有关。4、 吸油量：一般以100g颜料所吸收精制亚麻油的最低克数来表示。对每种颜料来书， 吸油量除和颜料的化学本质有关外、 又和颜料的物理状态有关， 颜料粒子大小及其颜料和颜料的孔隙有关。5、 化

7、学组成：是颜料间相互区别的主要标志，体现颜料的一系列物理和化学稳定性能。6、 耐光性和耐候性：是衡量颜料应用性能的重要指标。7、 、颗粒形状和粒度分布：影响光线的反射程度，因而影响颜料的颜色，还影响遮盖力、着色力、吸油量、质地、制漆性能等。8、 、水分：颜料表面总要吸附一定的物质，水分是其中之一。这里所指的水分是湿存水。颜料含适当的水分是必要的，但水分的存在会影响涂料的研磨分散性。9、 制漆性能：其密度和比容、分散性能影响制漆性能。（三）颜料综述：颜料按用途分，可分为五大类a、 着色颜料b、 体质颜料c、 防锈颜料d特殊颜料e、功能颜料1、 着色颜料：（ 1 ）白色颜料：钛白、氧化锌、锌钡白（

8、 2 ）黑色颜料：炭黑、氧化铁黑、（ 3 ）无机彩色颜料：铬酸盐颜料（铅铬黄、钼铬橙）、镉系颜料（镉黄、镉红） 、铁系颜料（铁黄、铁红、 ）绿色颜料（铬绿、氧化铬绿） 、蓝色颜料（铁蓝、群青）（ 4 ） 有机彩色颜料： 偶氮颜料、 酞箐颜料、 喹丫啶酮颜料、 异吲哚啉颜料、 还原颜料、氮甲型金属络合颜料、其他杂环颜料。（ 5 ） 金属颜料：铝粉、锌粉、铜粉。2、 体质颜料：碳酸钙、硫酸钡、二氧化硅、硅酸盐类等。3、 防锈颜料：红丹、锌铬黄、磷酸锌、其它铬酸盐（铬酸钙、铬酸锶、铬酸钡）4、 特种颜料：珠光颜料、荧光颜料、示温颜料5、 、功能颜料：耐高温彩色复合颜料、含镍不锈钢颜料、加工颜料、偏硼

9、酸钡、氧化亚铜（四）颜料和染料异同染料 颜料溶剂于水或有机溶剂分散在介质中透明度高不透明着色力强着色力一般耐性差耐性佳颜色鲜艳颜色沌第四部分：助剂一、 概述：1 、定义：即涂料添加剂。不同种类的助剂分别在涂料生产、储存、涂装和成膜等不同阶段发挥作用，对涂料和涂膜性能有极大的影响。有的助剂还能赋予涂料某些新的功能。2 、分类：按用途分类：a、在涂料制造时发挥作用的助剂：润湿分散剂、消泡剂b、 在储存和运输时发挥作用的助剂：分散剂、防尘剂、防节皮剂、防腐剂、防霉剂、冻融稳定剂、消泡剂等。c、 在施工和涂膜干燥时发挥作用的助剂：防流坠剂、流平剂、防浮色发花剂等d在涂膜中发挥作用的助剂：紫外线吸收剂、

10、光稳定剂、划痕防止剂、防霉剂、分散剂、 偶联剂、流平剂、增滑剂、消光剂等。e、 具有特殊功能的助剂：阻燃剂、防霉剂等。按结构分类：按结构和作用机理又可分为有界面活性的和无界面活性的两大类。a、 界面活性剂：在涂料的各相之间的界面处发挥作用的。又可分为阴离子型、阳离子型、非离子型、电中性和高分子聚合物等5 类。如润湿剂、分散剂、浮色发花防止剂、流平剂、消泡剂、乳化剂、防尘剂等。b、 无界面活性助剂：用于增强或削弱涂料的某些性能。如：催干剂、消光剂、增塑剂、防腐剂、防霉剂、防污剂、阻燃剂、导电剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、防尘剂、粘度调整剂、触变剂、防流坠剂、防结皮剂、防划伤剂、防粘连剂、附着力促进

11、剂、固化促进剂等。（一） 、防尘剂1、 、 定义：添加于涂料中能使涂料增稠，防止已分散的颜料沉降，并具有使涂料产生触变性粘度，在施工条件下，使涂料粘度变小，易于流平；而涂膜流平后又能恢复到原始粘度，防止流挂的助剂，称为流变助剂。在储存中，就是防尘剂。2、 颜料的沉降：在涂料中颜料粒子应以悬浮状态分散在体系中，但颜料和基料之间由于受到密度差、电荷、凝聚力、 作用力和分散体系的结构等诸多因素的影响， 常出现颜料沉降现象。 在沉淀的诸多 因素中，主要是颜料粒子凝聚的问题。颜料沉降速度的斯托克斯法则：v=218r2（夕 p1）/ r上式中p和p 1分别为固体粒子和液体的密度，y为分散体系的粘度，r为粒

12、子半径。根据斯托克斯法则， 防止沉降的途径有三个： 减少颜料粒子半径； 减少液相和固相的密度差； 增加粘度。a、 在已经设计好的涂料配方中，颜料与漆料的密度差实际上已经固定。b、 在涂料分散体系中减少粒径是指在颜料研磨粉碎时， 细度要尽可能的小； 更重要的是如 何确保处于稳定的分散状态。c、 获得高粘度涂料的方法很多，如导入较高颜料体积浓度； 导入吸油量高的颜料；导入内聚能高的颜料； 导入高粘度树脂；导入低溶解度树脂等。 但是会损害施工操作性、 涂料储存 安定性、涂膜的一些物化性能、流平等。故最理想的选择是既能防止沉降， 又不影响流平的助剂。 所以人们广泛应用触变剂做防尘剂。2 、 防尘剂的作

13、用原理：在分散系统中形成凝胶网络，赋予涂料在低剪切速率下的结构粘度。3、 防尘剂的作用：a、防流挂，防沉降。b、配合施工，改善刷痕。c防止涂料渗入多孔性基材。4、 流变助剂分类：有机膨润土气相二氧化硅氧化聚乙烯蜡聚酰胺蜡氰化蓖麻油蜡5、 流变助剂的应用：（ 1 ）有机膨润土类：a、物化说明：膨润土为乳白或浅黄色细粉，水分小于3%,相对密度约1.61.8。它是 2： 1 的层状结构粘土，上下两层为硅氧四面体，中间一层为八面体，由镁或铝与 6 个 氧原子或氢氧原子团配位而成。b、 防尘原理： 膨润土是片状结构， 可称为附聚的薄层堆集结构， 有机长链横卧于薄层表面。片状结构的边缘含有氧和氢氧基团，

14、分散在漆料中的薄片借助这些基团能够形成氢键， 在漆 料中形成立体网状结构。c、 使用：使用时，需使之活化。所谓活化，就是使薄层堆相互解离，分开。工业上称之为预备胶的制备，需润湿正常，极性活化剂用量适当，施加一定的剪切力。d常用产品：国内临安化工的801, 802;美国 nl化学品公司的 bentone 27 34; sd-1,sd-2,sd-3 等。（ 2 ）气相二氧化硅：a、物化说明：凝结的气相二氧化硅是球形，x射线下为无定形颗粒。平均原始粒径为7 40nm相当于比表面积38050m2/g 一般采用 200 m2/g的产品。球形气相二氧化硅表面上含有憎水性硅氧烷单元和亲水性硅醇基团。b、 防

15、尘原理： 由于相邻颗粒的硅醇基团间的氢键合， 形成三维结构。 这种体系具有触变性。c、 使用：必须进行充分的分散，一般制成母体混合物法较为理想。d 常用产品：deguss怂司的 aerosil 200,300,380,cok84（3） 蓖麻油衍生物：a、物化说明：由蔗麻油加氢制得熔点在8587度的蜡状固体并经过处理。它是12-羟基硬脂酸三甘油酯，在脂肪酸链上有羟基。b、 防尘原理：膨润溶胀后能在粒子间产生微弱的氢键键合，形成网状结构。c、 使用：在含有极性溶剂的涂料中使用，储存稳定性不好。使用时注意控制温度，温度过高会溶解，溶后能在低温下析出。dx 常用产品：ici 的 thixomen; n

16、l 化学的：thixcin r;thixatroi st.（ 4 ）氧化聚乙烯蜡：a、 物化说明：分子量在1500 3000 的乙烯共聚物， 可在制造中以氧化处理的方式引入羧基、羟基、醛基、酮基和过氧化基等极性基团。b、 防尘原理： 羧基可以定向吸附在颜料表面，碳链伸展在漆料中，由于溶媒化作用和颜料同时形成触变的凝胶体结构。c、 使用：除防尘外，可作为定向排位剂。d同类产品：德谦 201, nl德mpa列。帝斯巴隆防尘剂介绍：一、 6900 20x1、 性质：20聚酰胺蜡；蜡熔点 134 度， 溶剂为二甲苯、 乙醇、 甲醇； 酸价最大值为 2.5 ；胺价最大值为 2.5 。2、 优点： 优秀的

17、防流挂、防沉降性质； 强力。 持续的稳定性； 不影响涂膜光泽和耐候性。3、 应用：所有溶剂型涂料，特别适用于汽车漆，汽车修补漆，木器漆。4、 添加量：防尘降用：0.5-2.0%防流挂用：1.0-5.0 5、 使用方法：母液的制作：（1） 准备： 树脂 40 份二甲苯 40 份6900-20x20 份100 份（ 2）预混合：1000-1500rpm,2-3min（1 ） 分散： 2000-3000rpm,10-30min 。测刮板细度，小于等于15um。注意事项：分散时剪切力过强、分散时间过长会破坏6900 的网状结构，使防尘性能减少。因此用砂磨机时要特别注意。（二）流平剂涂料不管怎么施工，

18、都有一个流平及干燥成膜的过程，然后逐渐形成一个平整、光滑、 均匀的薄膜。在此过程中，一些表面助剂的使用就会对涂层产生不同的效用。涂膜表面的缺陷：气泡问题：针孔、暗泡、火山口、缩孔流平不良：橘皮、缩皱、波纹、刷痕、滚痕施工方法的问题：滚涂：带入空气、滚痕刷涂：刷痕、带泡喷涂：带入空气、溶剂沸腾、橘皮含浸：槽内气泡淋涂：破幕结果：破坏外观及保护作用，损害产品的价值。一、产生涂膜表面缺陷，如橘皮、缩空、流挂等的根本原因是：重力、表面张力梯度、流变行为、溶剂溶解力、挥发速度等。二、流平剂作用原理：1、 、 降低涂料与底材的表面张力，使涂料与底材具有良好的润湿性，并且不致与引起缩孔 的物质之间形成表面张

19、力梯度。2、 调整溶剂蒸发速度，降低粘度，改善涂料的流平性，延长流平时间。3、 在涂膜表面形成极薄的单分子层，以提供均匀的表面张力。三、流平剂的分类：1 、高沸点溶剂混合物：它调整了溶剂的蒸发速度，使涂料在干燥过程中具有平均的挥发速度和溶解力。2 、相容性受限制的长链树脂为主要组成物，常用的为聚丙烯酸酯类，醋丁纤维素类等。其作用是降低涂料与底材之间的表面张力而提高润湿性。3 、相容性受限制的长链硅树脂为主要组成。硅树脂在涂膜表面形成单分子层，从而改善涂膜的光泽；另外硅油本身是一种表面活性剂，可以提高对底材的润湿性。（二） 消泡剂：一、泡沫的产生：1、 表面活性剂的存在2、 化学反应产生气泡3、

20、 多孔隙底材内的空气自涂膜内部上溢二、 消泡机理： 消泡剂在泡沫体系中产生稳定的表面张力不平衡， 破坏发泡体系表面粘度和表面弹性。破泡分为三个过程：气泡的再分布、膜厚的减薄和膜的破裂。三、消泡剂的应用条件：1、 消泡剂的表面张力要小于涂料的表面张力2、 溶剂对消泡剂的溶解度越小越好。3、 消泡剂在涂料中要有良好的分散性4、 消泡剂不应与涂料的成分发生反应。5、 消泡剂应有较高的渗透、扩散系数。6、 消泡剂不影响最后产品性能7、 消泡剂不应有异味8、 注意价格与性能的选择四、消泡剂类型：1、 低级醇类：如甲醇、乙醇、异丙醇、仲丁醇等。2、 矿物油系：如矿物油配表面活性剂等。3、 极性的有机化合物

21、系：如磷酸三丁酯、松浆油等4、 有机硅化合物及含氟有机化合物等。五、溶剂型消泡剂常见产品：henke公司的perenol e1、e2、e3台湾德谦公司的5500,5600tego 公司的 tego airex930;tego flow 300efka公司的 20、21、22byk 公司以 0 字开头的消泡剂如 051 ， 052， 053， 055， 065， 070， 080， 141分散剂分散剂资料部分请参照水性部分（四）催干剂、聚氨酯用固化催化剂1、 催干剂定义：能加速漆膜氧化、聚合、干燥的有机酸金属皂类称为催干剂。2、 、 使用对象：含有干性或半干性油的漆类。如油性漆、含油酚醛漆、酯胶

22、漆、自干醇酸漆及环氧酯漆等。3、 催干剂的特性：催干剂有金属氧化物、 金属盐、 金属皂三种使用形式。 具有催干性能的金属必然形成金属皂而溶于油中，其有机酸作为阴离子，金属部分作为阳离子，才能呈现催干作用。催干剂可分为氧化、聚合及助催干3 种类型：a氧化型（表干）：co： 是催干活性最强的氧化型催干剂， 单独使用或用量过多会使漆膜过早老化并发脆， 常以 钙、锌等助催干剂配合调整表干速度。b、 聚合型（底干） ：pb: 促进漆膜底层干燥得坚而硬的涂膜， 并能提高漆膜的附着力和耐候性。 但氧化催干性低，须与钴、锰催干剂配合使用。铅皂对颜料有润湿分散作用，有抗腐蚀作用。mn催干特性介于铅和钻之间，具有

23、良好的底催干作用，一般与钻、铅皂配合使用。铁、钒：高温时具有强烈的聚合催干作用，使漆膜具有较大的硬度和韧性， 主要用于热固性 涂料。ce：以聚合催干为主，同时具有氧化催干的活性，用以代替铅催干剂。锆： 配位型聚合催干剂， 能与链结料中的羟基或其他极性基团络合， 生成更大分子量的配位络合物，锆催干剂本身成为涂膜的组成。锆对其他催干剂有强烈的促催干作用，可代替铅，配合钴、钙一起使用提高漆膜的全面性能如硬度和光泽等。c、 辅助型（助催干） ：ca：常与钻、铅催干剂配合使用，提高催干效果，使表干和底干平衡。zn：能延迟表干，同时是优良的颜料润湿剂。4、 催化剂的用量及影响因素：催干剂用于氧化成膜的气干

24、型和烘干型涂料中，不但能加速其干性，而且能明显的影响涂膜性能，如硬度、附着力、柔韧性、抗水性、泛黄性和耐久性等。催干剂的用量要有适宜配 比。5、 聚氨酯催化剂： 降低活化能， 促进异氰酸酯的反应， 并引导反应朝着预期的方向进行。 常用的催化剂有三类：a、叔胺类：如甲基二乙醇胺、二甲基二乙醇胺、三亚乙基二胺、n,n二甲基环乙胺等。b、 金属化合物： 如二月桂酸二丁基锡、 二醋酸二丁基锡、 辛酸亚锡、 环烷酸锌、 环烷酸钴、 环烷酸铅。c、 有机膦：如三丁基膦，三乙基膦等。king产品:k-kat系列聚氨酯用非锡类催化剂：k-kat 348,4205,5218.kat348 为铋羧酸酯组成，专用于

25、封闭型及及双组分烘烤型聚氨酯涂料。用于卷钢涂料、航空器材涂料、汽车涂料、塑胶漆。具有高耐候性、高光泽、高稳定性、不受潮气影响、不易起泡。溶于芳烃、脂肪烃、醇醚类。部分溶于脂类及醇类。不溶于水及酮类。kat4205为错络合物组成，用于双组分室温固化聚氨酯体系，尤其适用于厚膜、高光泽聚氨 酯涂料。用在汽车面漆、木器漆、塑料漆、金属漆。具有快速指触干燥、施工时间长、高光 泽、高相容性，施工不受气候湿度的影响，不易气泡性。溶于酯类、酮类、芳烃。kat5218为铝络合物组成，用于双组分室温固化或烘烤型聚氨酯涂料。用于汽车面漆、修补 漆、高保护性涂料、航空器材涂料、塑料漆、木器漆，具有快速指触干燥、施工时

26、间长、高 光泽、高相容性，施工不受气候湿度的影响，不易气泡性。溶于醇类、醇醚类、酯类、酮类 及芳烃类。（五）附着力促进树脂：附着力促进树脂是树脂架构提供含羟基、 羧基、 醚键或氯代树脂、 磺酰氨基等的溶剂型或水性树脂。 它与一般树脂有较好的混容性， 又与底材可形成一定的化学结合， 因而在涂膜与底材间形成化学结合力。这些树脂又能与涂膜结合在一起，因而提高了附着力。king 产品：k-flex 聚酯多元醇：k-flex188,148,171-90k-flex聚酯二醇：k-flex ud-320.（六）腐蚀抑止剂、防锈剂用有机涂层保护钢铁，提高涂层的耐腐蚀能力，可以从以下几个方面做工作：1、 提高涂层与底材的附着力；2、 提高涂层对水汽的屏蔽作用；3、 选用对钢材具有磷化、钝化、缓蚀作用的活性颜料体系及助剂；4、 、 选用比铁电动势更低的材料，如铝、锌等金属粉末，形成牺牲阳极达到阴极保护作用含钡、 含锌、含铅等的防锈剂的作用是提高介质的碱性， 降低氧的临界浓度，也可以起氧化作用将活性的亚铁离子氧