涂料与涂装原理郑顺兴 课后题及复习

1、第一章1、涂料的主要作用是：装饰和保护。2、有颜料的涂料称为色漆。加有大量颜料的稠厚浆状体涂料称为腻子。3、涂装是由漆前表面处理、涂料涂布、涂料干燥三个基本工序组成。5、涂料由哪几部分组成？各起什么作用？答：涂料有四个组成部分：主要成膜物质、颜料、溶剂和助剂。主要成膜物质既可以单独形成漆膜，又可以粘结颜料颗粒等成膜，是构成涂料的基础物质。颜料主要目的是赋予涂料颜色和遮盖力，也就是使漆膜有要求的色彩和不透明。溶剂控制形成无缺陷的漆膜。助剂用于显著改善涂料生产加工、存储、涂布、成膜过程中的性能。6、请解释清漆、磁漆、色漆。答：清漆：没有颜料的涂料是黏性透明流体，称为清漆。磁漆：常将面漆称为磁漆，磁

2、漆中选用耐光性和着色性良好的颜料，形成的漆膜平整光滑、坚韧耐磨，像瓷器一样。色漆：有颜料的涂料称为色漆。8、涂料中应用的化学反应主要是哪几大类？答：1酯化反应；2氨基树脂与羟基的反应；3自由基聚合反应；4异氰酸根与羟基的反应；5环氧-胺；6甲醛缩合反应10、室温固化热固性涂料的玻璃化转变温度是如何影响漆膜形成的？热固性漆膜的干燥和交联有什么区别？答：最初室温固化漆膜的Tg比室温低。当漆膜Tg达到室温时，官能团在漆膜中不能自由运动，反应速率急剧下降，直到漆膜Tg =(Tg+50)，反应完全停止。干燥意味着用手接触时漆膜不发粘，即没有溶剂，而交联要发生化学反应，靠测定漆膜耐溶剂溶胀程度来评价。第二

3、章一、1、在涂料中除植物油脂具有氧化聚合能力，还具有这种能力并得到应用的是烯丙基醚类化合物。2、防结皮剂能与钴离子生成络合物，使钴失去催干活性。成膜时挥发掉，钴盐恢复活性。3、制备涂料的氯化聚合物有氯醋共聚物、过氯乙烯、偏二氯乙烯共聚树脂、氯化聚丙烯、氯化橡胶。4、醇酸树脂主要由多元酸、多元醇、脂肪酸合成。5、氧化聚合型涂料大量使用可再生资源植物油，气干时间长，价格低。涂层不易产生橘皮、缩孔等弊病，颜料分散时不会造成絮凝，但烘烤保色性较差，户外耐久性有限。6、环氧煤沥青漆价廉耐水性好，它的固化剂为有机胺。7、在氨基漆中，氨基树脂含量高，漆膜的光泽、硬度、耐水、耐油及绝缘性能好，但成本高，附着力

4、降低，漆膜变脆。双组分木器氨基漆在80烘烤固化，所用氨基树脂为脲醛树脂。氨基树脂中的甘脲-酚醛树脂，交联的涂层柔韧性好，附着力和耐腐蚀性优良。8、端羟基聚酯的含义是合成使用过量羟基单体，树脂为羟基封端。9、丙烯酸酯吸收主峰处在太阳光谱范围之外，耐光性及耐户外老化性能优良，-位有甲基存在，树脂的硬度、Tg、强度高，有-H原子，耐紫外线性和耐氧化性差。10、不饱和聚酯涂料通常由不饱和聚酯树脂溶液、促进剂、引发剂、石蜡苯乙烯溶液四个组分构成。11、树脂羟基的平均官能度是指每个树脂分子上所带的平均羟基数目。制备聚酯时，多元醇的-位上无氢原子，这样树脂的耐候性好。12、聚酯树脂是聚氨基甲酸酯树脂的简称，

5、氨酯键的化学结构是-NHCOO-，聚氨酯树脂中的氨酯键通常是由多异氰酸酯化合物和多羟基聚合物反应生成。13、环氧漆通常使用的是热塑性酚醛环氧树脂，它的官能度为2，为提高该树脂体系的官能度，可加入双酚A环氧树脂。14、双酚A环氧树脂分子结构中含有芳香环，强度高，而醚键又使分子链容易旋转，树脂具有韧性，又因含有芳香醚键，涂层固化时体积收缩小，不产生内应力，附着力好，其-H易在阳光下发生氧化降解，造成涂层氧化、失光。15、双组分环氧-胺涂料的固化剂常用的有脂肪胺、环氧胺加成物、聚酰胺。低温固化时的催化剂常用的有DMP-30、Mannich碱。长期有效防腐常用环氧涂料，烘烤型涂料可选用环氧-酚醛，气干

6、型涂料可选用环氧-胺，水下环氧涂料的固化剂通常用聚酰胺。16、有机硅涂料价格较贵，根据其性能特征，主要用于三种场合耐热漆、绝缘漆、耐候漆。17、高固体分树脂要分子量低和分子量分布窄，树脂Tg低，树脂中极性官能团含量降低，引进侧链基团，用活性稀释剂稀释，树脂结构为星形或高支化。二、塑溶胶：增塑溶胶是聚氯乙烯树脂颗粒悬浮而不时溶解于增塑剂中所形成的混合物。一般增塑溶胶黏度高，添加20%或更少增塑剂的溶剂，就能降低到施工黏度，但树脂仍以颗粒状存在，溶剂也不能显著溶胀聚合物，它们称为有机溶胶，通常也称为塑溶胶。酯胶：松香加热熔化后与甘油或季戊四醇发生反应制得。纯酚醛树脂：采用对苯基苯酚，对叔丁酚或对壬

7、基酚和甲醛制备的，是油溶性，又称为100%油溶性酚醛树脂或纯酚醛树脂。环氧酯：环氧酯是植物油改性的环氧树脂。原子灰：原子灰是不饱和聚酯腻子的简称，是由不饱和聚酯树脂、多种体制颜料及适量助剂配制而成。油度：油度表示树脂与植物油的比例。三、1、常见的挥发型涂料有哪几类？各有什么特色？答：纤维素聚合物、卤化聚合物、热塑性丙烯酸树脂。硝基漆干燥快，漆膜易打磨抛光，制备装饰性强的漆膜，目前用于木器漆等；卤化聚合物的透水性低，用于防腐蚀面漆；热塑性丙烯酸树脂具有高装饰和高耐候的优点，用过氯乙烯改性的品种还具有很好的防腐性能。2、室温干燥氧化聚合型涂料的机理是什么？催干剂阳离子是如何均匀分散在涂料？抗结皮剂

8、是如何起抗涂料结皮作用的？答：氧化聚合：植物油吸收空气中的氧气，形成过氧化氢基团，分解生成自由基，引发植物油中的双键聚合，形成交联结构。常用的催干剂为钴、锰、铅、锆、钙、锌的辛酸皂或烷酸皂，金属氧化物与脂肪酸反应生成皂，均匀地溶解在植物油中，使阳离子均匀地分散在涂料中，发挥催化功能。含有肟基NOH的防结皮剂能与钴离子反应，生成络合物，使钴催干剂失去活性。4、比较醇酸漆和环氧酯漆的化学组成、固化机理、性能特点上的异同之处？（1）醇酸树脂是脂肪酸改性的聚酯，由多元酸、多元醇和脂肪酸合成；环氧酯是植物油改性的环氧树脂。（2）环氧酯的固化机理与中、长油度室温干燥的醇酸树脂一样：室温氧化聚合。（3）同：

9、单组分包装，储存稳定性好；长油度环氧酯可用200号溶剂汽油溶解，中油度则用二甲苯等溶解，短油度用二甲苯与正丁醇混合溶剂溶解。 异：环氧酯比醇酸树脂的户外耐久性差；环氧酯对铁、铝的附着力好，耐腐蚀性较强，而且力学性能好，与面漆配套性好；环氧酯干漆膜中的酯键比醇酸树脂的少得多，比醇酸树脂的耐水性和耐皂化性好。7、氨基树脂对漆膜性质起什么作用？写出氨基树脂与其他官能团树脂反应的方程式。氨基树脂通常用作基体树脂（醇酸、聚酯、丙烯酸树脂等）的交联剂，能提高基体树脂的硬度、光泽、耐化学性以及烘干速率，而基体树脂则克服氨基树脂的脆性，改善附着力，它们混合制漆，烘干后能形成强韧涂层。10、聚氨酯漆主要有双组分

10、型、封闭型、潮气固化型、催化潮气固化型和聚脲，分别写出它们的固化反应方程式，并且指出它们分别属于单组分或双组分。每类各举一重要应用。（1）双组分型-NCO-+-OH->NH-CO-双组分；聚氨酯清漆。（2）封闭型单组分；阴极电泳漆。（3）潮气固化型单组分；湿固化涂料适用于金属及混凝土表面防腐蚀涂装。（4）催化潮气固化型双组分；适用于木材和金属罩光以及混凝土表面的涂装。（5）聚脲双组分；喷涂聚脲。12、涂料中环氧树脂的固化剂有哪几类？涂层性能各有什么特点？（1）双组分环氧-胺涂料固化剂1.有机胺类：黏度低，适合无溶剂涂料，涂层耐化学性好，不泛白，但固化慢。 2.环氧胺加成物：室温固化，毒性

11、小，对湿气和CO2的吸收很小，但黏度较大。3.聚酰胺：涂层耐水性优良，但耐热和耐溶剂性较差。（2）单组分环氧-胺涂料固化剂1.硼胺配合物：易吸潮水解，需要密封保存。2酮亚胺：要求溶剂无水，固化速度取决于空气湿度。3.固体聚酰胺：加热到100以上时熔融混合，起固化剂作用。13、有机硅和有机氟涂料在涂层性能上各有什么突出的优点？主要应用在什么领域？有机硅：耐热、绝缘、耐候性能好。耐热漆、绝缘漆、耐候漆。有机氟：稳定性优良、耐化学腐蚀性优良、耐候性优异；表面张力极低，具有优良的抗粘性、抗玷污性，而且不被润湿，具有不黏性，摩擦系数低。热塑性氟碳漆、热固性氟碳树脂涂料、氟弹性体涂料。15、单组分涂料为了

12、使所需固化温度尽可能低，同时保持足够的储存稳定性，可以采用哪些措施？从动力学上分析，可采用哪些措施？（1）辐射固化；大气组分参与固化；挥发性阻聚剂或可逆交联；带胶囊或相变反应物。（2）使用极性较小的溶剂；使用封闭反应物BX；使用封闭催化剂CX。16、高固体分涂料的优缺点是什么？优点：溶剂用量少；干燥能耗低。缺点：固化窗口窄；易流挂；底漆制备困难。四、2、一个氨基漆配方（质量份）为：14%油度豆油醇酸树脂（50%）高醚化度MF树脂（60%）钛白1%甲基硅油溶液丁醇二甲苯 56.5 12.4 25 0.3 3 2.8注：括号内为溶液浓度，醇酸树脂的溶剂为二甲苯，MF树脂的为丁醇。根据提供的条件，分

13、析回答：（1） 根据涂料的四个组成部分，把该配方的物质分类。（2） 解释该配方中的名词氨基漆、油度、豆油醇酸树脂、醚化度、三聚氰胺甲醛树脂。（3） 该漆膜固化需要什么条件？（4） 计算该涂料的氨基比。该漆膜的性能应该是什么？解：（1）主要成膜物质：44%油度豆油醇酸树脂，高醚化度MF树脂 颜料：钛白 溶剂：丁醇、二甲苯 助剂：1%甲基硅油溶液 （2）氨基漆：由氨基树脂、短油度醇酸树脂、颜料、丁醇和二甲苯配置而成，需烘烤固 化。 油度：油脂的质量/（反应物总质量析出的水量）。 豆油：使用豆油作为脂肪酸的醇酸树脂。 醚化度：醚化反应后树脂中含有烷氧基的程度。 三聚氰胺甲醛树脂：由三聚氰胺与甲醛合成

14、的氨基树脂。 （3）烘烤固化。 （4） 为中氨基 氨基比：氨基树脂与醇酸树脂的比例。 漆膜的光泽、硬度、耐水、耐油、及绝缘性能好，但成本增高，附着力降低，漆膜 变脆。3、设计一个42%油度的豆油甘油醇酸树脂，二甲苯作溶剂，固含量60%，求树脂的配方组成。分别采取下面两种方法：（1）K=1；（2）醇过量。解：（1）K=1： 把K=1，苯酐官能度FA=2，代入式得 把L=42%、nA=1、MA=879、MB=92代入式得 n0=0.17mol nB=0.83mol 分别乘以它们的分子量，得到该醇酸树脂配方：苯酐148kg、豆油149.43kg、甘油76.36kg，其中醇过量R=1.195，理论出水

15、量18kg，树脂得量355.79kg 欲配置固含量60%的醇酸树脂溶液，需加入溶剂二甲苯量为 （2）醇过量 首先按照羧基和羟基1:1的比例，各取1mol，查表 2-5得42%油度的甘油的醇过量为1525%，这里取20%，则nBMB=（1+0.2）×92÷3=36.8kg 植物油用量 FA=2 nA=0.5 MA=148 L=0.42 =73.72kg 豆油用量为73.72，苯酐用量为74kg，水产量为9kg，树脂理论量为175.52kg，二甲苯用量：175.52×40%÷60%=117.01kg 代入公式核算： L=42% R=1.160 r=0.8 K

16、=0.9484、树脂配方为：苯乙烯（S）：甲基丙烯酸树脂（MMA）：丙烯酸丁酯（BA）：甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）：丙烯酸=25：25：39：10：1（质量比），计算树脂的Tg、酸值、羟值。解：根据FOX方程，分别代入数据得 Tg=290.39K=17.39该配方中羟基由甲基丙烯酸羟乙酯产生，1g树脂中羟基的物质的量为0.000769mol，相当于KOH 43mg，即树脂羟值为43mgKOH/g羧基由丙烯酸产生，1g共聚物中羧基的物质的量为0.000139mol，需用7.7mgKOH中和，即酸值为7.7mgKOH/g6、 双组分聚氨酯的甲组分TDI加成物（50%溶液）含NCO8.7%，乙组分

17、某树脂含OH5.78%。按照NCO/OH（摩尔比）=1.1:1，计算甲乙组分的质量配比。解：按照NCO:OH=1.1:1，NCO和OH各取1.1mol和1mol。甲组分树脂量为42×110÷8.7=531.03g，溶液的质量为1062.06g乙组分树脂量为17×100÷5.78=294.12g。第三章1、高分子溶剂便于传送、加工和使用。高分子溶液和低分子溶液相比，可用四个字难、慢、黏、偏来概括。使用均相溶液，能使不同树脂品种、助剂等溶解在同一个体系中，在分子水品上混合，赋予涂料及涂层要求的性能。2、从理论上判断一种高分子能否溶解于溶剂中，需要比较高分子和

18、溶剂的溶解度参数、氢键力和溶剂化作用。3、液体涂料中属于牛顿型流体的有清漆和低黏度色漆。绝大多数的色漆属于假塑性流体，这些色漆的表现是剪切变稀，有触变性。4、动力黏度与运动黏度的差别在于动力黏度与液体密度的比值为运动黏度。5、混合溶剂中有真溶剂、助溶剂和稀释剂。成膜过程中要保证真溶剂富集，以获得更高的溶解力，防止可能出现的针孔、缩孔、发白等。6、评价有机溶剂燃烧危险程度最常用的一个指标是闪点。7、室温干燥的气干涂料，漆膜过一年后，膜内的残存溶剂否挥发干净。8、大多数涂料通常发生剪切变稀，而且有触变性，这些流体称为假塑性流体。9、当高分子溶液浓度大于缠结浓度时，分子链间的相互作用突然增强，一条分

19、子链上受到的应力会传递到其他分子链上，则溶液黏度随分子量的3.4次方的幂律迅速猛增。10、涂料的溶剂挥发慢，湿涂膜保持液态的过程持续时间长，就与液体中的行为类似。溶剂挥发快，涂膜黏度急剧增加，湿涂膜内不同表面张力的分子来不及发生充分移动，以达到接近平衡，就与固体中的行为更类似。11、环氧-丙烯酸自分层涂料涂覆到钢铁表面后，在涂膜表面富集的树脂是丙烯酸树脂。12、有机基团中表面张力最小的是甲基、全氟甲基。要获得低表面张力涂料，可用的高分子树脂为聚二甲基硅氧烷树脂和氟化聚合物。13、湿涂层的溶剂挥发过程分为表面控制和扩散控制两个阶段。计算挥发过程中哪种富集？R =11R1 +22R2 + 溶剂i的

20、体积分数 R单一溶剂时，溶剂i的挥发速率 在混合溶剂中, 溶剂i的活度系数第四章1、黑色颜料靠对光的吸收形成遮盖力，而作为对比，白色颜料具有遮盖力的原因是散射。2、透明氧化铁和透明二氧化钛颜料没有遮盖力的原因是它们的粒径小于可见光波长的一半。碳酸钙遮盖性能不好的原因是它和树脂的折射率相近。3、孟塞尔颜色系统表征颜色的三个坐标是色调、明度、饱和度。4、在测量涂层时，色调计采用的CIE标准照明体为D65，最常用45/0几何条件表示的意思为45°环形照明，垂直观察。5、一个涂层室外暴晒一年后，前后测量得到的色差ECIE LAB3，这说明该涂层颜色变化不明显。6、在涂料中遇到的所有混合颜色几

21、乎都是减色法混合，该法的三原色是红、黄、蓝。7、涂层的光泽越高，在总的反射光中镜面反射占的比例越大，而漫反射占的比例越小。8、当涂层表面具有相同平滑度时，光泽的高低和涂层的分子性质有关，特别是和成膜物的摩尔折射率（R）有关。一般含有不饱和键的分子具有较高的R值。9、消光的原理是在涂层表面形成细致的粗糙面。常用的消光剂有气相SiO2、石蜡、聚烯烃粉末。10、完整涂层保护金属，是通过提高涂层的湿附着力，降低涂层的透水性和透氧性实现的。11、在工业上广泛应用的钛白粉有金红石型和锐钛型，涂料行业应用的主要是金红石型。12、常见的PVC超过CPVC的涂料类型是腻子。13、某一色彩的孟塞尔坐标是5Y9/1

22、4，该颜色是黄色。其明度是9，给人的视觉感受是明亮。14、在CIE1931-xy色度图上，根据主波长基本对应颜色坐标中的色调，Y值对应明度，兴奋纯度对应饱和度。15、防腐蚀涂层使用环境分为三类：浸渍环境、大气环境和水线区。16、涂膜中树脂的热膨胀系数一般是钢材的6倍，加颜填料就使涂层的热膨胀系数与钢材比较接近，以更好地适应冷热环境的变化。17、暴晒造成涂层厚度减小的原因是发生高分子降解，形成亲水性基团或小分子，容易被水冲走。18、为防止涂层自由基降解，加紫外线吸收剂可以减慢自由基的生成速度，加位阻胺光稳定剂可减慢氧化降解的速率，而且能够有效清除涂层表面的自由基。19、屏蔽保护涂层常用于浸渍环境

23、中，起作用的机理降低渗透性和阻止腐蚀离子渗透移动。20、根据涂层防护机理，涂层可分为屏蔽涂层、钝化涂层和阴极保护涂层三类。三、散射：颗粒分子中的电子在光电磁波的作用下强迫振动，向各个方向发射光电磁波。光泽：物体表面定向选择反射光的性质。平光：使用光泽及测量涂料光泽等级时，平光属于没有光泽。色料三原色：指减色三原色品红、黄、青。湿附着力：水透过涂层时，能够置换钢铁表面上涂层占据的一些位置，这时涂层对钢铁表面呈现的即为湿附着力。渗色：底漆的颜色渗透到面漆上来，使面漆变色。达克罗：锌铬涂层是水基锌铬涂料，使用鳞片状锌，采用闭路循环生产，不产生废酸、废碱、含锌铬等离子的废水。色卡：涂料工业中使用排好序

24、的着色样品就是色卡。鲜映性：涂膜表面反映影像（或投影）的清晰程度。闪光漆：闪光颜料，即随角异色效应颜料。第六章一、1、乳液型和水稀释型涂料在微观上都分相。乳液是在表面活性剂帮助下，树脂以乳胶颗粒分散在水中。水稀释型是树脂先溶于有机溶剂中。再加水分散，不用表面活性剂。2、微乳液在制备方法上来看是乳胶漆，按粒子尺寸应该是水分散涂料。3、将乳液与颜料直接混合研磨，乳液中的水分会被颜料吸收，会造成破乳和颜料絮凝。而水稀释型色漆是先用含有适量助剂的树脂研磨，然后加胺成盐。4、乳胶漆流平往往比溶剂型的差，为改善流平性，通常加缔合型增稠剂。建筑乳胶涂料中的丙烯酸酯共聚物，要调节硬和软单体的比例达到积累尘土最

25、少，而且涂层有足够韧性，乳胶粒细且MFFT低，涂料的抗白垩能力好。5、粒子凝聚成膜机理不仅用于乳胶漆，而且也适用于水分散性聚氨酯涂料、有机溶胶、粉末涂料。6、水稀释型涂料在水稀释过程中黏度、PH值出现异常现象。为降低涂层的水敏感性，涂料的中和剂要用挥发性的胺或酸，树脂上的羧基或氨基要参与固化反应。7、直接由异氰酸酯和多元醇反应生成的聚氨酯因分子量低、物理性能差。需要用扩链剂增加硬链段的长度，促使发生微观相分离，以提高树脂的模量和Tg。8、与丙烯酸乳胶漆相比，醇酸乳液完全不用有机溶剂，涂层性能达到同类溶剂型醇酸的水平。9、电泳涂装过程是通过电解、电泳、电沉积、电渗四个过程实现的。10、为保证电泳

26、漆膜更完整，工业上采用的电泳时间一般为24分钟。11、电泳涂装的超滤循环水系统除了能把用水冲洗工件得到的很低浓度的涂料也能回收利用外，还能够除去体系中的部分无机离子。12、中、高酸值聚酯用双酚A环氧树脂固化。低、中酸值聚酯用TGIC作固化剂，涂层耐候性很好。羟基聚酯用低聚二氮丁二酮作固化剂，耐候性和耐腐蚀性优良的薄涂层。13、几乎所有用粉末涂料薄膜都是采用粉末静电涂装技术施工的。粉末厚涂膜采用流化床法和火焰喷涂法等粉末热熔施工方法涂布。14、粉末静电喷涂时，随着粉末沉积层不断加厚，当同性带电粉末斥力和工件对粉末的吸引力相等的时候，粉末不再附着。15、粉末静电喷涂时，粉末带负电荷，工件接地带正电

27、荷。摩擦静电喷涂时粉末带正电荷，而聚四氟乙烯枪体内壁则产生负电荷，需接地消除。16、按照主要成膜物质的成膜机理，涂料分为四大类：溶剂挥发型成膜、自由基聚合反应成膜、缩合聚合成膜、高分子聚合成膜。二、核壳结构乳液：使内核交联，外壳为带羟基与羧基的丙烯酸聚合物。微乳液：由微乳液聚合技术制备，粒径为10100nm。最低成膜温度：乳液发生足够凝聚，形成连续漆膜的最低温度，叫做最低成膜温度（ MFFT ）。成膜助剂：乳胶漆使用的挥发性增塑剂。缔合型增稠剂：沿主链有非极性烃基作为空间阻隔的低分子量亲水聚合物。扩链剂：芳香族二胺和二醇、脂肪族二胺和二醇，增加硬链段的长度，促使发生微观相分离，以提高聚氨酯的模

28、量和Tg，获得极好的物理性能。隔膜极罩：电泳槽内用以减少漆液的阻塞、污染的装置。超滤：将槽液在0.30.5Mpa压力下通过有特定孔径的半透膜，使槽液中的颜料、高分子树脂不透过半透膜，而水、有机溶剂、无机离子和低分子树脂部分通过半透膜被滤去。泳透力：电泳涂装中背离对电极的工件表面上涂上漆的能力。U固化剂：用IPDI和二元醇制造的低聚二氮丁二酮，热分解产生异氰酸酯交联羟基聚酯，无挥发性封闭剂。粉末电晕静电喷涂：工件接地带正电，粉末涂料由供粉器通过输粉管进入喷粉枪。喷枪头部装有金属环或极针作为负电极，金属环有尖锐边缘，接通高压电后，尖端产生电晕放电，在电极附近形成电离空气区。粉末通过电离空气区获得负

29、电荷，成为带电粉末，在气流和电场作用下飞向工件。吸附在工件表面上。电场云粉末涂装：空气吹动的粉末送入两个垂直排列的电极之间，使粉末带电。通过电极之间的工件吸附粉末而完成涂粉过程。三、2、乳胶漆的成膜机理是什么？为什么醇酸乳液不需要成膜助剂？（1）细小的乳胶粒子在粒子与水界面，靠表面活性剂作用均匀分散在水中，当水和水溶性溶剂蒸发后，乳液粒子紧密堆积变形，形成大致连续柔软的膜。随后缓慢凝结，粒子间的树脂分子相互扩散，跨越粒子边界，缠卷成连续膜。一个粒子表面的高分子只需扩散到另一个粒子表面的高分子内非常小的距离，就能形成高强度漆膜。这种成膜机理称为粒子凝聚成膜机理。（2）醇酸乳液挥发时能在表面形成韩

30、极少颜料的清漆层，不需要成膜助剂也可以完全均匀混溶，获得高光泽。4、为什么水稀释型涂料采用水分散形态而不是溶液？水稀释型涂料是如何获得水溶性的？（1）用水代替有机溶剂，树脂中结合进水溶性基团，或掺入表面活性剂，或两者兼有来稳定体系，得到乳液或水分散体。亲水基团在固化时参与反应，涂层就不会有水敏感性。（2）使胺中和的树脂在水及有机助溶剂的混合物中，能很好地溶解，并保持其互溶性直至烘干为止。6、水稀释型涂料再用水稀释的过程中有什么异常现象？如何让克服涂层起泡和爆孔？（1）PH值异常；黏度异常。（2）薄涂层：喷涂更多的道数，即每次的湿涂层更薄； 分区间加热； 调整助溶剂； 空气泡：减少空气泡产生。9

31、、聚酯类粉末涂料所用的固化剂有哪几类？各有什么特点？（1）环氧/聚酯粉末制造简单，成本较低；涂膜流平性好、光泽高，过烘泛黄性小；耐候性比环氧粉末好；静电喷涂性好，涂覆效率高，边角覆盖好，其他性能与环氧粉末类似，但铅笔硬度稍差，耐碱性和耐溶剂性比环氧粉末稍差。（2）聚酯/TGIC涂层耐久性优良，颜色稳定性，耐候性较氨基烘漆和聚氨酯粉末涂料好；有一定的自熄性和阻燃性；涂层的耐热性、耐燃性和硬度很高；涂膜较厚也不产生针孔；长期储存易产生橘皮，涂膜流平性稍差；TGIC能诱导有机体突变，允许下限浓度低。（3）聚酯/HAA涂膜耐候性接近TGIC，流平性和耐冲击性更好；毒性非常低，无刺激性；交联时有小分子释

32、出，不能厚涂。（4）聚酯/氨基树脂涂膜力学性能、耐溶剂性、耐污染性以及耐酸碱性能都比较好，但烘烤固化时产生副产物，厚涂易出现气泡和针孔，粉末储存稳定性也不理想。（5） 聚氨酯户外耐久性与聚酯/TGIC相当，力学性能和研磨性优良，涂层流动性好，光泽高，但耐污染性差，表面硬度较低。12、四类涂料的成膜机理各是什么？并各举两个例子。（1）自由基聚合成膜氧化聚合eg：室温干燥的长或中油度醇酸、酯胶、松香改性酚醛、纯酚醛、环氧酯、氨酯油。自由基聚合eg：不饱和聚酯树脂、溶剂苯乙烯。能量引发聚合eg：紫外光固化涂料。（2）缩合聚合成膜小分子逸出eg：氨基漆、饱和聚酯漆、热固性丙烯酸漆、封闭型聚氨酯涂料。无

33、分子逸出eg：环氧-胺、双组分聚氨酯涂料（3）树脂粒子凝聚成膜eg：水性聚氨酯分散体、有机溶胶、乳胶漆、粉末涂料（4）溶剂挥发成膜eg：硝基漆、卤化聚合物、热塑性丙烯酸树脂漆。第七章一、1、空气喷涂法的涂料利用率低。为提高涂料的利用效率，发展了静电喷涂。因为空气喷涂法要求的涂料粘度低，为能喷高粘度涂料，就发展了高压无气喷涂。2.空气喷涂时，涂料的雾化程度取决于空气量与漆量之比，要想漆雾颗粒细，就需要该比例低，漆雾“反弹”的原因主要是压缩空气在工件表面具有反冲作用。3、空气喷涂压缩空气的压力高，雾化细，涂料飞散多的原因是漆雾反弹。4、高压无气喷涂漆雾“回弹”少的原因是不用压缩空气，与空气喷涂相比

34、，高压无气喷涂没有空气喷涂中由压缩空气所带来的油、水、灰尘等杂质的影响。5、高压无气喷涂时涂料的粘度越高，施工时需要的喷涂压力越大。根据涂料的粘度不同，需要调节喷涂机的相应参数一般是压力比。6、静电喷涂的高压静电发生器靠电晕放电，形成一个空气电离区。漆雾从该处获得电子，成为带负电荷的漆雾微粒。7、离心式静电喷枪雾化涂料需要两步：离心力；静电荷相斥使漆雾颗粒分裂。8、静电喷涂时需要控制溶剂型涂料的电阻。涂料电阻值过高，造成漆雾颗粒带不上电；涂料电阻值过小，造成漏电，电荷消失快。9、双口喷枪喷涂法使涂料雾化的原理是两个组分在雾化过程中进行混合。10、喷漆室将漆雾、有机溶剂限制在一定的区域内，并进行

35、过滤处理，确保环境中的溶剂浓度符合劳动保护和安全规范的要求。11、湿式漆雾过滤装置靠漆雾与循环水产生的水帘或水雾，使漆雾捕集在水中，水中需要加入漆雾凝集剂，能破坏涂料黏性，使漆雾凝集为漆渣，便于打捞与清除。12、空调供风系统是向喷漆室提供经过调温、调湿、除尘的新鲜空气，送风量的大小取决于喷漆室内所需风速和喷漆室的大小等。13、为排除有害气体的积累，创造一个安全卫生的工作环境，涂装车间必须进行适当的通风换气。涂装车间适宜的通风换气量为室内总容积的4-6次/h,调漆间为10-20次/h。14、大批量车辆顶板等平板型零件适宜采用的涂装方法是帘幕淋涂；大批量、大面积平板件适宜采用的涂装方法是辊涂。15

36、、漆膜的干燥过程一般分为以下三个阶段表面干燥、实际干燥和完全干燥。16、涂料的干燥方式可分为自然干燥、加速干燥、烘烤干燥和辐射干燥四类。17、根据传热方式可把涂料干燥设备分为三类：对流、辐射和电磁感应、微波和紫外干燥设备。18、热风循环固化设备由室体、加热器、空气幕和温度控制系统等主要部分组成。19、高红外辐射由钨丝发出短波近红外线；钨丝外罩石英管辐射中波近红外线；背衬定向反射屛辐射远红外线。高红外加热的最大特点是瞬间加热到烘干温度。20、高分子、溶剂和无机物在远红外区域，都有吸收带，它们吸收的能量转化为热能。辐射器的发射长波辐射，要求表面温度低，而辐射能力高，要求温度高。21、电感应干燥又称

37、高频加热，先加热的材料是导电工件。微波加热利用高频振荡产生微波，先加热的材料是有机涂层。22、刷涂和辊涂涂料采用的溶剂挥发要慢，涂料要有触变性，需要加流变助剂。淋涂系统封闭生产，工件通过流涂机带上涂料，再通过蒸气隧道时，使涂层流平，转动工件使涂层厚度均匀，再经烘道干燥。23、涂层流平好，要求涂料表面张力大，黏度小，厚度大，表面粗糙度小。流挂要求涂料的黏度高，湿涂层厚度薄。为达到满意流平而又不流挂，通常采用多道涂覆。24、厚浆涂料能湿涂层较厚而不流挂是因为涂料有触变性。25、高效流变助剂使涂料获得触变性，能恰到好处的控制黏度回复速度，使漆膜流平性好，并有效控制流挂。26、防潮剂属于高沸点混合溶剂

38、，防止涂层发白的原因是它比水挥发的速度慢得多，促使涂层流平的原因是能够长时间保证涂层处于液体状态。27、超级疏水性涂层获得疏水性的两个因素为涂层表面化学成分疏水；表面有适当的微观粗糙度。二、HVLP:高空气量低雾化压力空气喷涂。LVLP:低空气量低雾化压力空气喷涂。LVMP喷涂：低空气量中雾化压力空气喷涂。空气辅助无气喷涂:即混气喷涂技术。首先用较低的漆液压力（15.5MPa）将漆液从喷嘴中心孔喷出进行预雾化，从空气喷嘴和空气帽上喷出的空气完成对预雾化的涂料进一步雾化并控制喷雾图形。超临界液体喷涂：超临界液体使用临界温度为31.3，临界压力为7.4MPa的CO2作溶剂，施工时用双口进料喷枪，其

39、中一口进低溶剂含量的涂料，另一口用超临界CO2流体，必须控制温度压力须在7.4MPa以上。回缩：涂料施工时的机械作用力能把表面张力高的涂料，涂覆于表面张力较低的底材上，但涂料并不能润湿底材，湿涂层倾向于收缩成球状，但在被拉成球状之前，因溶剂挥发造成黏度增大，流动基本停止，就形成厚度不均的漆膜，这种行为称为回缩。缩孔：由低表面张力的小颗粒或小液滴产生的，它们存在于底材上，涂料中，或飞落在刚涂布好的湿膜上。漆雾凝聚剂：能很快破坏涂料黏性，使漆雾凝集为疏松的漆渣的物质。三、1、比较空气喷涂、高压无气喷涂、静电喷涂的原理和特点，并比较它们对涂料的要求。解： 空气喷涂原理：空气喷涂是用压缩空气作动力，将

40、涂料从喷枪的喷嘴中喷出，压缩空气的气流高速从空气喷嘴流过，使喷嘴前端形成局部真空，涂料被压缩空气吸入真空空间，在气流冲击混合下雾化，漆雾在气流带动下射向工件表面沉积，形成均匀漆膜。特点：涂装效率高；正确操作，空气喷涂能够获得美观、平整、均匀的高质量涂膜；适应性强；可调控性。对涂料的要求：涂料粘度低，稀释剂用量大。高压无气喷涂原理：使涂料通过加压泵（1040MPa）被加压通过特制的硬质合金喷嘴（口径1.71.8mm）喷出，当高压漆流离开喷嘴到达大气后，冲击空气和高压急剧下降，使涂料中的溶剂剧烈膨胀而分散雾化，射到工件上。特点：喷涂效率高；涂料回弹少；可喷涂高，低粘度的涂料；形状复杂工件适应性好；

41、漆雾直径为70150m，漆雾质量比空气喷涂的差，不适用于薄层装饰性涂装；喷涂效率非常高，需有保护措施。对涂料的要求：几乎所有涂料都可采用，非常适合防腐蚀涂料和高黏度涂料。静电喷涂原理：电喷枪体作为阴极，被涂工件作为阳极。高压静电发生器产生的负高压加到喷枪有锐边或尖端的金属放电电极上，依靠电晕放电，放点电极的锐边或尖端激发，产生大量电子，形成电离空气区。带正电的工件接地，使喷枪与工件之间形成高压静电场。漆雾进入电离空气区，与带负电的空气分子接触获得电子，成为带负电荷的漆雾微粒。每个漆雾带若干个负电荷，在运动中分离成几个更小的漆雾进而进一步雾化，在电场力和惯性作用下，迅速移向工件的表面，成为湿漆膜

42、。除正负电荷的相互吸引外，环抱效应也增加涂料附着。特点：涂料利用率可达80%90%；适用于大批量流水线的生产；漆膜均匀丰满，附着力强，装饰性好；由于静电屏蔽作用，工件凹陷部位不易涂上漆，不适用于喷涂复杂形状的工件；对涂料电性能有一定要求；使用高压，必须有可靠的安全措施。对涂料的要求：涂料易带电，电阻过高，可适当添加低电阻的溶剂。3、空气喷涂时，如何操作才能得到厚度均匀、光滑、美观的漆膜？解：喷枪选择喷枪（喷枪的类型、喷嘴口径、喷雾图样），并调整到合适工作条件。喷枪移动时开启或关闭扳机，就可避免涂料在工件表面堆积而流挂。喷涂距离喷枪与被涂物表面的距离一般为200300mm。喷枪运行喷枪要匀速运行

43、（3060cm/s），与被涂物面成直角。喷涂压力根据喷嘴大小和涂料性质调节压力，一般0.250.35MPa。在达到要求的条件下，压力应尽可能低。喷雾图案搭接喷涂幅度的边缘，应在已喷好的幅度边缘上重复1/41/3.搭界的宽度应保持一致。喷涂第二道时，应与前道纵横交叉。最注目的地方最后喷，以确保外表美观。涂料准备喷涂前准备妥当。原桶装的油漆须搅拌均匀，使用前涂料须过滤。涂料粘度用稀释剂调整。试喷找出获得最大喷雾图案时的最小压力。找出达到最细漆雾颗粒的最小压力。根据施工需要确定喷涂压力。5、空气喷涂法中发展出那些新方法？这些方法的原理是什么？各有什么特点？解为提高涂料的利用效率发展了静电喷涂方法。原

44、理：电喷枪体作为阴极，被涂工件作为阳极。高压静电发生器产生的负高压加到喷枪有锐边或尖端的金属放电电极上，依靠电晕放电，放点电极的锐边或尖端激发，产生大量电子，形成电离空气区。带正电的工件接地，使喷枪与工件之间形成高压静电场。漆雾进入电离空气区，与带负电的空气分子接触获得电子，成为带负电荷的漆雾微粒。每个漆雾带若干个负电荷，在运动中分离成几个更小的漆雾进而进一步雾化，在电场力和惯性作用下，迅速移向工件的表面，成为湿漆膜。除正负电荷的相互吸引外，环抱效应也增加涂料附着。特点：涂料利用率可达80%90%；适用于大批量流水线的生产；漆膜均匀丰满，附着力强，装饰性好；由于静电屏蔽作用，工件凹陷部位不易涂

45、上漆，不适用于喷涂复杂形状的工件；对涂料电性能有一定要求；使用高压，必须有可靠的安全措施。对涂料的要求：涂料易带电，电阻过高，可适当添加低电阻的溶剂。为在喷涂中能够使用高黏度的涂料，发展了高压无气喷涂方法原理：使涂料通过加压泵（1040MPa）被加压通过特制的硬质合金喷嘴（口径1.71.8mm）喷出，当高压漆流离开喷嘴到达大气后，冲击空气和高压急剧下降，使涂料中的溶剂剧烈膨胀而分散雾化，射到工件上。特点：喷涂效率高；涂料回弹少；可喷涂高，低粘度的涂料；形状复杂工件适应性好；漆雾直径为70150m，漆雾质量比空气喷涂的差，不适用于薄层装饰性涂装；喷涂效率非常高，需有保护措施。对涂料的要求：几乎所

46、有涂料都可采用，非常适合防腐蚀涂料和高黏度涂料。6、湿式喷漆室是如何除去漆雾的？上送风下抽风型喷漆室分几类？解湿式喷气室的漆雾与循环水产生的水帘或水雾碰撞吸附、凝聚，被捕集在水中。文丘里式，水旋室等。8、比较对流式干燥和辐射式干燥的原理和特点。解对流式干燥原理：热风烘干特点：热量传导方向和溶剂蒸发方向相反；热消耗量大；干燥速率不快。辐射式干燥原理：从热源射出来电磁波，在空气中传播，工件接收后转换成热能，使涂膜和基材同时加热。特点：干燥速率快，可提高效率12倍； 漆层干燥均匀，可避免或减少由于溶剂蒸发而造成的针孔起泡现象； 迅速升温，缩短烘干设备的占用时间； 远红外线干燥设备结构简单、效率高、节

47、约设备投资和占地面积； 远红外线辐射具有方向性，用于局部加热； 远红外线以直线运行，工件表面受到直线照射，干燥效果才好。10、 如何提高远红外辐射的加热效率？解：选择适当的辐射器；使涂层各个面受热均匀；辐射强度与辐射距离的平方成反比；异形工件要与加热元件进行合理匹配造型，使照射距离尽量一致。用于可控硅元件调压来控制温度。11、分别列出常见流平剂和防流挂剂的类型，叙述它们起作用的原理和各自的特点。解：流平剂高沸点混合溶剂原理：采用芳烃、酮类、酯类等的高沸点溶剂混配而成，溶解力强。始终保持对成膜物质的溶解，靠降低涂料黏度来改善漆膜的流平性。特点：提高涂料的流平性，克服缩孔，但使涂料固含量下降，流挂

48、且延长干燥时间。有限混溶树脂原理：移向湿漆膜表面，在湿漆膜表面富集形成了一层“壳”，阻碍溶剂挥发，延长流平时间，同时还减弱了涂膜表层流动，减弱了流动的“痕迹”，使涂层更光滑。特点：延长湿膜流动时间，也加剧了流挂，而且有限混溶树脂也影响漆膜的力学性质和光泽。防流挂剂原理：使流挂和流平达到适当的平衡，即施工时涂料黏度暂时降低，在黏度回复期间黏度逐渐缓慢增大，使涂膜有时间流平，流平后黏度很大，防止了流挂。特点：氢化蓖麻油系：触变性强，易受温度影响。溶解时能重结晶，形成粗粒。氧化聚乙烯系：触变性较弱，对基料选择性少。有机膨润土系：在低级醇、酮、酯类溶液中溶胀性下降。气相SiO2：分散应进行完全。酰胺蜡

49、系：加后即有触变性。超微沉淀CaCO3：结构黏度高，过量影响光泽。二亚苄基山梨醇：山梨醇与苯甲醛的反应物。金属皂系：溶液极性和添加温度不同，效果大不相同。共聚油系：对颜料有选择性。表面活性剂系：蓖麻油的硫酸或磷酸酯。第八章一、1、涂装工艺通过下列技术文件来表示：零件图纸、涂装工艺卡和操作规程。2、涂覆标记的四个部分分别表示涂覆符号、涂料颜色和型号、外观等级和涂层使用环境。3、金属表面的化学处理通常是除油、除锈和磷化三道重要工序，生产上常用浸渍和喷射两种方法来进行。4、涂装除油一般采用有机溶剂清洗、水基清洗剂清洗和碱液除油。流水线上主要采用的方法是有机溶剂和水基清洗剂，用于除油的有机溶剂主要是三

50、氯乙烯、四氯乙烯。5、酸洗槽中必须加入适量缓蚀剂，以抑制金属过量腐蚀和氢脆。6、除油后的金属表面通常用钛胶进行调整，再进行磷化。酸洗后的钢铁工件难以磷化成膜，或晶粒粗大，需要用草酸表调，然后再磷化。7、喷砂是以压缩空气为动力将砂砾加速，经喷嘴喷射到钢铁表面，除除锈作用外，还具有消除应力等表面强化作用，被广泛用于诸如船舶、桥梁和槽罐之类的钢结构上。8、抛丸除锈是靠离心力为动力将磨料（砂、丸、钢丝段）高速抛出撞击锈层，使其脱落。水平移动式抛丸设备能处理混凝土表面、金属表面和沥青路面。9、造船在涂底漆前，通常要求Sa2.5的喷砂除锈等级。10、不要求防腐蚀的产品，其单道涂层使用面漆；当外观和户外持久

51、性要求不高时，可使用具有优异防腐性能的底漆而不用面漆。11、蜡在涂层中起作用基于两个机理：滚珠轴承和迁移。要获得高光泽涂层，蜡的含量不能过量；消光时蜡的含量过量。12、抛光打蜡是高装饰性面漆干燥后的修饰作业，包括磨光、抛光和打蜡三步。13、涂装生产标准要求既有先进性又有可操作性性。为了保证涂装质量，从技术管理角度强调以下五个基本要求：严格完善预处理、道数和厚度、执行工艺、涂装环境适宜、涂装间隔适当。14、涂层测试类型有户外暴露、实验室模拟和经验性测试。15、涂装全过程的安全技术可概括为“六防”防火、防爆、防毒、防尘、防噪声、防静电及三废（即废气、废水和废渣）治理技术等。二、二道底漆：二道底漆又

52、称二道浆，颜料含量比底漆多，比腻子少，常呈白色或灰色，用于补救腻子层打磨后表面的针孔和磨痕。磷化底漆：磷化底漆又称洗涤底漆，由漆基和磷化液两个部分组成。封底漆：封底漆分水性和油性二种：性封底漆有水性丙烯酸共聚乳液；油性封底漆有环氧聚酰胺漆、氯化橡胶漆等。湿碰湿：“湿碰湿”工艺是涂第一道面漆后，晾干数分钟（通常5min左右），接着涂第二道面漆，然后一起烘干。溶剂咬平：喷完最后一道面漆并干燥后，用400# 或500#水砂纸打磨，擦洗干净，再喷涂一道溶解力强、挥发较慢的溶剂，或用这种溶剂调配极稀的同一面漆，晾干展开流平，能显著减轻抛光工作量。再流平：“再流平”技术，又称“烘干，打磨，烘干”工艺。先使热塑性或热固性丙烯酸面漆硬化，随后湿打磨消除涂层的缺陷，再在较高的温度下使其熔融，彻底固化。贴花：将打磨合格的工件用专用画线板，在指定位置画线，将贴花彩条一端的硬纸揭开，涂有胶黏剂面对准工件画线位置，边揭边贴，贴完为止。印花：印花又称贴印，是把胶纸上带的图案或说明，转印在工件表面。罩光：在色漆层、印花图案或贴花彩条上，喷一道清漆保护，同时提高涂层光泽，