精细化学品配方设计 第七章：涂料

1、第七章第七章 涂料产品的配方设计涂料产品的配方设计涂料的四个作用涂料的四个作用 保护作用保护作用 装饰作用装饰作用 色彩标志作用色彩标志作用 功能作用功能作用 第一节第一节 概述概述涂料是涂覆在物体上，能对被涂物起保护、装饰或其涂料是涂覆在物体上，能对被涂物起保护、装饰或其它作用，由多种组分复配而成的一类精细化学品。它作用，由多种组分复配而成的一类精细化学品。主要参考书主要参考书1. 1.武利民等编著武利民等编著 现代涂料配方设计现代涂料配方设计 化学工化学工 业出版社业出版社 2000.3 2000.3 2. 2. 杨春晖等编著杨春晖等编著 涂料配方设计与制备工艺涂料配方设计与制备工艺 化学

2、工业出版社化学工业出版社 2003.52003.5 一、涂料的分类一、涂料的分类按成膜物质分按成膜物质分醇酸醇酸树脂树脂丙烯酸丙烯酸树脂树脂酚醛酚醛树脂树脂环氧环氧树脂树脂聚氨酯聚氨酯聚乙烯聚乙烯按涂料剂型分按涂料剂型分溶液溶液涂料涂料乳胶乳胶涂料涂料水基水基涂料涂料粉末粉末涂料涂料乳液乳液涂料涂料双组分双组分涂料涂料按被涂物体分按被涂物体分木制品木制品涂料涂料汽车汽车涂料涂料建筑建筑涂料涂料船舶船舶涂料涂料金属金属用涂料用涂料室内室内用用室外室外用用木材木材用用金属金属用用混凝土混凝土用用按固化涂装方式分按固化涂装方式分常温常温固化固化高温高温固化固化射线射线固化固化刷涂刷涂喷涂喷涂电泳涂电

3、泳涂烘涂烘涂流化床涂流化床涂涂料的分类涂料的分类( (续续) )按涂膜外观分按涂膜外观分大红大红漆漆有光有光漆漆亚光亚光漆漆半亚光半亚光漆漆皱纹皱纹漆漆锤纹锤纹漆漆按涂料特殊功能分按涂料特殊功能分打底打底漆漆防锈防锈漆漆防火防火漆漆耐高温耐高温漆漆防污防污漆漆防霉防霉漆漆绝缘绝缘漆漆荧光荧光漆漆二、涂料配方技术的发展二、涂料配方技术的发展节约成本、降低能耗、保护环境、生产机械节约成本、降低能耗、保护环境、生产机械(自动自动)化、计算机辅助配方设计化、计算机辅助配方设计“4E” 即:经济(Economy)、效率(Efficiency)、生态(Ecology)、能源(Energy)，涂料技术的发展

4、趋势涂料技术的发展趋势1. 品种向多元化、系列化和高质量方向发展品种向多元化、系列化和高质量方向发展2. 生产和施工向低原料和能源消耗方向发展生产和施工向低原料和能源消耗方向发展3. 溶剂涂料向高固分、水基化、无溶剂和粉末涂料发展溶剂涂料向高固分、水基化、无溶剂和粉末涂料发展4. 无机类涂料开发和应用不断扩大无机类涂料开发和应用不断扩大1、合成树脂占绝对优势；、合成树脂占绝对优势；2、环保、高性能、省资源、节能涂料迅速增长；、环保、高性能、省资源、节能涂料迅速增长；3、涂料制、涂料制造技术广泛采用不同学科的互相渗透，结合以繁衍出新技术和新涂料尤其是功能性涂料造技术广泛采用不同学科的互相渗透，结

5、合以繁衍出新技术和新涂料尤其是功能性涂料(即特种涂料即特种涂料)的生产和应用；的生产和应用； 4、生产工艺装备及自动化水平显着提高；、生产工艺装备及自动化水平显着提高；5、涂料检测、涂料检测技术趋向现代化；技术趋向现代化；6、涂料应用技术有了进一步的发展、涂料应用技术有了进一步的发展；7、涂膜的使用寿命大大的延、涂膜的使用寿命大大的延长；长；8、电子计算机在涂料业的应用；、电子计算机在涂料业的应用； 9、对涂料的价值、地位和技术含量的确认。、对涂料的价值、地位和技术含量的确认。 三、涂料的主要种类三、涂料的主要种类 油脂漆类油脂漆类 天然树脂漆类天然树脂漆类 酚醛树脂漆类酚醛树脂漆类 氨基树脂

6、漆类氨基树脂漆类 硝基漆类硝基漆类 纤维素类纤维素类 过氯乙烯类过氯乙烯类 乙烯基类乙烯基类 醇酸树脂类醇酸树脂类 丙烯酸树脂漆类丙烯酸树脂漆类 聚氨酯漆类聚氨酯漆类 环氧树脂漆类环氧树脂漆类 有机硅类有机硅类 沥青类沥青类涂料分类表涂料分类表四、涂料的命名四、涂料的命名(GB2705-81)(GB2705-81)涂料全名涂料全名= =颜色或颜料名称颜色或颜料名称+ +成膜物质名称成膜物质名称+ +基本名称基本名称(-序号)如：红醇酸磁漆如：红醇酸磁漆C04-2C04-2、锌黄酚醛防锈漆、锌黄酚醛防锈漆F81-1F81-1、黑色醇酸、黑色醇酸导电磁漆导电磁漆C04-21C04-21、白硝基外用

7、磁漆、白硝基外用磁漆Q04-4Q04-4等。其中大些字等。其中大些字母代表成膜物质类型，紧接着的两位数字代表漆类的基本母代表成膜物质类型，紧接着的两位数字代表漆类的基本名称，后续的数字代表该生产厂名称，后续的数字代表该生产厂( (公司公司) )同类漆种的序号同类漆种的序号。见下表漆类基本名称编号表漆类基本名称编号表( (续续) )第二节第二节 涂料的配方结构与原料特性涂料的配方结构与原料特性一、基料一、基料 基料是涂料基料是涂料的成膜物质，具的成膜物质，具有粘结涂料中其有粘结涂料中其它组分形成涂膜它组分形成涂膜的功能。通常由的功能。通常由一种或几种树脂一种或几种树脂组成，它是使涂组成，它是使涂

8、料牢固附着于被料牢固附着于被涂物面上形成连涂物面上形成连续的薄膜，决定续的薄膜，决定着涂料的基本特着涂料的基本特性，是涂料配方性，是涂料配方中最重要的组分。中最重要的组分。常用成膜基料及其分类常用成膜基料及其分类醇酸树脂醇酸树脂环氧树脂环氧树脂酚醛树脂酚醛树脂氨基树脂氨基树脂聚氨酯聚氨酯有机硅树脂有机硅树脂油脂和油基树脂油脂和油基树脂纤维素衍生物纤维素衍生物氯化橡胶氯化橡胶乙烯类树脂乙烯类树脂丙烯酸酯类树脂丙烯酸酯类树脂沥青类沥青类无机硅酸类无机硅酸类转化型转化型非转化型非转化型涂料用树脂的要求涂料用树脂的要求1.1.聚合物分子结构和性能符合涂膜的技术要求聚合物分子结构和性能符合涂膜的技术要求

9、( (防锈、耐防锈、耐水、耐候、耐化学腐蚀等性质水、耐候、耐化学腐蚀等性质) )。2.2.分子量要适中。一般来说漆用树脂分子量愈高，涂膜的分子量要适中。一般来说漆用树脂分子量愈高，涂膜的物理机械性能愈好，但树脂的溶解性，混溶性和润湿性也物理机械性能愈好，但树脂的溶解性，混溶性和润湿性也随之降低。故要求分子量适中。随之降低。故要求分子量适中。3.3.溶解分散性要好，便于涂布。溶解分散性要好，便于涂布。4.4.能与其它树脂互溶，以便配合使用，提高涂膜性能。能与其它树脂互溶，以便配合使用，提高涂膜性能。5.5.成膜性良好，能赋予涂膜良好的防护性和装饰性。涂膜成膜性良好，能赋予涂膜良好的防护性和装饰性

10、。涂膜具有适当的交联度。具有适当的交联度。6.6.稳定性要好稳定性要好, ,树脂在储存和使用中树脂在储存和使用中, ,至少保持半年不坏。至少保持半年不坏。7.7.对颜料的湿润性好，便于颜料的分散。对颜料的湿润性好，便于颜料的分散。 树脂的树脂的“性能性能”取决于它的取决于它的“组成组成”和和“结构结构”。在。在设计树脂中必须从设计树脂中必须从 组成组成结构结构性能相互关系入手。性能相互关系入手。1. 1. 醇酸树脂醇酸树脂 醇酸树脂是醇酸树脂是KienleKienle于于19271927年提出的，是由多元醇和年提出的，是由多元醇和多元酸多元酸( (或酐或酐) )进行酯化反应而制得，包括植物油或

11、脂肪进行酯化反应而制得，包括植物油或脂肪酸。醇酸树脂涂料价格低，成膜性好，涂膜缺陷少。但酸。醇酸树脂涂料价格低，成膜性好，涂膜缺陷少。但其涂膜的室外耐久性较差。其涂膜的室外耐久性较差。 根据植物油中含脂肪酸的不饱和程度的不同，一般根据植物油中含脂肪酸的不饱和程度的不同，一般将植物油分成干性油将植物油分成干性油( (碘值大于碘值大于140)140)、半干性油、半干性油( (碘值为碘值为125125140)140)和不干性油和不干性油( (碘值小于碘值小于125)125) 。植物油。植物油( (或脂肪或脂肪酸酸) )的不饱和程度越高，干性越好，但树脂的颜色则愈的不饱和程度越高，干性越好，但树脂的颜

12、色则愈深。使用具有特定结构的合成脂肪酸部分替代植物油可深。使用具有特定结构的合成脂肪酸部分替代植物油可以获得某些特殊性能的醇酸树脂，从而改进漆膜性能。以获得某些特殊性能的醇酸树脂，从而改进漆膜性能。常用油类的化学及物理常数见下页表。常用油类的化学及物理常数见下页表。常用油类的化学及物理常数常用油类的化学及物理常数醇酸树脂的改性醇酸树脂的改性植物油改性植物油改性( (短油度、中油度、长油度短油度、中油度、长油度) )硝基纤维素改性硝基纤维素改性氨基树脂改性氨基树脂改性( (脲醛树脂改性、三聚氰胺脲醛树脂改性、三聚氰胺- -甲醛树脂改性甲醛树脂改性) )氯化橡胶改性氯化橡胶改性酚醛树脂改性酚醛树脂

13、改性乙烯基单体或树脂改性乙烯基单体或树脂改性( (苯乙烯类、丙烯酸、聚丁二烯、苯乙烯类、丙烯酸、聚丁二烯、 环状烯烃改性环状烯烃改性) )有机硅改性有机硅改性多异氰酸酯改性多异氰酸酯改性环氧树脂改性环氧树脂改性聚酰胺改性聚酰胺改性醇酸树脂涂料中基料的配方设计醇酸树脂涂料中基料的配方设计 根据油度估计甘油的过量值，并求出油的投料量，根据油度估计甘油的过量值，并求出油的投料量，使缩聚反应单体的平均官能度小于使缩聚反应单体的平均官能度小于2 2；油度油度/%/%3030404040405555555560606060甘油过量甘油过量/%/%3030353517173030101017170 0101

14、0 列出配方，计算各反应物的列出配方，计算各反应物的molmol量；量； 计算临界凝胶点计算临界凝胶点PcPc，确认按配方投料不会发生，确认按配方投料不会发生凝胶现象。凝胶现象。醇酸树脂涂料配方中其它原料的选择醇酸树脂涂料配方中其它原料的选择溶剂溶剂(中长油度醇酸树脂常用石油溶剂，短油度则常用芳香族碳氢化合物)催干剂催干剂(钴、铅、镁、钙、锌、锰、锆的环烷酸盐，辛酸盐）防结皮剂防结皮剂(酚类衍生物如叔丁基酚或酮肟如甲基乙基酮肟，用量为0.5% 1.5%）防沉剂防沉剂(热解硅、硬脂酸处理过的蒙脱土、氢化蓖麻油）润湿剂润湿剂(钙和锌的环烷酸盐，辛酸盐，脂肪醇硫酸酯、蓖麻油酸衍生物、 聚乙二醇醚、低

15、粘度硅油）2. 2. 环氧树脂环氧树脂 环氧树脂有较好的耐化学药品性，尤其是耐碱性；对各种基材有极好的黏结性；极好的韧性、硬度和柔软性；优良的耐水性。环氧树脂涂料的特点：环氧树脂涂料的特点：突出的附着力突出的附着力良好的耐腐蚀性良好的耐腐蚀性品种性能的多样性和应用的广泛性品种性能的多样性和应用的广泛性适宜做粉末涂料、高固体分涂料、水性涂料适宜做粉末涂料、高固体分涂料、水性涂料和无溶剂涂料和无溶剂涂料涂料用环氧树脂的种类涂料用环氧树脂的种类双酚双酚A A型环氧树脂型环氧树脂双酚双酚F F型环氧树脂型环氧树脂热塑性酚醛环氧树脂热塑性酚醛环氧树脂阻燃性环氧树脂阻燃性环氧树脂双酚砜型环氧树脂双酚砜型环

16、氧树脂脂环族环氧树脂脂环族环氧树脂缩水甘油胺型环氧树脂缩水甘油胺型环氧树脂新开发的环氧树脂品种新开发的环氧树脂品种 (含酰亚胺基的、含萘酚结构的、含联苯酚的、含四官能团的)环氧树脂的几个重要质量指标环氧树脂的几个重要质量指标1. 1. 环氧值环氧值A A2.2.环氧指数环氧指数B B3.3.环氧当量环氧当量C C4.4.羟基值羟基值F F5.5.羟基当量羟基当量H H6.6.酯化当量酯化当量E E环氧树脂的固化剂环氧树脂的固化剂1.胺类固化剂胺类固化剂(脂肪族胺、芳香胺、脂环族胺、叔胺)2.改性胺类固化剂改性胺类固化剂(胺环氧树脂加成物、胺加成物、Mannich碱)3.酰胺类固化剂酰胺类固化剂

17、(聚酰胺树脂、酰胺基胺、改性聚酰胺)4.酸酐类固化剂酸酐类固化剂5.合成树脂类固化剂合成树脂类固化剂(酚醛树脂、氨基树脂、多异氰酸酯)6.潜伏性固化剂潜伏性固化剂(咪唑类、双氰胺、有机酰肼、某些改性的有机胺)环氧树脂涂料的配方设计环氧树脂涂料的配方设计1.环氧树脂种类对涂膜性能的影响环氧树脂种类对涂膜性能的影响 (膜的耐化学药品性、膜的有效交联密度、膜的玻璃化温度、膜的渗透指数膜的耐化学药品性、膜的有效交联密度、膜的玻璃化温度、膜的渗透指数)2.固化剂的选择固化剂的选择3.溶剂的选择溶剂的选择(对环氧树脂的溶解性、挥发速度对环氧树脂的溶解性、挥发速度)4.颜填料的选择颜填料的选择(着色颜料、保

18、护颜料、功能性颜料、体质颜料着色颜料、保护颜料、功能性颜料、体质颜料)5.助剂助剂环氧涂料所用助剂的作用和种类环氧涂料所用助剂的作用和种类作作 用用种种 类类在湿膜里在湿膜里降低黏度降低黏度液态碳氢树脂和苯并呋喃液态碳氢树脂和苯并呋喃- -茚树脂茚树脂减少泡沫减少泡沫聚硅烷和消泡剂聚硅烷和消泡剂促进空气释放促进空气释放聚硅烷、低浓度的表面活性剂聚硅烷、低浓度的表面活性剂避免颜料沉淀避免颜料沉淀气相气相SiOSiO2 2、氢化蓖麻油、膨润土、氢化蓖麻油、膨润土增加颜料的润湿增加颜料的润湿 聚羧酸酯、硅烷聚羧酸酯、硅烷提供触变性提供触变性气相气相SiOSiO2 2、氢化蓖麻油、膨润土、氢化蓖麻油、

19、膨润土改善流动性改善流动性硅油、硅树脂、脲醛树脂硅油、硅树脂、脲醛树脂在干膜里在干膜里改进韧性改进韧性稀释剂、乙烯或乙烯稀释剂、乙烯或乙烯- -丙烯酸树脂丙烯酸树脂改进硬度改进硬度酚醛树脂酚醛树脂改进耐磨性改进耐磨性聚合物柔韧剂、石蜡聚合物柔韧剂、石蜡3. 3. 酚醛树脂酚醛树脂 酚醛树脂是甲醛酚醛树脂是甲醛( (或多聚甲醛或多聚甲醛) )与与2-32-3官能度的苯酚官能度的苯酚及其衍生物加成缩合而成的。它是最早及其衍生物加成缩合而成的。它是最早(1909(1909年年) )工业化工业化的塑料之一。的塑料之一。 当酚与醛的配比中酚过量并用酸催化时，得到的当酚与醛的配比中酚过量并用酸催化时，得到

20、的是热塑性线型树脂，而采取醛过量碱催化时，得到的是是热塑性线型树脂，而采取醛过量碱催化时，得到的是热固性交联型树脂。热固性交联型树脂。 线型和醇溶型在油类中溶解性很差，柔韧性、附着线型和醇溶型在油类中溶解性很差，柔韧性、附着性不太好，除了在耐化学腐蚀或胶泥方面外而很少应用性不太好，除了在耐化学腐蚀或胶泥方面外而很少应用于其它目的。于其它目的。 酚醛树脂赋予涂料以硬度、光泽、快干、耐水、耐酚醛树脂赋予涂料以硬度、光泽、快干、耐水、耐酸碱及电绝缘等性能。用于涂料约占总产量的三分之一，酸碱及电绝缘等性能。用于涂料约占总产量的三分之一，而酚醛类涂料则占总涂料量的五分之一。而酚醛类涂料则占总涂料量的五分

21、之一。酚醛树脂在涂料中的应用方式酚醛树脂在涂料中的应用方式 酚醛树脂用于涂料时，除了烷基酚醛树脂用于涂料时，除了烷基( (或苯基或苯基) )取代酚制造的取代酚制造的“纯纯”酚醛树脂外，更多的是酚醛树脂外，更多的是用用松香或桐油改性的树脂、醇醚化树脂；还有松香或桐油改性的树脂、醇醚化树脂；还有与其它树脂的合用改性，如与醇酸树脂拼用与其它树脂的合用改性，如与醇酸树脂拼用以增加醇酸树脂的耐潮性和耐碱性，与聚乙以增加醇酸树脂的耐潮性和耐碱性，与聚乙烯醇缩醛拼用以增加硬度和耐磨性，用作高烯醇缩醛拼用以增加硬度和耐磨性，用作高强度漆包线漆，与聚酰胺拼用以改善光泽和强度漆包线漆，与聚酰胺拼用以改善光泽和耐磨

22、性，用于涂饰印刷品和纸制品，丁醇醚耐磨性，用于涂饰印刷品和纸制品，丁醇醚化酚醛树脂与环氧酯拼用课制成耐酸碱、耐化酚醛树脂与环氧酯拼用课制成耐酸碱、耐农药且附着力好的防化学腐蚀涂料。农药且附着力好的防化学腐蚀涂料。4. 4. 氨基树脂氨基树脂 氨基化合物与醛缩聚，再用醇醚化，形成的树脂就是氨基树脂。涂料用的氨基树脂有四类：涂料用的氨基树脂有四类：1.脲醛树脂脲醛树脂2.三聚氰胺甲醛树脂三聚氰胺甲醛树脂3.苯代三聚氰胺甲醛树脂苯代三聚氰胺甲醛树脂4.共缩聚树脂共缩聚树脂(上述1与2,和2与3共聚两种) 氨基树脂是水白色热固性聚合物，多用氨基树脂是水白色热固性聚合物，多用作模塑材料和胶黏剂；在涂料生

23、产中它常作模塑材料和胶黏剂；在涂料生产中它常与醇酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂和丙烯与醇酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂和丙烯酸树脂并用，制成溶剂型和水溶性涂料。酸树脂并用，制成溶剂型和水溶性涂料。涂料用氨基树脂的种类涂料用氨基树脂的种类1.丁醇改性脲醛树脂丁醇改性脲醛树脂 白色黏稠液体，多用于和不干性醇酸树脂配制氨基醇酸烘漆，以提高醇酸树脂的硬度和干性，但由于脲醛树脂耐候性、耐水性稍差，多用作室内漆和底漆。2.丁醇改性三聚氰胺甲醛树脂丁醇改性三聚氰胺甲醛树脂 应用同上，但抗水性、抗化学药品性、抗酸碱性、电绝缘性和耐电弧性更好。3.六甲氧基甲基三聚氰胺树脂六甲氧基甲基三聚氰胺树脂 (HMMM) HMMM

24、的官能度高，具有低黏度和高交联活性，广泛用于水溶性涂料和高固体分涂料中，漆膜的柔韧性抗水性更高，与醇酸树脂的相容性更好。5. 5. 聚氨酯聚氨酯 聚氨酯树脂是由多异氰酸酯聚氨酯树脂是由多异氰酸酯与多元醇缩合而成的，其分子主链与多元醇缩合而成的，其分子主链含有强极性的氨基甲酸酯基。含有强极性的氨基甲酸酯基。 聚氨酯树脂最显著的特点是聚氨酯树脂最显著的特点是优良的耐高低温性、韧性、耐优良的耐高低温性、韧性、耐磨性、柔软性、耐化学品性和磨性、柔软性、耐化学品性和黏结性，具体使用时又有单组黏结性，具体使用时又有单组份和双组份之分。份和双组份之分。单组份聚氨酯单组份聚氨酯单组份聚氨酯单组份聚氨酯氨酯油、

25、氨酯醇酸树脂氨酯油、氨酯醇酸树脂先将干性油与多元醇进行酯交换，再与二异氰酸酯反应，加入催干剂，通过油脂的不饱和双键在空气中干燥而固化潮气固化聚氨酯潮气固化聚氨酯这类树脂是含-NCO端基的预聚物，在环境温度下与空气中的水分反应固化成膜封闭性聚氨酯封闭性聚氨酯由多异氰酸酯和多羟基树脂两部分组成，其中异氰酸酯已被苯酚、己内酰胺、或丙二酸酯封闭，使用时利用不同结构的氨酯键的热稳定性差异，置换反应而固化。聚氨酯分散体系聚氨酯分散体系双组份聚氨酯双组份聚氨酯多异氰酸酯组份多异氰酸酯组份异氰酸酯和多异氰酸酯和多元醇的加成物元醇的加成物多异氰酸酯多异氰酸酯的低聚体的低聚体多异氰酸酯与水多异氰酸酯与水反应形成缩

26、二脲反应形成缩二脲多羟基组份多羟基组份 (固化组分)聚酯聚酯聚醚聚醚其它树脂其它树脂丙烯酸树脂丙烯酸树脂环氧树脂环氧树脂蓖麻油或其蓖麻油或其加工产品加工产品一些聚氨酯树脂体系的性能一些聚氨酯树脂体系的性能影响聚氨酯涂膜性能的因素影响聚氨酯涂膜性能的因素1. 1. A A、B B组分的类型组分的类型2.2.-NCO/-OH-NCO/-OH的配比的配比3.3.催化剂的品种与用量催化剂的品种与用量4.4.固化条件固化条件5.5.颜填料的影响颜填料的影响6.6.溶剂、助剂的使用溶剂、助剂的使用6. 6. 有机硅树脂有机硅树脂 硅树脂是由甲基氯硅烷和苯基氯硅烷经硅树脂是由甲基氯硅烷和苯基氯硅烷经水解、缩

27、聚等步骤而制得，通常是线型和体水解、缩聚等步骤而制得，通常是线型和体型聚合物的混合物。其中所含甲基和苯基的型聚合物的混合物。其中所含甲基和苯基的比例对涂膜的性能有很大的影响：甲基含量比例对涂膜的性能有很大的影响：甲基含量高的硅树脂涂膜硬度高，憎水性好，但与颜高的硅树脂涂膜硬度高，憎水性好，但与颜料和其它树脂的混溶性差；苯基含量高的硅料和其它树脂的混溶性差；苯基含量高的硅树脂涂膜热稳定性好，坚韧性好，与颜料和树脂涂膜热稳定性好，坚韧性好，与颜料和其它树脂的混溶性好，但耐溶剂性较差。其它树脂的混溶性好，但耐溶剂性较差。 纯有机硅树脂只能烘烤成膜，涂膜具有耐热、纯有机硅树脂只能烘烤成膜，涂膜具有耐热

28、、耐水和耐候等优良性能，但对底层附着力较差。耐水和耐候等优良性能，但对底层附着力较差。常与醇酸树脂、聚氨酯等并用或共聚来改性。常与醇酸树脂、聚氨酯等并用或共聚来改性。水解法制备有机硅树脂的工艺流程水解法制备有机硅树脂的工艺流程有机硅单体有机硅单体不含有机官能团的不含有机官能团的有机氯硅烷有机氯硅烷硅醇硅醇酰氧基硅烷酰氧基硅烷烷氧基硅烷烷氧基硅烷氨基硅烷氨基硅烷含有机官能团的含有机官能团的含不饱和基含不饱和基团的硅烷团的硅烷羟基代有羟基代有机硅烷机硅烷环氧基代环氧基代有机硅烷有机硅烷硅树脂的固化机理硅树脂的固化机理1. 1. 脱除水或乙醇的缩合反应脱除水或乙醇的缩合反应( (或消除氢或消除氢)

29、)2.2.用过氧化物引发双键的自由基反应用过氧化物引发双键的自由基反应3.3.铂催化氢硅烷与双键发生加成反应铂催化氢硅烷与双键发生加成反应不同固化方式的比较不同固化方式的比较套管，线圈浸渍，层套管，线圈浸渍，层压板压板催化剂易中毒，催化剂易中毒，影响固化影响固化固化时形变小，不固化时形变小，不发泡，易控制反应发泡，易控制反应加成反应加成反应线圈浸渍，层压板，线圈浸渍，层压板，胶黏剂胶黏剂空气妨碍表面空气妨碍表面固化固化可在低温下固化，可在低温下固化，贮存期长，可实现贮存期长，可实现无溶剂化无溶剂化自由基自由基反应反应涂料涂料,线圈浸渍线圈浸渍,层压层压板板,憎水剂憎水剂,胶黏剂胶黏剂易发泡易发

30、泡,须控须控制官能团的量制官能团的量耐热性好耐热性好,成本低成本低,强度、黏结性好强度、黏结性好缩合反应缩合反应应用范围应用范围缺点缺点优点优点固化方式固化方式有机硅树脂配方设计的原则有机硅树脂配方设计的原则1. 1. R/R/Si Si值，即烃基取代程度值，即烃基取代程度2.2.Ph/RPh/R值，即取代基中苯基数目值，即取代基中苯基数目 占全部烃基的比值占全部烃基的比值3.3.单体的结构单体的结构有机硅树脂的改性有机硅树脂的改性与其它树脂物理冷拼与其它树脂物理冷拼有机硅树脂用量有机硅树脂用量一般为一般为30%30%左右左右, ,根据改进性能要根据改进性能要求，选择不同的求，选择不同的拼混树

31、脂：拼混树脂：丙烯丙烯酸、醇酸、乙丁纤酸、醇酸、乙丁纤维素、环氧、松香维素、环氧、松香酸酯胶、乙基纤维酸酯胶、乙基纤维素、三聚氰胺甲醛素、三聚氰胺甲醛树脂、硝基纤维素、树脂、硝基纤维素、酚醛、聚苯乙烯、酚醛、聚苯乙烯、聚乙烯醇丁醛、聚聚乙烯醇丁醛、聚苯乙烯苯乙烯- -丁二烯、乙丁二烯、乙烯基共聚物烯基共聚物等等化学聚合改性化学聚合改性长油醇酸树脂长油醇酸树脂聚氨酯聚氨酯丙烯酸树脂丙烯酸树脂环氧树脂环氧树脂7. 7. 油脂和油基树脂油脂和油基树脂根据油脂在常温下与空气反应干燥成膜的能力分类根据油脂在常温下与空气反应干燥成膜的能力分类不干性油不干性油蓖麻油蓖麻油椰子油椰子油核桃油核桃油橄榄油橄榄油

32、半干性油半干性油豆油豆油葵花籽油葵花籽油红花油红花油棉籽油棉籽油干性油干性油桐油桐油亚麻仁油亚麻仁油脱水蓖麻油脱水蓖麻油梓油梓油苏籽油苏籽油大麻油大麻油干性油的氧化成膜能干性油的氧化成膜能自动进行自动进行, ,但速度较慢，但速度较慢，通常需加入催干剂。通常需加入催干剂。油基树脂清漆的特性油基树脂清漆的特性 油基树脂更多地用来制作清漆油基树脂更多地用来制作清漆, ,其硬度、其硬度、光泽和流平性都很好光泽和流平性都很好, ,漆膜性能不仅取决于油漆膜性能不仅取决于油类和树脂的品种类和树脂的品种, ,也与它们的重量比密切相关。也与它们的重量比密切相关。油基树脂清漆的特性油基树脂清漆的特性外用色漆或清漆

33、外用色漆或清漆干燥慢，涂膜干燥慢，涂膜柔软持久柔软持久3.05.0 1长油度长油度色漆或清漆色漆或清漆干燥稍慢，涂干燥稍慢，涂膜硬度略低膜硬度略低1.53.0 1中油度中油度腻子或内用清漆腻子或内用清漆干燥快，涂膜干燥快，涂膜硬而脆硬而脆0.51.5 1短油度短油度用途用途特性特性油油树脂树脂(重重)油油 度度8. 8. 纤维素衍生物纤维素衍生物 硝酸纤维素能溶于酯类、醚类、酮硝酸纤维素能溶于酯类、醚类、酮类和醇类而成为涂料，它是借助其中的类和醇类而成为涂料，它是借助其中的溶剂和稀释剂挥发而成膜的，通常要加溶剂和稀释剂挥发而成膜的，通常要加入增塑剂以改进膜的柔软性和附着力。入增塑剂以改进膜的柔

34、软性和附着力。硝酸纤维素涂料硝酸纤维素涂料( (俗称蜡克俗称蜡克) )具有干燥迅具有干燥迅速，施工简便的特点，曾作为木器涂料速，施工简便的特点，曾作为木器涂料使用，现广泛用于汽车修补。使用，现广泛用于汽车修补。 乙酸丁酸纤维素乙酸丁酸纤维素的溶解性和成膜机的溶解性和成膜机理与硝酸纤维素相同，但在抗水性、耐理与硝酸纤维素相同，但在抗水性、耐候性、柔韧性和溶解性上比硝酸纤维素候性、柔韧性和溶解性上比硝酸纤维素要好。与热塑性丙烯酸树脂拼用的涂料要好。与热塑性丙烯酸树脂拼用的涂料具有优良的耐候性，很适宜作汽车漆。具有优良的耐候性，很适宜作汽车漆。9. 9. 氯化橡胶氯化橡胶 将天然生橡胶精炼后溶于氯仿

35、或将天然生橡胶精炼后溶于氯仿或四氯化碳中，在四氯化碳中，在8080100100下通入氯气下通入氯气进行氯化，即得到氯化橡胶，含氯量通进行氯化，即得到氯化橡胶，含氯量通常控制在常控制在60%60%65%65%。 将氯化橡胶溶于芳烃溶剂中即可用将氯化橡胶溶于芳烃溶剂中即可用作涂料基料，溶剂挥发后就干固成膜。作涂料基料，溶剂挥发后就干固成膜。 氯化橡胶涂料的优异特性在于它氯化橡胶涂料的优异特性在于它具有优良的防腐蚀和耐化学品性，通常具有优良的防腐蚀和耐化学品性，通常必须加入相当多的增塑剂以获得柔韧的必须加入相当多的增塑剂以获得柔韧的涂膜，还需拼配其它树脂如醇酸树脂以涂膜，还需拼配其它树脂如醇酸树脂以

36、提高涂膜的抗水性和抗化学性。提高涂膜的抗水性和抗化学性。10. 10. 乙烯类树脂乙烯类树脂 在涂料中最常用的乙烯类树脂包括在涂料中最常用的乙烯类树脂包括聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇缩聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇缩醛、过氯乙烯、偏氯乙烯醛、过氯乙烯、偏氯乙烯及其共聚物。及其共聚物。 聚氯乙烯树脂是一种具有聚氯乙烯树脂是一种具有耐水、耐酸碱、耐水、耐酸碱、耐氧化剂耐氧化剂及其它化学品的及其它化学品的热塑性热塑性聚合物。因其聚合物。因其分子结构规整，容易结晶，溶解性差，仅能溶分子结构规整，容易结晶，溶解性差，仅能溶于某些氯代烃和酮类等极性溶剂。于某些氯代烃和酮类等极性溶剂。 聚氯乙烯基涂料

37、不是通过化学反应或者溶聚氯乙烯基涂料不是通过化学反应或者溶剂的挥发而成膜的，而是通过分散体系中的连剂的挥发而成膜的，而是通过分散体系中的连续相续相( (增塑剂增塑剂) )在烘烤下渗入逐渐融化的聚氯乙在烘烤下渗入逐渐融化的聚氯乙烯树脂，使后者聚结在一起而实现的。烯树脂，使后者聚结在一起而实现的。11. 11. 丙烯酸酯类树脂丙烯酸酯类树脂 涂料中所用的丙烯酸酯类树脂通常涂料中所用的丙烯酸酯类树脂通常是多种单体经自由基共聚而得。常用的是多种单体经自由基共聚而得。常用的单体有甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁单体有甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯等，有时还加入少量的酯、丙烯酸丁酯等，有时还加入少

38、量的甲基丙烯酸或丙烯酸共聚以提高对底材甲基丙烯酸或丙烯酸共聚以提高对底材的附着力和对颜料的润湿性。也还可以的附着力和对颜料的润湿性。也还可以配加苯乙烯、丙烯腈等以降低成本。配加苯乙烯、丙烯腈等以降低成本。 热塑性丙烯酸酯涂料具有优良的光热塑性丙烯酸酯涂料具有优良的光学性能学性能( (涂膜颜色浅、光泽高、保光保涂膜颜色浅、光泽高、保光保色性好色性好) )和耐候性。如果在共聚物中含和耐候性。如果在共聚物中含有活性基团能与其它树脂发生交联，可有活性基团能与其它树脂发生交联，可转化为热固性系统，完善涂膜性能。转化为热固性系统，完善涂膜性能。12. 12. 沥青类沥青类 沥青涂膜具有耐水、耐酸碱沥青涂膜

39、具有耐水、耐酸碱和高电气绝缘性，在其涂料中加和高电气绝缘性，在其涂料中加入酚醛、环氧、聚氨酯等树脂改入酚醛、环氧、聚氨酯等树脂改性后能大大提高涂膜的各种性能。性后能大大提高涂膜的各种性能。 环氧沥青涂料是一种耐环氧沥青涂料是一种耐海水性能极好的重防腐涂料。海水性能极好的重防腐涂料。13. 13. 无机硅酸盐无机硅酸盐 无机硅酸盐是由二氧化硅和碳酸无机硅酸盐是由二氧化硅和碳酸钠或碳酸钾共熔后而成的。将锌粉和钠或碳酸钾共熔后而成的。将锌粉和氧化锌或氧化钙加入无机硅酸盐的水氧化锌或氧化钙加入无机硅酸盐的水溶液中就组成无机硅酸盐富锌涂料。溶液中就组成无机硅酸盐富锌涂料。向其中加入磷酸钾或硅酸锂之类的化

40、向其中加入磷酸钾或硅酸锂之类的化合物能加快固化速度。无机硅酸盐富合物能加快固化速度。无机硅酸盐富锌涂料具有优良的耐久性、耐温性和锌涂料具有优良的耐久性、耐温性和耐腐蚀性但不耐酸和强碱，通常用作耐腐蚀性但不耐酸和强碱，通常用作海上设施的防锈底漆。海上设施的防锈底漆。常用基料的相对密度常用基料的相对密度基料聚合物基料聚合物 相对密度相对密度 基料聚合物基料聚合物相对密度相对密度油脂油脂0.950.95改性醇酸树脂改性醇酸树脂1.01.0沥青沥青1.01.0有机硅树脂有机硅树脂1.11.1环氧树脂环氧树脂1.21.2乙烯树脂乙烯树脂1.21.2丙烯酸树脂丙烯酸树脂1.21.2酚醛树脂酚醛树脂1.21

41、.2氨基树脂氨基树脂1.251.25硝基纤维素硝基纤维素1.71.7氯化橡胶氯化橡胶1.71.7无机硅酸盐无机硅酸盐2.72.7二、颜料二、颜料 颜料是涂料的一个重要组成部分，其作用是赋颜料是涂料的一个重要组成部分，其作用是赋予涂膜以遮盖、色彩、力学性能的能力。它们本身予涂膜以遮盖、色彩、力学性能的能力。它们本身不能单独成膜不能单独成膜, ,主要用于着色和改善涂膜性能，增强主要用于着色和改善涂膜性能，增强涂膜的保护、装饰、防锈和特种功能作用，亦可降涂膜的保护、装饰、防锈和特种功能作用，亦可降低涂料成本。它是不溶于涂料基料的微细粉末。低涂料成本。它是不溶于涂料基料的微细粉末。 大多数颜料是结晶体

42、，其晶型对颜料大多数颜料是结晶体，其晶型对颜料的特性有很大的影响。质点的的特性有很大的影响。质点的大小大小和和形状形状对颜料的可润湿性及涂膜的光泽有直接影对颜料的可润湿性及涂膜的光泽有直接影响。响。相对密度相对密度、色泽色泽、着色力着色力、色牢色牢度度、遮盖力遮盖力也是颜料的重要性能指标。分也是颜料的重要性能指标。分散性和机械强度对颜料的应用也至关重要。散性和机械强度对颜料的应用也至关重要。涂料对颜料的要求涂料对颜料的要求1.颜色尽可能符合要求；颜色尽可能符合要求；2.遮盖力、着色力高；遮盖力、着色力高；3.分散性好；分散性好；4.化学性质稳定化学性质稳定(耐光、耐热、耐光、耐热、 耐水、耐候

43、性好耐水、耐候性好)；5.尽可能无毒、无害。尽可能无毒、无害。1. 1. 常用的无机颜料常用的无机颜料常用的无机颜料常用的无机颜料白色白色黄色黄色蓝色蓝色黑色黑色红色红色绿色绿色氧化铁红氧化铁红FeFe2 2OO3 3二氧化钛二氧化钛TiOTiO2 2氧化锌氧化锌ZnOZnO锑白锑白SbSb2 2OO3 3锌钡白锌钡白( (立德粉立德粉) ) ZnSZnSBaSOBaSO4 4铅白铅白PbCOPbCO3 3Pb(OH)Pb(OH)2 2铬黄铬黄PbCrOPbCrO4 4锌铬黄锌铬黄ZnCrOZnCrO4 4氧化铁黄氧化铁黄FeFe2 2OO3 3H H2 2OO镉黄镉黄CdSCdS氧化铬绿氧化

44、铬绿CrCr2 2OO3 3铅铬绿铅铬绿PbCrOPbCrO3 3KFe Fe(CN)KFe Fe(CN)6 6 氧化铁黑氧化铁黑FeFe3 3OO4 4炭黑炭黑群青群青3Na3Na2 2OO3Al3Al2 2OO3 36SiO6SiO2 22Na2Na2 2S S铁蓝铁蓝KFeKFe Fe(CN) Fe(CN)6 6 2. 2. 常用的有机颜料常用的有机颜料甲苯胺红甲苯胺红大红粉大红粉耐晒黄耐晒黄联苯胺黄联苯胺黄酞菁蓝酞菁蓝酞菁绿酞菁绿常用的有机颜料常用的有机颜料黄色黄色蓝色蓝色红色红色绿色绿色3. 3. 常用的防锈颜料常用的防锈颜料常用的防锈颜料常用的防锈颜料铬酸锌铬酸锌碱式硅铬酸铅碱式硅

45、铬酸铅PbOPbOCrOCrO3 3SiOSiO2 2磷酸锌磷酸锌四盐基铬酸锌四盐基铬酸锌ZnCrZnCr2 2OO4 44Zn(OH)4Zn(OH)2 2锌粉锌粉铝粉铝粉不锈钢粉不锈钢粉二氧化钛包覆的二氧化钛包覆的鳞片状云母鳞片状云母珠光颜料珠光颜料鱼鳞片和碱式鱼鳞片和碱式碳酸铅碳酸铅氧氯化铋氧氯化铋发光颜料发光颜料磷光颜料磷光颜料自发光颜料自发光颜料荧光颜料荧光颜料反光玻璃微珠反光玻璃微珠三、填料三、填料 填料亦叫体型颜料，也是不溶于涂料基料填料亦叫体型颜料，也是不溶于涂料基料( (和溶剂和溶剂) )的微细粉末，着色作用和遮盖力比上述的微细粉末，着色作用和遮盖力比上述的颜料差，但能影响涂料

46、的流动性和涂膜的机械的颜料差，但能影响涂料的流动性和涂膜的机械性能、渗透性、光泽度和流平性。性能、渗透性、光泽度和流平性。常用的有5种重晶石粉重晶石粉BaSOBaSO4 4填料填料云母粉云母粉瓷土瓷土( (高岭土高岭土) ) Al Al2 2OO3 32SiO2SiO2 22H2H2 2OO滑石粉滑石粉碳酸钙碳酸钙四、溶剂四、溶剂 涂料用溶剂是既能溶解基料树脂，涂料用溶剂是既能溶解基料树脂，又能控制涂料黏度和流变性，使之适合又能控制涂料黏度和流变性，使之适合贮存和涂装施工的挥发性液体。贮存和涂装施工的挥发性液体。涂料溶剂必须具备的条件：涂料溶剂必须具备的条件：1.溶解能力好；溶解能力好；2.挥

47、发速度适当，闪点安全；挥发速度适当，闪点安全；3.毒性低微，气味温和；毒性低微，气味温和；4.价格低廉。价格低廉。 涂料常用的溶剂有涂料常用的溶剂有: :水、烃类混合物、芳水、烃类混合物、芳烃、醇类、醇醚类、酮类、酯类、萜烯类、氯烃、醇类、醇醚类、酮类、酯类、萜烯类、氯化烷烃和硝基烷烃。化烷烃和硝基烷烃。涂料用溶剂的要求涂料用溶剂的要求1. 1. 溶解力强溶解力强 a a、极性相似原则、极性相似原则极性相近的物质可以互溶。极性相近的物质可以互溶。 b b、溶剂化原则、溶剂化原则溶剂分子对溶质分子相互产生的溶剂分子对溶质分子相互产生的作用力，大于溶质分子间的内聚力，使溶质溶解于作用力，大于溶质分

48、子间的内聚力，使溶质溶解于溶剂中。溶剂中。 c c、溶度参数相近原则、溶度参数相近原则溶剂（是混合溶剂）的溶溶剂（是混合溶剂）的溶解度参数和聚合物参数的相近或相等就可互溶。解度参数和聚合物参数的相近或相等就可互溶。2.2. 化学性质稳定，不易分解化学性质稳定，不易分解。3.3. 溶剂自身粘度要小，颜色浅，无难闻的气味。溶剂自身粘度要小，颜色浅，无难闻的气味。4.4. 有合适的挥发梯度和速率，不应残留在涂膜中。有合适的挥发梯度和速率，不应残留在涂膜中。5.5. 较低的表面张力。较低的表面张力。6.6. 合适的电阻率。合适的电阻率。7.7. 低毒、安全。低毒、安全。常用的溶剂种类常用的溶剂种类烃类

49、烃类二甲苯二甲苯200#200#溶剂油溶剂油甲苯甲苯醇类和醚类醇类和醚类乙醇乙醇丙二醇醚类丙二醇醚类丁醇丁醇酯类和酮类酯类和酮类丁酮丁酮甲基异丁基酮甲基异丁基酮丙酮丙酮环己酮环己酮乙酸乙乙酸乙/ /丁酯丁酯常用涂料溶剂的性能常用涂料溶剂的性能 溶溶 剂剂相对密度相对密度 沸点沸点/蒸发速度蒸发速度闪点闪点/丙酮丙酮0.790.795656944944-18-18乙酸丁酯乙酸丁酯0.880.881251251001002323丁醇丁醇0.810.8111811836363535乙酸乙酯乙酸乙酯0.900.907777480480-4.4-4.4乙醇乙醇0.790.7979792532531212

50、丙二醇乙醚丙二醇乙醚0.900.9013213249494343丁酮丁酮0.810.818080572572-7-7甲基异丁基酮甲基异丁基酮0.830.831161161641641313甲苯甲苯0.870.871111112142144.44.4200#200#溶剂油溶剂油0.800.8014514520020018183838二甲苯二甲苯0.870.87138138144144737317172525环己酮环己酮0.950.9515815825254343五、增塑剂五、增塑剂 涂料中常用的增塑剂有：涂料中常用的增塑剂有：1. 1. 邻苯二甲酸二丁酯邻苯二甲酸二丁酯(DBP);(DBP);2

51、.2. 邻苯二甲酸二辛酯邻苯二甲酸二辛酯(DOP);(DOP);3.3. 氯化石蜡氯化石蜡 根据增塑剂与基料树脂的混溶根据增塑剂与基料树脂的混溶性差异可分为主增塑剂和助增塑剂。性差异可分为主增塑剂和助增塑剂。 涂料用增塑剂的增塑作用是通过降低涂料用增塑剂的增塑作用是通过降低基料树脂的玻璃化温度实现的。增塑剂对基料树脂的玻璃化温度实现的。增塑剂对涂膜的许多性能如抗张强度、柔韧性、延涂膜的许多性能如抗张强度、柔韧性、延伸性、渗透性和附着力都有一定影响。伸性、渗透性和附着力都有一定影响。六、催干剂六、催干剂 催干剂是加速涂膜氧化、聚合交联、干燥催干剂是加速涂膜氧化、聚合交联、干燥速度的一种油溶性有机

52、金属皂。与固化剂不同，速度的一种油溶性有机金属皂。与固化剂不同，催干剂不参与涂料成膜。主要用于油性涂料。催干剂不参与涂料成膜。主要用于油性涂料。 常用的催干剂是常用的催干剂是铅、钴、锰的环烷铅、钴、锰的环烷酸盐、辛酸盐、松香酸盐和亚油酸盐酸盐、辛酸盐、松香酸盐和亚油酸盐。铅盐能使涂膜内部干燥，而钴盐的作用铅盐能使涂膜内部干燥，而钴盐的作用主要是表面干燥，油溶性钙盐虽没有催主要是表面干燥，油溶性钙盐虽没有催干作用，但它能减少涂膜的起霜现象。干作用，但它能减少涂膜的起霜现象。 涂料中催干剂的用量须严格控制。典型用涂料中催干剂的用量须严格控制。典型用量是每一份树脂固体加量是每一份树脂固体加0.25%

53、0.25%0.5%0.5%的铅的铅和和0.0250.025%0.05%0.05%的钴的钴。七、防污剂、防腐剂和防霉剂七、防污剂、防腐剂和防霉剂八、增稠剂、触变剂和防沉淀剂八、增稠剂、触变剂和防沉淀剂九、颜料分散剂九、颜料分散剂第三节第三节 涂料配方的设计原理涂料配方的设计原理一、涂料配方设计的步骤一、涂料配方设计的步骤1.1. 了解所设计产品的用途、技术要求、涂装条件、被涂了解所设计产品的用途、技术要求、涂装条件、被涂物基材、干燥方式、使用环境、价位等情况，初步确物基材、干燥方式、使用环境、价位等情况，初步确定漆基、颜基比范围定漆基、颜基比范围( (做摸底试验做摸底试验) )。2.2. 对漆基

54、类型比较、选择。对漆基类型比较、选择。3.3. 对颜、填料类型、比例进行比较、选择。对颜、填料类型、比例进行比较、选择。4.4. 对溶剂类型、比例进行比较、选择。对溶剂类型、比例进行比较、选择。5.5. 对各种助剂类型、比例进行比较、选择。对各种助剂类型、比例进行比较、选择。6.6. 对所有原料相对比例进行选择、要经过试验、检测对所有原料相对比例进行选择、要经过试验、检测( (涂涂膜检测膜检测) )、调整配方、试验这样多次循环直至达到设计、调整配方、试验这样多次循环直至达到设计要求。要求。7.7. 制定标准配方。制定标准配方。8.8. 制定生产配方制定生产配方( (根据生产设备确定根据生产设备

55、确定) )。二、涂料配方中各组分的确定二、涂料配方中各组分的确定1 1、颜填料量的确定、颜填料量的确定 在色漆涂膜中在色漆涂膜中, ,成膜物与颜填料之间的固成膜物与颜填料之间的固- -固固相分散体系是以体积形式分布的。在干漆膜中相分散体系是以体积形式分布的。在干漆膜中, ,成膜物质填满颜料颗粒之间的空隙后所富余的成成膜物质填满颜料颗粒之间的空隙后所富余的成膜物体积占多少膜物体积占多少, ,是判断涂膜性能的重要数据。是判断涂膜性能的重要数据。 涂料中使用的各种颜料、填料和基料的密度涂料中使用的各种颜料、填料和基料的密度差异很大，因此，在讨论涂料配方时采用颜料体差异很大，因此，在讨论涂料配方时采用

56、颜料体积浓度积浓度(Pigment Volume Concentration(Pigment Volume Concentration，PVC)PVC)来进行涂料配方设计以及对涂料性能的试验数据来进行涂料配方设计以及对涂料性能的试验数据进行准确的评价。进行准确的评价。颜料基料比颜料基料比涂料类型颜料基料比面漆面漆0.250.250.90.9:1.0:1.0底漆底漆2.02.04.04.0:1.0:1.0外用乳胶漆外用乳胶漆2.02.04.04.0:1.0:1.0内用乳胶漆内用乳胶漆4.04.07.07.0:1.0:1.0颜料体积浓度颜料体积浓度 在色漆配方组成中在色漆配方组成中, ,最重要的因

57、素之一最重要的因素之一是选择漆基与颜料之间的比例关系是选择漆基与颜料之间的比例关系, ,而这种关而这种关系中主要是漆基与颜料两者体积的比例关系。系中主要是漆基与颜料两者体积的比例关系。一般称为一般称为“颜料体积浓度颜料体积浓度”, ,用用PVCPVC来表示。来表示。 色漆配方的色漆配方的PVCPVC值由低变高时值由低变高时, ,其涂膜性其涂膜性能在起泡性、光泽、渗透性及生锈性等方面能在起泡性、光泽、渗透性及生锈性等方面均有变化均有变化, ,其趋势为：涂膜起泡性降低；光其趋势为：涂膜起泡性降低；光泽由高光泽向半光及无光变化泽由高光泽向半光及无光变化; ;透气性与透透气性与透水性由低到高水性由低到

58、高; ;底层生锈性逐渐严重。底层生锈性逐渐严重。常用颜料的常用颜料的PVC范围范围临界颜料体积浓度临界颜料体积浓度 涂膜的许多性能如抗涂膜的许多性能如抗张强度、耐磨性，特别是张强度、耐磨性，特别是那些与涂膜的多孔性有关那些与涂膜的多孔性有关的性能如渗透性、抗起泡的性能如渗透性、抗起泡性和耐腐蚀性会随着涂料性和耐腐蚀性会随着涂料的的PVCPVC变化而逐渐变化，变化而逐渐变化，当当PVCPVC超过某一数值时，超过某一数值时，这些性能就会发生突变，这些性能就会发生突变，这一特定的这一特定的PVCPVC值称为值称为临临界颜料体积浓度界颜料体积浓度(CPVC(CPVC) )。CPVCCPVC是色漆配方中

59、的一个是色漆配方中的一个重要参数。重要参数。CPVC的意义的意义 一个涂料配方的一个涂料配方的CPVCCPVC数值是由所选取的颜料、数值是由所选取的颜料、填料和基料的性能决定的。影响填料和基料的性能决定的。影响CPVCCPVC的重要因素的重要因素是基料润湿颜料是基料润湿颜料( (填料填料) )的能力以及颜料的能力以及颜料( (填料填料) )被被基料润湿的难易程度。一般说来，易于被基料润基料润湿的难易程度。一般说来，易于被基料润湿的颜料能降低配方的湿的颜料能降低配方的CPVCCPVC，另外，颜料微粉的，另外，颜料微粉的形状和粒径及其分布对形状和粒径及其分布对CPVCCPVC也有很大影响。也有很大

60、影响。 在涂料配方的在涂料配方的PVCPVC较低时较低时, ,无需知道其无需知道其CPVCCPVC；但配方的但配方的PVCPVC较高时较高时( (接近接近CPVC),CPVC),如果在配制过程如果在配制过程的配方或加料工序中发生了少量的物料偏差的配方或加料工序中发生了少量的物料偏差, ,就可能导致就可能导致PVCPVC超过超过CPVC,CPVC,使漆膜的质量变坏。使漆膜的质量变坏。 要统一规定色漆配方的要统一规定色漆配方的CPVCCPVC值是值是很困难的很困难的, ,因为因为CPVC CPVC 值是根据配方所值是根据配方所采用颜料的用量求出的。对于许多体采用颜料的用量求出的。对于许多体系来说系