涂料工艺学-绪论

1、涂料工艺学钟俊文09692229.课程阐明上课 32学时作业考试. 第一章 绪论1.1涂料的根本概念1.1.1涂料的定义：广义：涂料是覆盖于物体外表且能结成坚韧维护膜的物料的总称。 狭义：涂料是一类流体形状(大多数)或粉末形状新近开展的物质，把它涂布于物体外表上，经过自然或人工的方法枯燥固化构成一层薄膜，均匀地覆盖和良好地附着在物体的外表上，具有防护和装饰的作用的物质。这样构成的膜我们称之为涂膜或涂层。1.1.2涂料的作用：装饰 维护 标识 特殊功能1.1.3涂料的特点：运用广泛，种类繁多，运用方便，容易更新，有一定局限性。.1.1.4 涂料的组成涂料的组成通常由四个部分组成：成膜物质，色料，

2、溶剂及助剂。粉末涂料例外。图一 主要成膜物质1天然油料： 动物油:：鲨鱼油、带鱼油、牛油等 植物油：桐油、豆油、蓖麻油等。2天然树脂：虫胶、松香、天然沥青等。3合成树脂：酚醛、醇酸、氨基、丙烯酸酯树脂等。成膜物质是涂料的根底，起骨架作用。.1.1.4 涂料的组成.涂料的组成组成原料主要成膜物质油料动物油:：鲨鱼油、带鱼油、牛油等植物油：桐油、豆油、蓖麻油等树脂天然树脂：虫胶、松香、天然沥青等合成树脂：酚醛、醇酸、氨基、丙烯酸酯树脂等次要成膜物质颜料/染料无机颜料：钛白粉、氧化锌、铬黄、铁蓝、炭黑等有机颜料：甲苯胺红、酞菁蓝、耐晒黄等防锈颜料：红丹、锌铬黄、偏硼酸钡等体质颜料滑石粉、碳酸钙、硫酸

3、钡等辅助成膜物质助剂增塑剂、催干剂、固化剂、稳定剂、防霉剂、防污剂、乳化剂、润湿剂、防结皮剂、引发剂等稀释剂石油溶剂如200号油漆溶剂、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、松节油、环戊二烯、醋酸丁酯、丁醇、乙醇等.涂料的组成二 色料1颜料：无机，有机颜料2染料：酸性，碱性等3体质颜料：碳酸钙，硫酸钡等色料在涂料中起显色作用及特殊功能。.涂料的组成三 溶剂：通常指水、矿物油及有机溶剂包括1脂肪烃：正己烷等2芳香烃：苯，甲苯，二甲苯等3醇：甲醇， 乙醇，异丙醇等4酯：乙酸乙酯，正丁酯等5醚：乙二醇单丁醚6酮：丙酮，环己酮，丁酮等溶剂大作用主要溶解成膜物质，赋予涂料流动性及施工性能，会挥发，有污染。.涂料的组成

4、四助剂1作用：对涂膜某方面的性能起改性作用。消费中根据涂料的性能要求来选择助剂。2种类对涂料消费过程发生作用的助剂。如：消泡剂、润湿剂、分散剂、乳化剂等。对涂料储存过程发生作用的助剂。如：防桔皮剂、防沉淀剂等。对涂料施工成膜过程发生作用的助剂。如：催干剂、固化剂、流平剂、防流挂剂等。对涂料性能发生作用的助剂。如：增塑剂、防霉剂、阻燃剂、防静电剂、紫外线、吸收剂。5制成特殊效果涂料。.涂料的组成普通涂料的配方组成树脂 1030%色料 130%溶剂 4070%助剂 0.15%.涂料的组成涂料配方：TC-2黑色水性木器漆材 料%1TC-2 PUA83.42消泡剂0.13基材潮湿剂24外表潮湿剂0.2

5、5平滑剂0.16腊乳液67流平剂0.28水性碳黑色浆8特性：快干，较好硬度，颜色均匀，用于实色木纹板材装修。.1.2涂装的根本概念涂装即时我们常称为施工，就是将涂料涂在承涂物件外表上的过程。涂装普通分为四个根本工序：1前处置，2涂装，3枯燥，4整理施工的方法有：1刷涂 2空气喷涂，3静电喷涂，4粉末喷涂等.涂料的作用.1.3涂料的分类与命名原那么1.3.1涂料的分类一按涂料形状分类：溶剂性涂料，高固含涂料，水性涂料，粉末涂料等二方法是按用途来分类：如建筑用漆、船舶用漆、电气绝缘漆、汽车用漆等。三按施工方法分类：如刷用漆、喷漆、烘漆、流态床涂装用漆等。四按涂料的作用分类：如打底漆、防锈漆、防腐漆

6、、防火漆、耐高温漆、头度漆、二度漆等。五按漆膜外观分类：如大红漆、有光漆、无光漆、半光漆、皱纹漆、锤纹漆等。六按成膜物质分类：见表12。这也是目前运用最广泛的分类方法。 七按成膜机理分类：转化型及非转化型.涂料的分类与命名原那么序号代号汉语拼音字母发音成膜物质类别主要成膜物质1Y衣油性漆类天然动植物油、清油熟油、合成油2T特天然树脂漆类松香及其衍生物、虫胶、乳酪素、动物胶、大漆及其衍生物3F佛酚醛树脂漆类改性酚醛树脂、纯酚醛树脂、二甲苯树脂.涂料的分类与命名原那么4L肋沥青漆类天然沥青、石油沥青、煤焦沥青、硬质酸沥青5C雌醇酸树脂漆类甘油醇酸树脂、季戊四醇醇酸树脂、改性醇酸树脂6A啊氨基树脂漆

7、类脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂7Q欺硝基漆类硝基纤维素、改性硝基纤维素8M模纤维素漆类乙基纤维、苄基纤维、羟甲基纤维、醋酸纤维、醋酸丁酯纤维、其它纤维及酯类9G哥过氯乙烯漆类过氯乙烯树脂、改性过氯乙烯树脂10X希乙烯漆类氯乙烯共聚树脂、聚醋酸乙烯及其共聚物、聚乙烯醇缩醛树脂、聚二乙烯乙炔树脂.涂料的分类与命名原那么11B玻丙烯酸漆类丙烯酸酯树脂、丙烯酸共聚物及其它改性树脂12Z资聚酯漆类饱和聚酯树脂、不饱和聚酯树脂13H喝环氧树脂漆类环氧树脂、改性环氧树脂14S思聚氨酯漆类聚氨基甲酸酯15W吴元素有机漆类有机硅、有机钛、有机铝等元素有机聚合物16J基橡胶漆类天然橡胶及其衍生物、合成橡胶及其衍生物

8、17E额其它漆类未包括在以上所列的其它成膜物质，如无机高分子资料、聚酰亚胺树脂等18辅助资料稀释剂、防潮剂、催干剂、脱漆剂、固化剂.1.3.2涂料的命名按国家规范GB/T2705-92我国对涂料的命名原那么规定如下: (1) 全名=颜料或颜色称号+成膜物质+根本称号。如红醇酸磁漆、锌黄酚醛防锈漆等。 (2) 对于某些有专业用途及特性的产品，必要时在成膜物质后面加以阐明。如醇酸导电磁漆、白硝基外用漆等。涂料的型号分三个部分，第一部是成膜物质，第二部分是根本称号，第三部分是序号,以表示同类产品间的组成、配比或用途的不同。如C042，C代表成膜物质醇酸树脂,04代表根本称号磁漆(见表1-3)，2那么

9、是序号。 辅助资料型号分两个部分，第一部分是种类；第二部分是序号。例如，F2，代表防潮剂，2那么代表序号。 .涂料的命名-根本称号及代号代号代表称号代号代表称号代号代表称号00清油22木器漆53防锈漆01清漆23罐头漆54耐油漆02厚漆55耐水漆03调合漆30浸渍绝缘漆04磁漆31覆盖绝缘漆60防火漆05粉末漆料32绝缘磁、烘漆61耐热漆06底漆33粘合绝缘漆62变色漆07腻子34漆包线漆63涂布漆35硅钢片漆64可剥漆09大漆36电容器漆37电阻漆、电位器漆66感光涂料11电泳漆38半导体漆67隔热涂料12乳胶漆.涂料的命名-根本称号及代号13其它水溶性漆40防污漆、防蛆漆80地板漆14 透

10、 明 漆41 水 线 漆81 渔 网 漆15 斑 纹 漆42 甲 板 漆、甲 板 防 滑 漆82 锅 炉 漆16 锤 纹 漆43 船 壳 漆83 烟 囱 漆17 皱 纹 漆44 船 底 漆84 黑 板 漆18 裂 纹 漆85 调 色 漆19 晶 纹 漆50 耐 酸 漆86 标 志 漆、 路 线 漆20 铅 笔 漆51 耐 碱 漆98 胶 液52 防 腐 漆99 其 它.1.3.3涂料的原理涂料涂布于物体外表上后，由液体或不延续的粉末形状转变为致密的固体延续薄膜的过程，称为涂膜的枯燥，或固化。涂膜枯燥是涂料施工的主要内容之一。由于这一过程不仅占用很多时间，而且有时能耗很高，因此对涂料施工的效率和

11、经济性产生艰苦的影响。 涂膜的固化机理有三种类型，一种是物理机理，其他两种是化学机理。 第一，物理机理固化。只靠涂料中液体溶剂或分散相)蒸发而得到干硬涂膜的枯燥过程称为物理机理固化。高聚物在制成涂料时曾经具有较大的分子量，失去溶剂后就变硬而不粘，在枯燥过程中，高聚物不发生化学反响。.1.3.3涂料的原理第二，涂料与空气发生反响的交链固化。氧气能与干性植物油和其它不饱和化合物反响而产生游离基并引起聚合反响，水份也能和异氰酸酯发生反响，这两种反响都能得到交联的涂膜，所以在储存期间，涂料罐必需密封良好，与空气隔绝，通常用低分子量的聚合物分子量10005000)或分子量较大的简单分子，这样，涂料的固体

12、份可以高一些。 第三，涂料之间发生反响的交联固化。涂料在储存间必需坚持稳定，可以用双罐装涂料法或是选用在常温下互不发生反响，只是在高温下或是遭到辐射时才发生反响的组份。.1.3.3涂料的原理三种机理之间的比较见表14。表14 涂膜固化机理枯燥机理1涂料中液体的 挥发2涂料和空气之间的交联反响3涂料组分之间的交联反响涂料中成膜物质的分子量高低低或高涂料的固体分a.溶液型涂料低，1035b.乳液型涂料中到高，4070中到高25100中到高 30100.1.3.3涂料的原理涂膜中聚合类型线型交联型交联型抛光性、修补性、再流平性好可或差可或差不加热时的枯燥速度快慢到适中较快最低枯燥温度无实践限制对溶液

13、型而言在冷天很慢不一定，普通为1015贮运情况好涂料罐必需密封良好除烘干和辐射固化型之外，必需双罐装举例硝酸纤维素和其它挥发性漆某些乳胶漆某些有机溶胶漆装饰性建筑漆某些烘漆单罐装聚氨酯工业烘漆酸催化漆聚氨基甲酸酯涂料不饱和聚酯木器涂料.1.4 涂料的运用及行业开展情况.1.4 涂料的运用及行业开展情况古代：天然油脂，天然树脂近代：改性天然树脂，少量合成树脂现代：合成树脂未来：？思索环保及功能。涂料的大量消费及运用呵斥环境问题。北京奥运运用数十亿元涂料。.1.4 涂料的运用及行业开展情况20年代：硝基纤维素30年代：醇酸树脂40年代：环氧树脂50年代：聚丙烯酸酯60年代：聚氨酯70年代：粉末涂料

14、80年代：高固分涂料90年代：功能性涂料如今：环保、纳米涂料.1.4 涂料的运用及行业开展情况国外著名涂料公司：1德国把斯夫BASF2日本关西涂料3PPG涂料4英国帝国化学ICI国内著名涂料公司：1华润涂料2嘉宝涂料3雅士利4多乐士5立邦涂料近两年来，世界10大涂料公司全部登陆中国。.1.4 涂料的运用及行业开展情况2021年世界十大涂料品牌排名： 1.AKZONOBEL(NED) 阿克苏诺贝尔(荷兰) 170.5亿美圆2.PPG Industries(U.S.)PPG工业(美国) 125.4亿美圆3.Sherwin-Williams(U.S.) 宣威-威廉姆斯海洋维护(美国) 78.4亿美圆

15、4.DUPONT(U.S.)杜邦(美国)50.5亿美圆5.BASF(GER.)巴斯夫(德国)45.3亿美圆6.RPM Inc(U.S.) RPM 国际(美国)34.1亿美圆7.Diamond Paints(U.S.) 钻石涂料(美国) 33.2亿美圆8.SACAL(U.K.) 三彩国际(英国)32.8亿美圆9.VALSPAR (U.S.) 威士伯(美国)32.2亿美圆10.Nippon Paint(JPN) 立邦涂料(日本)26.3亿美圆.1.4 涂料的运用及行业开展情况.1.4 涂料的运用及行业开展情况中国涂料现状分析1995年 4544家其中乡镇企业31182021年8000家其中华东45

16、%中南30%华北15%其他10%2021年1-4月我国涂料总产量193万吨其中工业涂料.8万吨建筑涂料54.2万吨。集中在长三角和珠三角地域，年产5000T以上的有27家，10000T以上的有14家，超20000T的有8家，立邦涂料最大占全国总量的9.7%.1.4 涂料的运用及行业开展情况2021年17月我国涂料产量超越660万吨，同比增长10.59%。广东省：128.27万吨，增长17.39%，占总量20%。.1.4 涂料的运用及行业开展情况根据KNG咨询公司2007-2021年亚洲油漆与涂料市场报告2007年亚洲涂料消费量970万吨，295亿美圆。中国是亚洲最大的涂料消费国占46%，中国涂料工业将坚持11%的增长率，2021年将到达52%。.1.4 涂料的运用及行业开展情况中国涂料行业存在的问题1企业数量多规模小2新产品开发力度小3缺乏行业战略决策4内外部资源利用缺乏5本钱控制不力对策1制