涂料工艺学绪论

涂料工艺学钟俊程说明上课32学时作业考试第一章绪论1.1涂料的基本概念1.1.1涂料的定义：广义：涂料是覆盖于物体表面且能结成坚韧保护膜的物料的总称。狭义：涂料是一类流体状态(大多数)或粉末状态（新近发展）的物质，把它涂布于物体表面上，经过自然或人工的方法干燥固化形成一层薄膜，均匀地覆盖和良好地附着在物体的表面上，具有防护和装饰的作用的物质。这样形成的膜我们称之为涂膜或涂层。1.1.2涂料的作用：装饰保护标识特殊功能1.1.3涂料的特点：应用广泛，品种繁多，使用方便，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，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。成膜物质是涂料的基础，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。涂料的组成四助剂1作用：对涂膜某方面的性能起改性作用。生产中根据涂料的性能要求来选择助剂。2种类①对涂料生产过程发生作用的助剂。如：消泡剂、润湿剂、分散剂、乳化剂等。②对涂料贮存过程发生作用的助剂。如：防桔皮剂、防沉淀剂等。③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。④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。涂料的组成成一般涂料的的配方组成成树脂10～30%色料1～30%溶剂40～70%助剂0.1～～5%涂料的组成成涂料配方：：TC-2黑色水性性木器漆材料料%（（1）TC-2PUA83.4（2）消泡剂剂0.1（（3）基材材湿润剂2（4）表表面湿润剂剂0.2（（5）平滑滑剂0.1（6）腊腊乳液6（（7）流平平剂0.2（8）水水性碳黑色色浆8特性性：快干，，较好硬度度，色彩均均匀，用于于实色木纹纹板材装修修。1.2涂装装的基本概概念涂装即时我们们常称为施工工，就是将涂涂料涂在承涂涂物件表面上上的过程。涂装一般分为为四个基本工序：（1）前处理，，（2）涂装装，（3）干干燥，（4））整理施工的方法有：（1）刷涂（（2）空气喷喷涂，（3））静电喷涂，，（4）粉末末喷涂等涂料的作用1.3涂料的分类与与命名原则1.3.1涂涂料的分类（一）按涂料料形态分类：：溶剂性涂料料，高固含涂涂料，水性涂涂料，粉末涂涂料等（二）方法是是按用途来分分类：如建筑筑用漆、船舶舶用漆、电气气绝缘漆、汽汽车用漆等。。（三）按施工工方法分类：：如刷用漆、、喷漆、烘漆漆、流态床涂涂装用漆等。。（四）按涂料料的作用分类类：如打底漆漆、防锈漆、、防腐漆、防防火漆、耐高高温漆、头度度漆、二度漆漆等。（五）按漆膜膜外观分类：：如大红漆、、有光漆、无无光漆、半光光漆、皱纹漆漆、锤纹漆等等。（六）按成膜膜物质分类：：见表1－2。这也是目目前使用最广广泛的分类方方法。（七）按成膜膜机理分类：：转化型及非非转化型涂料的分类与与命名原则序号代号（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与命名原则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与命名原则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，如无机高分子材料、聚酰亚胺树脂等18

辅助材料稀释剂、防潮剂、催干剂、脱漆剂、固化剂1.3.2涂涂料的命名按国家标准GB/T2705-92我国对涂料的的命名原则规规定如下:(1)全名名=颜料或颜颜色名称+成成膜物质+基基本名称。如如红醇酸磁漆漆、锌黄酚醛醛防锈漆等。。(2)对于于某些有专业业用途及特性性的产品，必必要时在成膜膜物质后面加加以说明。如如醇酸导电磁磁漆、白硝基基外用漆等。。涂料的型号分分三个部分，，第一部是成成膜物质，第第二部分是基基本名称，第第三部分是序序号,以表示示同类产品间间的组成、配配比或用途的的不同。如C－04－2，C代表成成膜物质醇酸酸树脂,04代表基本名名称磁漆(见见表1-3)，2则是序序号。辅助材料型号号分两个部分分，第一部分分是种类；第第二部分是序序号。例如，，F－2，代代表防潮剂，，2则代表序序号。涂料的命名-基本名称及及代号代号代表名称代号代表名称代号代表名称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-基本名称及及代号13其它水溶性漆40防污漆、防蛆漆80地板漆14

透

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涂涂料的原理涂料涂布于物物体表面上后后，由液体或或不连续的粉粉末状态转变变为致密的固固体连续薄膜膜的过程，称称为涂膜的干干燥，或固化化。涂膜干燥燥是涂料施工工的主要内容容之一。由于于这一过程不不仅占用很多多时间，而且且有时能耗很很高，因而对对涂料施工的的效率和经济济性产生重大大的影响。涂膜的固化机机理有三种类类型，一种是是物理机理，，其余两种是是化学机理。。第一，物理机机理固化。只只靠涂料中液液体（溶剂或或分散相)蒸蒸发而得到干干硬涂膜的干干燥过程称为为物理机理固固化。高聚物物在制成涂料料时已经具有有较大的分子子量，失去溶溶剂后就变硬硬而不粘，在在干燥过程中中，高聚物不不发生化学反反应。1.3.3涂涂料的原理第二，涂料与与空气发生反反应的交链固固化。氧气能能与干性植物物油和其它不不饱和化合物物反应而产生生游离基并引引起聚合反应应，水份也能能和异氰酸酯酯发生反应，，这两种反应应都能得到交交联的涂膜，，所以在贮存存期间，涂料料罐必须密封封良好，与空空气隔绝，通通常用低分子子量的聚合物物（分子量1000～5000)或或分子量较大大的简单分子子，这样，涂涂料的固体份份可以高一些些。第三，涂料之之间发生反应应的交联固化化。涂料在贮贮存间必须保保持稳定，可可以用双罐装装涂料法或是是选用在常温温下互不发生生反应，只是是在高温下或或是受到辐射射时才发生反反应的组份。。1.3.3涂涂料的原理三种机理之间间的比较见表表1－4。表1－4涂涂膜固化机理理干燥机理（1）涂料中液体的

挥发（2）涂料和空气之间的交联反应（3）涂料组分之间的交联反应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，10％～35％b.（乳液型涂料）中到高，40％～70％中到高25％～100％中到高30％～100％1.3.3涂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干燥速度快慢到适中较快最低干燥温度无实际限制（对溶液型而言）在冷天很慢不一定，一般为10～15℃贮运情况好涂料罐必须密封良好除烘干和辐射固化型之外，必须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涂料的应用及及行业发展状状况1.4涂料的应用及及行业发展状状况古代：天然油油脂，天然树树脂近代：改性天天然树脂，少少量合成树脂脂现代：合成树树脂将来：？考虑虑环保及功能能。涂料的大量生生产及使用造造成环境问题题。北京奥运运使用数十亿亿元涂料。1.4涂料的应用及及行业发展状状况20年代：硝硝基纤维素30年代：醇醇酸树脂40年代：环环氧树脂50年代：聚聚丙烯酸酯60年代：聚聚氨酯70年代：粉粉末涂料80年代：高高固分涂料90年代：功功能性涂料现在：环保、、纳米涂料1.4涂料的应用及及行业发展状状况国外著名涂料料公司：1）德国把斯斯夫（BASF）2）日本关西西涂料3）PPG涂涂料4）英国帝国国化学（ICI）国内著名涂料料公司：1）华润涂料料2）嘉宝涂料料3）雅士利4）多乐士5）立邦涂料料近两年来，世世界10大涂涂料公司全部部登陆中国。。1.4涂料的应用及及行业发展状状况2011年世世界十大涂料料品牌排名：：1.AKZONOBEL(NED)

阿克克苏诺贝尔(荷兰)170.5亿亿美元

2.PPGIndustries(U.S.)PPG工业(美国)125.4亿亿美元

3.Sherwin-Williams(U.S.)宣威威-威廉姆斯斯海洋保护(美国)78.4亿美美元

4.DUPONT(U.S.)杜杜邦(美国)50.5亿亿美元

5.BASF(GER.)巴巴斯夫(德德国)45.3亿美元6.RPMInc(U.S.)RPM国际(美国)34.1亿美元7.DiamondPaints(U.S.)钻钻石涂料(美国)33.2亿美元8.SACAL(U.K.)三三彩国际际(英国)32.8亿美美元

9.VALSPAR(U.S.)威威士伯(美美国)32.2亿美美元

10.NipponPaint(JPN)立立邦涂涂料(日本)26.3亿美元元1.4涂料的应用及及行业发展状状况1.4涂料的应用及及行业发展状状况中国涂料现状状分析1995年4544家家其中乡镇企企业31182008年8000家其其中华东45%中南30%华北15%其他10%2008年1-4月我国国涂料总产量量193万吨吨其中工业涂涂料137.8万吨建筑筑涂料54.2万吨。集集中在长三角角和珠三角地地区，年产5000T以以上的有27家，10000T以上上的有14家家，超20000T的有有8家，立邦邦涂料最大占占全国总量的的9.7%1.4涂料的应用及及行业发展状状况2012年1—7月我国国涂料产量超超过660万万吨，同比增增长10.59%。广东