5-高分子涂料与粘合剂课件

高分子涂料与胶粘剂第一部分

涂料涂料的定义“涂料是一种材料，这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜，又称漆膜或涂层。”《涂料工艺》涂料的基础知识涂料旧称油漆，是一种涂覆在物体表面并能形成牢固附着的连续薄膜的配套工程材料。涂料在使用前是一种有机高分子溶液（如清漆）、胶体（如色漆）或粉末，添加或不添加颜料后调制而成。目前，高分子树脂被广泛应用于涂料中，使涂料产品的面貌发生了极大改变。涂料的组成涂料成膜物油脂天然或合成的树脂不挥发活性稀释剂溶剂有机溶剂或水颜料、填料助剂油脂：20~30%树脂：10~20%溶剂：33~47%其他：6~30%

涂料的作用保护作用物质暴露在大气中，受湿气、氧气、CO2、CO、NH3、NO2、NO等酸碱气体和溶剂的侵蚀，从而造成金属锈蚀、木材腐朽、水泥风化等破坏现象。涂料的作用装饰作用制品鲜艳美观的涂装可使物品显得更加美观、起到美化环境和美化生活的作用。涂料的作用标示作用涂覆绘制在制品表面，通过图案、色彩等表示各种特殊信息。特种涂料指一些具有特殊功用的涂料，包括：防污涂料、防结蜡涂料、示温涂料、导电涂料、吸波涂料、烧蚀涂料、防辐射涂料等等。

涂料产品的分类涂料品种繁多，仅目前在我国市面上销售的品种就超过了1000种。按有无颜料可分为：清漆和色漆；按形态可分为：水性涂料、溶剂型涂料、粉末涂料、高固体分涂料、无溶剂涂料。按用途可分为：汽车漆、建筑漆、木器漆等按施工方法可分为：喷漆、浸漆、烘漆等按效果可分为：绝缘漆、防锈漆、防污漆等等。即使对同一类涂料品种，其性能和用途也各不相同。

涂料的历史

涂料的发展天然树脂阶段即主要以天然油脂、大漆、虫胶等天然树脂或改性的天然树脂为原料制成的溶剂性涂料和天然树脂涂料。天然树脂的特点是原料易得，制备工艺简单，但涂料的性能和用途都很有限。用于涂料的天然树脂俗称大漆，是我国著名特产，又有“国漆”之称。从漆树上采割下来的汁液称为毛生漆或原桶漆，用白布滤去杂质称为生漆，即可直接涂饰家具及其他制品。也可将生漆进行精制或改性处理制得具有多种性能的天然漆。

生漆生漆含有多种化学成分．其主要成分及含量一般为：漆酚40％~70％、漆酶含氮物10％、树胶汁约为10％、水分15％-40％。

漆酚生漆含漆酚40～70%，为儿茶酚的四种衍生物(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)的混合物。其中漆酚Ⅳ占50%。《本草纲目·木二·漆》：“生漆：去长虫。久服，轻身耐老。”治钩虫病：生漆用饭包如黄豆大，每次吞服一粒。(《湖南药物志》)治水蛊：真生漆一斤(锅内溶化，麻布绞去渣，复入锅内熬干)，雄黄一斤。为末，醋糊丸梧子大，每四分，大麦芽煎汤下。(《医学入门》漆雄丸)漆酚具有毒性，能引起皮肤强烈起泡与过敏性皮炎。

漆的发展采集生漆并应用的历史很早，在距今大约七千年前的河姆渡文化遗址就有原始漆器出土。中国漆艺已走过了七千年的辉煌历程，已成为我国传统文化的精华之一。

漆器涂漆的器物。现多指一种表面上有一层漆的手工艺品。由于漆有耐酸、耐碱、耐热、防腐等特性，因此很早就被人们利用。

其他重要的天然树脂涂料沥青蜂蜡阿拉伯树胶

油脂-颜料涂料体系来源于天然动植物油脂中的不饱和脂肪酸在氧气存在下可发生聚合和交联反应。可用于涂料的天然动植物油包括：亚麻籽油、大豆油、红花油、桐油以及鲱鱼油等。这类涂料包括清漆(不饱和脂肪酸)，稀释剂(溶剂)，无机颜料(金属氧化物或盐)

合成树脂阶段上世纪50年代后，随着石油化工业的飞速发展，特别是高分子科学的发展，以石油化工产品为原料的合成树脂品种日渐增多和成熟，涂料的发展也进入了以合成树脂为主要原料的发展阶段。这个阶段的特点是原料来源丰富、价格低廉、性能也有很大提高，基本上可以满足各种不同用途的需要，但这时的涂料仍以溶剂性涂料为主。

合成树脂涂料的品种目前在涂料领域常用的合成树脂包括：醇酸树脂和聚酯树脂酚醛树脂和氨基树脂环氧树脂聚氨酯树脂丙烯酸树脂其它用作涂料的合成树脂还包括：有机硅、氯化橡胶、烃类树脂、氟类树脂、乙烯类树脂等等。

涂料的原理涂料在使用前通常是具有反应活性官能团的液态低分子或线形高分子化合物（溶液或熔融物）。将具有流动性的涂料涂布在所保护物体表面。通过涂料活性官能团的反应进行聚合和交联；也可以是溶剂挥发后聚合物析出或熔融聚合物冷却后在物体表面形成一层薄膜。最后通过低沸点溶剂的流延和挥发或熔融聚合物的冷却就形成了一层均匀、致密和美观的涂料保护层。

涂料的成膜原理具有流动性的液体涂料涂布在物体表面后形成湿膜物理成膜溶剂或分散介质挥发纤维素漆、丙烯酸漆、沥青漆等分散型涂料、粉末涂料化学成膜聚合物粒子凝聚氧化反应自由基聚合天然树脂、醇酸树脂酚醛树脂、环氧树脂引发剂不饱和聚酯能量引发烯类和炔类单体逐步聚合缩聚氨基树脂、醇酸树脂聚氨酯、环氧树脂氢转移交联剂催化型聚氨酯

涂料的施工使用前腻子底漆面漆使用后

“环保节约型”涂料阶段随着世界经济的发展和人们生活品质的不断提高，保护环境和节约能源越来越受到重视。环保涂料的4E原则：“Economy”,“Efficiency”,“Environment”，“Energyconservation”对于传统合成树脂型涂料，通常采用易挥发的有机溶剂，因此对于环境和人身健康都带来很大的潜在危害。世界各国也纷纷出台相应法规，限制涂料“VOC（volatileorganiccompounds）”值也就是挥发性有机物的排放量，这也使得环保型涂料得到了长足发展。

水性涂料水性涂料指以水为主要溶剂或分散介质，其最大优点在于大大降低了有机溶剂的用量或消除了有机溶剂的存在水性涂料更加复合环保要求，施工安全，不可燃、无毒性、无异味，是传统涂料最好的替代品之一。水稀释型水分散型乳液聚合水挥发涂装固化剂、交联剂

乳胶漆乳胶漆实际上就是颜料和聚合物的水分散体系（乳液）的混合物。为了便于成膜和加工，乳胶漆中通常还加入了分散剂、增稠剂等助剂。乳胶漆目前已广泛应用于建筑内外的装饰中。

高固体分涂料高固体分涂料实际就是低挥发分涂料，这种涂料与粉末涂料等不同的是仍含有少量溶剂（固体分比例一般高于70%）。高固体分涂料具有涂膜丰满、一次涂装可得到厚涂层；溶剂少，储存运输方便、环境污染小。高固体涂料的涂装技术相对较为简便，与溶剂分散型涂料类似，因此不必对设备进行专门的改造，在性能上也与溶剂分散型涂料接近甚至更好。加热

粉末涂料粉末涂料作为无溶剂涂料，在涂装过程中没有溶剂的挥发，适合于环境保护的要求，不使用有机溶剂，在生产和施工时较为安全。粉末涂料粘合剂颜料助剂热固性热塑性粉化固化冷却涂覆涂装热塑型热固型树脂

粉末涂料

辐射固化涂料辐射固化涂料是通过辐射能量引发液态的不饱和低聚物或单体的聚合与交联，从而得到高分子涂装。辐射固化体系主要包括：紫外光固化、电子束固化、射频固化、红外光固化、γ-射线固化和微波固化。其中最主要的是紫外光固化技术，这是因为这一技术操作简便易行，易于控制。为了促使涂料的辐射固化通常还需加入光敏剂和光引发剂，以便在聚合过程中产生自由基。

特种功能涂料：电功能涂料电功能涂料包括导电涂料、绝缘涂料、印刷电路涂料、防静电涂料等。

磁功能涂料

光功能涂料光功能涂料包括发光涂料、荧光涂料、变色涂料等。

热功能涂料热功能涂料包括耐热涂料、阻燃涂料、热吸收涂料、耐低温涂料等。

生物功能涂料生物功能涂料包括防污涂料、防霉涂料、杀菌涂料等第二部分

胶粘剂胶粘剂的定义也称粘合剂，指将两个同质或异质物体通过物理或化学作用黏结在一起的材料。根据所要粘合材料的特性（主要是表面特性，如粗糙度），需要使用不同的胶粘剂。

胶粘剂的基础知识胶粘剂在用料、作用等方面与涂料有很高的相似之处。胶粘剂在使用前也是液态（溶液或熔融），涂覆在物体表面后，胶粘剂中的聚合物或单体发生聚合或交联，随着胶粘剂中的溶剂挥发或熔融聚合物冷却后达到粘合的效果。按胶的成分可分为：有机物胶与无机物胶按胶的状态可分为：溶液、膏糊、粉末状按固化方式可分为：溶剂挥发型、化学反应型和热熔型

胶粘剂的基础知识胶粘剂一般由基料、固化剂、稀释剂、增塑剂、填料、偶联剂、引发剂、阻聚剂、增稠剂、稳定剂等其中的几种或多种构成。基料即主体高分子，是赋予胶粘剂粘性的主要成分，可分为树脂型和橡胶型。固化剂是促使基料从小分子化合物聚合为高分子或从线形高分子交联为网络状高分子的反应试剂。溶剂是胶粘剂中常用的试剂，通常为低粘度、易挥发有机溶剂。粘胶剂的发展6000年前的古埃及人就开始采用树脂粘合陶器。常用的天然胶粘剂还包括来源于牛奶的干酪、来源于淀粉的浆糊以及糖浆等。

天然粘胶剂皮胶骨胶虫胶胶粘剂的发展胶粘剂的发展法国化学家EdouardBenedictus偶然发现装过硝酸纤维素溶液的瓶子摔到地上后并没有散开。由此利用硝酸纤维素为粘合剂制备了第一块安全玻璃。

几种重要的胶粘剂环氧树脂胶粘剂是应用最广泛的一种胶粘剂，俗称“万能胶”，对金属和非金属都有很好的粘合效果。环氧树脂主要通过固化剂与环氧基团发生化学反应形成三维网络结构。聚氨酯胶粘剂是合成粘胶剂的重要品种，具有反应活性高、常温能固化、耐冲击等优异性能。丙烯酸酯胶粘剂聚合方式多样，在多种条件下均能作用具有耐水性、耐候性、耐腐蚀性、臭味小、与颜料粘合性好等优点。几种重要的胶粘剂醋酸乙烯酯粘合剂又称热熔胶，具有粘附力强、胶层有韧性、耐候性好等优点，其作用方式是聚合物的熔融后冷却。酚醛树脂胶粘剂氯丁橡胶胶粘剂具有极性大、分子内聚力大、粘接性好等优点。有机硅胶粘剂指以硅树脂或硅橡胶为基料的胶粘剂。具有独特的耐热和耐低温性，化学稳定性高、透气有弹性可以在较宽的温度范围内作用。淀粉胶粘剂是将淀粉加热和水糊化后形成的半透明粘稠的胶体状物质，具有绿色环保的优点常见的胶粘剂胶粘剂的应用经