涂料工藝學培訓講義

涂料工藝學鐘俊文課程說明上課32學時作業(yè)考試第一章緒論1.1.1涂料的定義：廣義：涂料是覆蓋于物體外表且能結成堅韌保護膜的物料的總稱。狹義：涂料是一類流體狀態(tài)(大多數(shù))或粉末狀態(tài)〔新近開展〕的物質(zhì)，把它涂布于物體外表上，經(jīng)過自然或人工的方法枯燥固化形成一層薄膜，均勻地覆蓋和良好地附著在物體的外表上，具有防護和裝飾的作用的物質(zhì)。這樣形成的膜我們稱之為涂膜或涂層。1.1.2涂料的作用：裝飾保護標識特殊功能1.1.3涂料的特點：應用廣泛，品種繁多，使用方便，容易更新，有一定局限性。1.1.4涂料的組成涂料的組成通常由四個局部組成：成膜物質(zhì)，色料，溶劑及助劑。粉末涂料例外?！矆D〕一主要成膜物質(zhì)1天然油料：動物油:：鯊魚油、帶魚油、牛油等植物油：桐油、豆油、蓖麻油等。2天然樹脂：蟲膠、松香、天然瀝青等。3合成樹脂：酚醛、醇酸、氨基、丙烯酸酯樹脂等。成膜物質(zhì)是涂料的根底，起骨架作用。1.1.4涂料的組成涂料的組成組成原料主要成膜物質(zhì)油料動物油:：鯊魚油、帶魚油、牛油等植物油：桐油、豆油、蓖麻油等樹脂天然樹脂：蟲膠、松香、天然瀝青等合成樹脂：酚醛、醇酸、氨基、丙烯酸酯樹脂等次要成膜物質(zhì)顏料/染料無機顏料：鈦白粉、氧化鋅、鉻黃、鐵藍、炭黑等有機顏料：甲苯胺紅、酞菁藍、耐曬黃等防銹顏料：紅丹、鋅鉻黃、偏硼酸鋇等體質(zhì)顏料滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇等輔助成膜物質(zhì)助劑增塑劑、催干劑、固化劑、穩(wěn)定劑、防霉劑、防污劑、乳化劑、潤濕劑、防結皮劑、引發(fā)劑等

稀釋劑石油溶劑（如200號油漆溶劑）、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、松節(jié)油、環(huán)戊二烯、醋酸丁酯、丁醇、乙醇等涂料的組成二色料1顏料：無機，有機顏料2染料：酸性，堿性等3體質(zhì)顏料：碳酸鈣，硫酸鋇等色料在涂料中起顯色作用及特殊功能。涂料的組成三溶劑：通常指水、礦物油及有機溶劑包括1脂肪烴：正己烷等2芳香烴：苯，甲苯，二甲苯等3醇：甲醇，乙醇，異丙醇等4酯：乙酸乙酯，正丁酯等5醚：乙二醇單丁醚6酮：丙酮，環(huán)己酮，丁酮等溶劑大作用主要溶解成膜物質(zhì)，賦予涂料流動性及施工性能，會揮發(fā)，有污染。涂料的組成四助劑1作用：對涂膜某方面的性能起改性作用。生產(chǎn)中根據(jù)涂料的性能要求來選擇助劑。2種類①對涂料生產(chǎn)過程發(fā)生作用的助劑。如：消泡劑、潤濕劑、分散劑、乳化劑等。②對涂料貯存過程發(fā)生作用的助劑。如：防桔皮劑、防沉淀劑等。③對涂料施工成膜過程發(fā)生作用的助劑。如：催干劑、固化劑、流平劑、防流掛劑等。④對涂料性能發(fā)生作用的助劑。如：增塑劑、防霉劑、阻燃劑、防靜電劑、紫外線、吸收劑。5制成特殊效果涂料。涂料的組成一般涂料的配方組成樹脂10～30%色料1～30%溶劑40～70%助劑0.1～5%涂料的組成涂料配方：TC-2黑色水性木器漆材

料%〔1〕TC-2PUA83.4〔2〕消泡劑0.1〔3〕基材濕潤劑2〔4〕外表濕潤劑0.2〔5〕平滑劑0.1〔6〕臘乳液6〔7〕流平劑0.2〔8〕水性碳黑色漿8特性：快干，較好硬度，色彩均勻，用于實色木紋板材裝修。涂裝即時我們常稱為施工，就是將涂料涂在承涂物件外表上的過程。涂裝一般分為四個根本工序：〔1〕前處理，〔2〕涂裝，〔3〕枯燥，〔4〕整理施工的方法有：〔1〕刷涂〔2〕空氣噴涂，〔3〕靜電噴涂，〔4〕粉末噴涂等涂料的作用涂料的分類與命名原那么〔一〕按涂料形態(tài)分類：溶劑性涂料，高固含涂料，水性涂料，粉末涂料等〔二〕方法是按用途來分類：如建筑用漆、船舶用漆、電氣絕緣漆、汽車用漆等?！踩嘲词┕し椒ǚ诸悾喝缢⒂闷?、噴漆、烘漆、流態(tài)床涂裝用漆等?！菜摹嘲赐苛系淖饔梅诸悾喝绱虻灼帷⒎冷P漆、防腐漆、防火漆、耐高溫漆、頭度漆、二度漆等?！参濉嘲雌崮ね庥^分類：如大紅漆、有光漆、無光漆、半光漆、皺紋漆、錘紋漆等?！擦嘲闯赡の镔|(zhì)分類：見表1－2。這也是目前使用最廣泛的分類方法?！财摺嘲闯赡C理分類：轉(zhuǎn)化型及非轉(zhuǎn)化型涂料的分類與命名原那么序號代號（漢語拼音字母）發(fā)音成膜物質(zhì)類別主要成膜物質(zhì)1Y衣油性漆類天然動植物油、清油（熟油）、合成油2T特天然樹脂漆類松香及其衍生物、蟲膠、乳酪素、動物膠、大漆及其衍生物3F佛酚醛樹脂漆類改性酚醛樹脂、純酚醛樹脂、二甲苯樹脂涂料的分類與命名原那么4L肋瀝青漆類天然瀝青、石油瀝青、煤焦瀝青、硬質(zhì)酸瀝青5C雌醇酸樹脂漆類甘油醇酸樹脂、季戊四醇醇酸樹脂、改性醇酸樹脂6A啊氨基樹脂漆類脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂7Q欺硝基漆類硝基纖維素、改性硝基纖維素8M模纖維素漆類乙基纖維、芐基纖維、羥甲基纖維、醋酸纖維、醋酸丁酯纖維、其它纖維及酯類9G哥過氯乙烯漆類過氯乙烯樹脂、改性過氯乙烯樹脂10X希乙烯漆類氯乙烯共聚樹脂、聚醋酸乙烯及其共聚物、聚乙烯醇縮醛樹脂、聚二乙烯乙炔樹脂涂料的分類與命名原那么11B玻丙烯酸漆類丙烯酸酯樹脂、丙烯酸共聚物及其它改性樹脂12Z資聚酯漆類飽和聚酯樹脂、不飽和聚酯樹脂13H喝環(huán)氧樹脂漆類環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧樹脂14S思聚氨酯漆類聚氨基甲酸酯15W吳元素有機漆類有機硅、有機鈦、有機鋁等元素有機聚合物16J基橡膠漆類天然橡膠及其衍生物、合成橡膠及其衍生物17E額其它漆類未包括在以上所列的其它成膜物質(zhì)，如無機高分子材料、聚酰亞胺樹脂等18

輔助材料稀釋劑、防潮劑、催干劑、脫漆劑、固化劑按國家標準GB/T2705-92我國對涂料的命名原那么規(guī)定如下:(1)全名=顏料或顏色名稱+成膜物質(zhì)+根本名稱。如紅醇酸磁漆、鋅黃酚醛防銹漆等。(2)對于某些有專業(yè)用途及特性的產(chǎn)品，必要時在成膜物質(zhì)后面加以說明。如醇酸導電磁漆、白硝基外用漆等。涂料的型號分三個局部，第一部是成膜物質(zhì)，第二局部是根本名稱，第三局部是序號,以表示同類產(chǎn)品間的組成、配比或用途的不同。如C－04－2，C代表成膜物質(zhì)醇酸樹脂,04代表根本名稱磁漆(見表1-3)，2那么是序號。輔助材料型號分兩個局部，第一局部是種類；第二局部是序號。例如，F(xiàn)－2，代表防潮劑，2那么代表序號。涂料的命名-根本名稱及代號代號代表名稱代號代表名稱代號代表名稱00清油22木器漆53防銹漆01清漆23罐頭漆54耐油漆02厚漆

55耐水漆03調(diào)合漆30（浸漬）絕緣漆

04磁漆31（覆蓋）絕緣漆60防火漆05粉末漆料32絕緣（磁、烘）漆61耐熱漆06底漆33粘合絕緣漆62變色漆07膩子34漆包線漆63涂布漆

35硅鋼片漆64可剝漆09大漆36電容器漆

37電阻漆、電位器漆66感光涂料11電泳漆38半導體漆67隔熱涂料12乳膠漆

涂料的命名-根本名稱及代號13其它水溶性漆40防污漆、防蛆漆80地板漆14

透

明

漆41

水

線

漆81

漁

網(wǎng)

漆15

斑

紋

漆42

甲

板

漆、甲

板

防

滑

漆82

鍋

爐

漆16

錘

紋

漆43

船

殼

漆83

煙

囪

漆17

皺

紋

漆44

船

底

漆84

黑

板

漆18

裂

紋

漆

85

調(diào)

色

漆19

晶

紋

漆50

耐

酸

漆86

標

志

漆、

路

線

漆20

鉛

筆

漆51

耐

堿

漆98

膠

液

52

防

腐

漆99

其

它涂料涂布于物體外表上后，由液體或不連續(xù)的粉末狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橹旅艿墓腆w連續(xù)薄膜的過程，稱為涂膜的枯燥，或固化。涂膜枯燥是涂料施工的主要內(nèi)容之一。由于這一過程不僅占用很多時間，而且有時能耗很高，因而對涂料施工的效率和經(jīng)濟性產(chǎn)生重大的影響。涂膜的固化機理有三種類型，一種是物理機理，其余兩種是化學機理。第一，物理機理固化。只靠涂料中液體〔溶劑或分散相)蒸發(fā)而得到干硬涂膜的枯燥過程稱為物理機理固化。高聚物在制成涂料時已經(jīng)具有較大的分子量，失去溶劑后就變硬而不粘，在枯燥過程中，高聚物不發(fā)生化學反響。第二，涂料與空氣發(fā)生反響的交鏈固化。氧氣能與干性植物油和其它不飽和化合物反響而產(chǎn)生游離基并引起聚合反響，水份也能和異氰酸酯發(fā)生反響，這兩種反響都能得到交聯(lián)的涂膜，所以在貯存期間，涂料罐必須密封良好，與空氣隔絕，通常用低分子量的聚合物〔分子量1000～5000)或分子量較大的簡單分子，這樣，涂料的固體份可以高一些。第三，涂料之間發(fā)生反響的交聯(lián)固化。涂料在貯存間必須保持穩(wěn)定，可以用雙罐裝涂料法或是選用在常溫下互不發(fā)生反響，只是在高溫下或是受到輻射時才發(fā)生反響的組份。三種機理之間的比較見表1－4。表1－4涂膜固化機理干燥機理（1）涂料中液體的

揮發(fā)（2）涂料和空氣之間的交聯(lián)反應（3）涂料組分之間的交聯(lián)反應涂料中成膜物質(zhì)的分子量高低低或高涂料的固體分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％涂膜中聚合類型線型交聯(lián)型交聯(lián)型拋光性、修補性、再流平性好可或差可或差不加熱時的干燥速度快慢到適中較快最低干燥溫度無實際限制（對溶液型而言）在冷天很慢不一定，一般為10～15℃貯運情況好涂料罐必須密封良好除烘干和輻射固化型之外，必須雙罐裝舉例硝酸纖維素和其它揮發(fā)性漆某些乳膠漆某些有機溶膠漆裝飾性（建筑）漆某些烘漆單罐裝聚氨酯工業(yè)烘漆酸催化漆聚氨基甲酸酯涂料不飽和聚酯木器涂料1.4涂料的應用及行業(yè)開展狀況1.4涂料的應用及行業(yè)開展狀況古代：天然油脂，天然樹脂近代：改性天然樹脂，少量合成樹脂現(xiàn)代：合成樹脂將來：？考慮環(huán)保及功能。涂料的大量生產(chǎn)及使用造成環(huán)境問題。北京奧運使用數(shù)十億元涂料。1.4涂料的應用及行業(yè)開展狀況20年代：硝基纖維素30年代：醇酸樹脂40年代：環(huán)氧樹脂50年代：聚丙烯酸酯60年代：聚氨酯70年代：粉末涂料80年代：高固分涂料90年代：功能性涂料現(xiàn)在：環(huán)保、納米涂料1.4涂料的應用及行業(yè)開展狀況國外著名涂料公司：1〕德國把斯夫〔BASF〕2〕日本關西涂料3〕PPG涂料4〕英國帝國化學〔ICI〕國內(nèi)著名涂料公司：1〕華潤涂料2〕嘉寶涂料3〕雅士利4〕多樂士5〕立邦涂料近兩年來，世界10大涂料公司全部登陸中國。1.4涂料的應用及行業(yè)開展狀況2021年世界十大涂料品牌排名：1.4涂料的應用及行業(yè)開展狀況1.4涂料的應用及行業(yè)開展狀況中國涂料現(xiàn)狀分析1995年4544家其中鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)31182021年8000家其中華東45%中南30%華北15%其他10%2021年1-4月我國涂料總產(chǎn)量193萬噸其中工業(yè)涂料137.8萬噸建筑涂料54.2萬噸。集中在長三角和珠三角地區(qū)，年產(chǎn)5000T以上的有27家，10000T以上的有14家，超20000T的有8家，立邦涂料最大占全國總量的9.7%1.4涂料的應用及行業(yè)開展狀況2021年1—7月我國涂料產(chǎn)量超過660萬噸，同比增長10.59%。廣東省：128.27萬噸，增長17.39%，占總量20%。1.4涂料的應用及行業(yè)開展狀況根據(jù)KNG咨詢公司2007-2021年亞洲油漆與涂料市場報告2007年亞洲涂料消費量970萬噸，295億美元。中國是亞洲最大的涂料消費國占46%，中國涂料工業(yè)將保持11%的增長率，2021年將到達52%。1.4涂料的應用及行業(yè)開展狀況中國涂料行業(yè)存在的問題1企業(yè)數(shù)量多規(guī)模小2新產(chǎn)品開發(fā)力度小3缺乏行業(yè)戰(zhàn)略決策4內(nèi)外部資源利用缺乏5本錢控制不力對策1制定開展方