涂料基礎部分的習題及答案

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。全文共頁-word可編輯涂料基礎1.涂料的作用普通包括哪三個方面？答：保護作用裝點作用其它作用：如標識、防霉、防火、絕緣、示溫、隱形等2.涂料由幾部分組成？各部分起什么作用？答：涂料是由成膜物質、顏料、溶劑和助劑所組成。成膜物：也稱基料或粘結劑是形成涂膜延續(xù)相的物質，也是最主要的成分，對涂料的性能起主要作用。顏料：能賦予涂料以色彩和遮蔽力，提高涂層的機械性能和耐久性溶劑：具有溶解或凝聚成膜物質為液態(tài)，降低涂料的粘度，使之易于施工涂布的作用。助劑：是涂料中的輔助組分，能對涂料或涂膜的某一特定方面的性能起改進作用?，F(xiàn)代涂料助劑主要有哪四大類？各舉兩例。答：對涂料生產過程發(fā)生作用的助劑。如消泡劑、潤濕劑（或凝聚劑、乳化劑）對涂料儲存過程發(fā)生作用的助劑。如防沉劑、穩(wěn)定劑（或防結皮劑）對涂料施工過程起作用的助劑。如流平劑、消泡劑（或催干劑、防流掛劑）對涂膜性能產生作用的助劑。如增塑劑、消光劑（或阻燃劑、防霉劑）4.涂料的分類主意無數，如何分類，分離包括哪些涂料？答：按照涂料形態(tài)分為：粉末涂料、液體液體；按成膜機理分：熱塑性涂料、熱固性涂料；按施工主意分：刷涂涂料、輥涂涂料、噴涂涂料、浸涂涂料、淋涂涂料、電泳涂涂料；按干燥方式分：常溫干燥涂料、烘干涂料、濕氣固化涂料、光固化涂料、電子束固化涂料；按涂布層次分：膩子、底漆、中涂漆、面漆；按涂膜外觀分：清漆、色漆（平光漆、亞光漆、高光漆）。5.在涂料施工中，習慣將干燥過程分為哪幾個階段？答：在涂料施工中，習慣將干燥過程分為三個階段：指觸干燥（觸干或表干）指涂膜從可流動的狀態(tài)干燥到用手指輕觸涂膜，手指不沾漆，但感到涂膜還發(fā)粘，并留有指痕。半硬干燥涂膜繼續(xù)干燥達到用手指輕按涂膜，在涂膜上不留有指痕的狀態(tài)。徹低干燥（實干）用手指強壓涂膜不殘留指紋，用手指磨擦涂膜不留傷痕時可稱為徹低干燥。6.涂料成膜方式主要有幾種？簡述其要點？天然干燥成膜（溶劑揮發(fā)成膜）：在室溫條件下濕膜隨時光推移溶劑揮發(fā)逐漸形成干膜加熱干燥成膜：將涂布了涂料的物件加熱，使?jié)衲じ淖優(yōu)楦赡??？商岣咄繉痈稍锼俣龋?jié)約時光，提高效率，可縮短操作過程和保養(yǎng)時光，減少占用場地，可提高涂層的物理機械性能，并且在密閉的環(huán)境中，可減少灰塵沾污涂膜。化學反應成膜：...乳膠成膜：...異常方式干燥成膜：濕膜受外加能量或其它條件（如光輻射，電子輻射，以及異常氣體等）才干形成干膜。7.從涂料的角度看，具有顯然結晶作用的聚合物作為成膜物是不合適的，其緣故是什么？涂膜會失去透明性，因為聚合物固體中同時存在結晶區(qū)和非結晶區(qū)，不同區(qū)域折射率不同，因此透明性變差。結晶度高的聚合物軟化溫度提高，軟化范圍變窄。軟化范圍寬能使漆膜易流平而不會產生流掛。結晶度高的聚合物不溶于普通溶劑，惟獨極性強的溶劑才可能使結晶度高的聚合物溶解。8.涂裝前對被涂物表面處理的作用和主意。答：涂裝前的表面處理，目的是提高基體的吸附力和防腐性能。（1）清除被涂物表面上的各種污垢，保證涂層具有優(yōu)良的防蝕、防腐性能及涂層與被涂物表面具有良好的附著力。（2）對經清洗過的被涂金屬制件表面舉行各種化學處理，以提高漆膜的附著力和耐腐蝕性。（3）采用機械的主意消除被涂物的機械加工缺陷和發(fā)明涂漆所需的表面粗糙度（或稱光潔度）9.涂料凝聚體系存在哪些不穩(wěn)定表現(xiàn)？①顏料結塊沉底②顏料絮凝沉降形成結構松散③浮色發(fā)花④粘度異常變化10.簡述促進凝聚體系穩(wěn)定化的措施。配方手段：準確挑選原料（包括顏料、漆料及助劑，主要考慮其性價比），準確決定用量。挑選合適的研磨設備減小顏料粒度，加大漆料粘度是能夠延緩沉降的因素。但粒度減小和粘度增大都是有限度的。因此，使用助劑是促進凝聚體系穩(wěn)定性的重要手段。11.論述表面張力與涂料的質量的關系。表面張力與濕膜的流平：涂料涂布所形成的濕膜是不平整的。涂料的表面張力可使?jié)衲け砻媪髌?，因平整的表面其表面積最小，即表面能最小。濕膜的流平過程就是低表面張力區(qū)的擴大，高表面張力區(qū)的縮小，即濕膜表面張力的均化過程。表面張力差是流平的動力。表面張力與漆膜對底材的附著力：漆膜對底材的附著力主要的、普遍存在的是范德華力。涂料必須對底材有良好的潤濕。表張力與顏料凝聚：在顏料的研磨凝聚中，研磨設備對顏料聚攏體施加較大的剪切力，使其破碎而產生新的表面，漆料必須迅速地賦予潤濕，以防重新聚攏。因此在研磨時需參加表面活性劑或先對顏料表面處理提高其表面潤濕能力，以提高研磨效率和顏料的凝聚效果面12.簡述粘附理論答：漆膜與基材之間可通過機械結合，物理吸附，形成氫鍵和化學鍵，互相蔓延等作用接合在一起。這些作用所產生的粘附力，決定了漆膜與基材間的附著力。機械結合力：涂料可滲透到基材或底漆（PVC≥CPVC）表面的空隙或孔隙中去，固化后就象許多小鉤子和楔子把漆膜與基材連結在一起講述漆膜與基材的粘附理論。吸附作用：包括物理吸附和化學吸附。涂料在固化前應徹低潤濕基材表面，才有較好的附著力?；瘜W鍵結合：化學鍵（包括氫鍵）的強度比范德華力強得多。當聚合物帶有氨基、羥基和羧基時，易與基材表面氧原子或氫氧基團等發(fā)生氫鍵作用，有較強的附著力。蔓延作用：當基材為高分子材料時涂料中的成膜物分子與基材分子互相蔓延（即互溶），使界面出現(xiàn)。靜電作用：金屬與有機漆膜接觸時，金屬對電子親合力低，容易失去電子，有機漆膜對電子親合力高，容易得到電子，故電子從金屬向漆膜轉移，使界面產生接觸電勢，形成雙電層，從而產生靜電作用。13.論述影響涂膜實際附著力的因素。涂料粘度的影響：涂料粘度低，容易流入基底孔隙中，可得到較高的機械力?；谋砻娴臐櫇袂闆r：金屬等高能表面需要先舉行表面預處理，獲得清潔的表面，才易潤濕；對于塑料等低能表面基材，需要舉行電火花或氧化劑處理，提高表面能，才可獲得良好的潤濕，從而利于提高附著力。表面粗糙度：提高表面粗糙度有利于表面潤濕，并可增強機械結合力。內應力的影響：漆膜內應力的兩個來源，一是涂料固化時體積收縮引起的，二是漆膜與基材的熱膨脹系數不同，溫度變化時產生的熱應力?？s聚體積收縮最嚴重，烯類單體或低聚物發(fā)生加聚反應收縮也較大，環(huán)氧樹脂開環(huán)聚合收縮力最小，附著力最高。14.簡述涂料中溶劑的作用，挑選涂料溶劑主要考慮哪些問題？答：溶劑的作用：降低粘度，調節(jié)流變性；調節(jié)玻璃化溫度；改進涂料涂布和漆膜的性能；控制涂料的電阻：相宜靜電噴涂；作為聚合物反應溶劑，控制聚合物的分子量及分布；在成膜物質的制備中控制聚合溫度和聚合物粒度。涂料溶劑的挑選考慮溶劑的溶解能力，揮發(fā)性，閃點，毒性及價格。溶劑對樹脂的溶解能力強，并且不形成氫鍵作用，有利于粘度的降低。揮發(fā)性需要平衡下列各種要求：快干、無縮孔、無流掛、無邊緣變厚現(xiàn)象，需要揮發(fā)速度快；不發(fā)白、無氣泡、流動性好、流平性好，需要揮發(fā)慢。（粘度的物理意義：流體在流動時，因為內摩擦力的作用，內部分子之間會產生妨礙作用，這種性質就是流體的粘性，粘性的大小就是粘度。對于稀溶液而言，大分子鏈在溶液中成單鏈狀態(tài)，溶劑的溶解能力越強，大分子的分子鏈越舒展，其在溶液中所占的體積比越大，溶劑與大分子鏈間的內摩擦力增大，溶液粘度也就越高；但膠粘劑或涂料屬于高濃度體系，大分子鏈互相纏結，粘度主要來源于大分子鏈之間的內摩擦力，此時倘若溶劑的溶解能力強，溶劑包圍在大分子鏈周圍，起到潤滑劑的作用，改善了大分子鏈的運動，內摩擦力減小，因而粘度降低。）15.什么是溶劑指數？答：溶劑指數用于表示溶劑對涂料的溶解能力，也就是降低粘度的能力，它是用標準溶劑調稀的涂料粘度與用被測溶劑調稀的涂料粘度的比值。16.什么是溶劑的相對揮發(fā)度？答：在標準條件下：一定的體積和表面積，標準氣流和藹流溫度（25℃）以及相對濕度為0的條件下，測得揮發(fā)失去90%的溶劑（體積或質量）的時光，以醋酸正丁酯的相對揮發(fā)度為1作為標準。17.影響溶劑揮發(fā)速率有哪些因素？答：溶劑的揮發(fā)速度受多種因素的綜合影響如：氫鍵、蒸汽壓、氣流、溫度、表面積/體積比、濕度，主要有：濕漆膜的表面溫度；（2）溶劑的蒸汽壓大，揮發(fā)快；（3）溶劑和空氣的界面；表面積大，揮發(fā)快；（4）空氣中揮發(fā)溶劑及時被帶走。18.漆膜溶劑的揮發(fā)分為幾個階段？溶劑揮發(fā)速度過快或者過慢對涂層質量的影響?漆膜溶劑的揮發(fā)分兩個階段1濕階段：溶劑本身揮發(fā)特性決定，涂料粘度升高，表面控制階段。2干階段：溶劑在涂層蔓延決定，與聚合物Tg、溶劑分子大小和形狀有關，蔓延控制階段。溶劑的揮發(fā)性是決定濕膜干燥過程中粘度變化的重要因素之一，揮發(fā)過快，粘度增強快不易流平，在烘烤時易起泡；揮發(fā)過慢，粘度增強太慢，易流掛，烘烤時易產生縮孔、邊緣變厚等現(xiàn)象。19.什么是涂料的VOC？降低VOC的主要途徑有哪些？答：VOC（VotatileorganicCompound）是指揮發(fā)性有機物。表示涂料里總揮發(fā)性有機物含量。降低VOC的主要途徑包括：1）提高固體物含量；2）以活性溶劑代替揮發(fā)性溶劑（如：干性油、不飽和聚酯、紫外光固化稀釋劑等；3）粉末涂料；4）以水性涂料代替有機溶劑（如：乳膠漆）。20.什么是流平？什么是流掛？兩者的作使勁有什么不同？答：流平：是指涂料施工后，其涂膜由不規(guī)矩，不平整的表面，流展成平整光潔表面的能力。漆膜由不平流向平滑的推進力不是重力，而是表面張力。流掛：涂料涂于一個垂直平面時，因為重力涂料向下流動的傾向。流掛是由重力引起的，而流平推進力為表面張力而不是重力。21.什么是流平劑？答：流平劑是指為了克服漆膜中的弊病，協(xié)助漆膜在干燥之前完成流平過程的一種溶劑，通常是低表面張力溶劑，如硅油。22.影響流平的因素（Ochard公式：粘度、波長、表面張力、厚度）？影響流掛的因素（粘度、密度、厚度）？答：（1）由Ochard公式可知，當涂料的粘度低時，Δt?。粁值高時，Δt??；Δt值小表示流平好，因此流平好希翼涂料的粘度低，涂層厚。涂料的密度大，流掛速度大；粘度大，流掛速度??；涂層薄，流掛速度也小?？刂屏鲯熘饕褪强刂普扯?。23.增稠劑的作用是什么？答：在制漆時使顏料在較高的粘度下研磨，有利于凝聚；在涂料儲存中，可防止顏料絮凝沉降；在施工中防止發(fā)生流掛現(xiàn)象，并改進涂刷施工性，增強膜厚，提高豐滿性。24.簡述表面張力與涂料的質量的關系。答：1）表面張力與濕膜的流平涂料涂布所形成的濕膜是不平整的。涂料的表面張力可使?jié)衲け砻媪髌?，因平整的表面其表面積最小，即表面能最小。表面張力差是流平的動力，濕膜的流平過程就是低表面張力區(qū)的擴大，高表面張力區(qū)的縮小，則濕膜表面張力的均化過程。不良的鋪展和的流平會造成縮孔、桔皮、厚邊等漆膜問題。2）表面張力與漆膜對底材的附著力漆膜對底材的附著力主要的、普遍存在的是范德華力。涂料必須對底材有良好的潤濕，才干實現(xiàn)涂料在底材表面的鋪展，增大兩者間作使勁的面積，從而提高附著力。3）表面張力與顏料凝聚在顏料的研磨凝聚中，研磨設備對顏料聚攏體施加較大的剪切力，使其破碎而產生新的表面，漆料必須迅速地賦予潤濕，以防重新聚攏。在研磨時參加表面活性劑或先對顏料表面處理提高其表面潤濕能力，以提高研磨效率和顏料的凝聚效果25.觸變性流體的特性是什么？涂料具有觸變性，可使涂料哪些性能得到改善？答：觸變性流體具有“一觸即變”的性質，也就是觸變性流體的粘度在恒定剪切速率作用下隨著剪切時光的增強而降低，當撤掉剪切速率后粘度升高。觸變性涂料在涂布(即受到剪切作用)時，粘度逐漸降低，使涂料具有很好的流動性，有利于涂布；而在靜置或涂布后，粘度升高，可防止流掛和顏料的沉降。26.顏料與染料的區(qū)別？（溶解度、化學性質、透光性、粘結性）?答：1）溶解性：普通來講顏料是不可溶的，染料是可溶的。2）化學性質：染料多是有機物，而顏料多是無機物。通常用于涂料的顏料多是無機物。3）透明性：溶解在樹脂中且使混合物展示透明外觀的著色劑稱為染料。不能溶解但會使光發(fā)生散射，使混合物展示混濁、半透明或不透明外觀的著色劑稱作顏料。4）粘結性：通過對基體的直接染色或親和性能明確區(qū)別顏料和染料。顏料對基體無親和力而染料對基體有親和力。27.為什么顏料粒度越小體系粘度越大？答：在等量顏料的前提下，因為顏料外層吸附有一層樹脂，顏料粒子愈細，所吸附的樹脂量愈多，則凝聚體（內相）在體系中所占的體積分數Vi要大大增強，按照Mooney（門尼）公式可知其體系粘度就越大。28.涂料發(fā)生絮凝時為什么粘度會升高無數？答：是因為涂料發(fā)生絮凝時凝聚體（內相）在體系中所占的體積分數Vi增強的結果。29.解釋乳膠漆涂料攪拌后粘度下降的緣故?答：以Mooney（門尼）粘度公式解釋乳膠漆在攪拌下粘度下降，當攪拌停止時粘度恢復的現(xiàn)象，主要是剪切時粒子形變的結果。乳膠的粒子通常是可以變形的，假定它是球形，在攪拌時，因受剪切力作用，可以變形為橄欖球形，此時Ke減少，?值增強，內相提供的粘度降低，因此體系粘度降低。30.體積顏料的作用（降低成本、改善強度、調節(jié)水汽透過、消光）?答：1）體積顏料常用來調節(jié)涂料的顏料體積濃度（PVC），降低成本。2）改善聚合物分子間的互相作使勁，降低分子內應力，增強漆膜的機械強度和附著力。3）涂料中顏料含量和顆粒形狀的不同，造成對水、汽透過漆膜的阻力也各不相同。調節(jié)漆膜的水汽滲透性。4）使漆膜表面粗糙，起到消光的目的。31.顏料粒子大小和形狀對涂料質量的影響?如何促進顏料粒子的凝聚穩(wěn)定？答：（1）顏料粒子的大小：粒子越小，凝聚度越大，反射光的面積越大，因而遮蔽力大；粒子越小著色力越大。顆粒大小還直接和吸油量有關，顆粒越小，表面積越大，吸油量越大。對大多數顏料而言，最有效的粒子尺寸為可見光波長的一半，此時發(fā)生折射、散射的效果最好。（2）顏料粒子的形狀：顆粒的形狀不同，其堆積與羅列也不同，因此會影響顏料的遮蔽力，涂料的流變性等。如針狀粒子，針狀顏料具有增強作用，因而可以改善涂料的機械性能；扁平粒子具有強烈的取向作用，具有較好的防腐性和異常的外觀。（3）促進顏料粒子凝聚穩(wěn)定的主意包括：1）減小顏料粒度；2）加大涂料粘度；3）使顏料粒子表面帶電，形成雙電層；5）使顏料粒子表面吸附上一個延續(xù)的，不揮發(fā)的成膜物吸附層；6）使用助劑。32.什么是顏料體積濃度（PVC），什么是臨界顏料體積濃度？答：（1）漆膜中顏料所占的體積百分數稱為顏料體積濃度（PVC）；PVC=顏料的體積/漆膜的總體積。漆膜性質在一特定PVC時有一顯然的轉折，該轉折點稱為臨界顏料體積濃度（CPVC）。33.顏料體積濃度（PVC）對涂料性能有哪些影響?答：漆膜中顏料所占的體積百分數稱為顏料體積濃度（PVC）；漆膜性質在某一特定PVC時有一顯然的轉折，該轉折點稱為臨界顏料體積濃度（CPVC）。當顏料在干膜中的PVC＜CPVC時，PVC越高，抗拉強度和附著力隨之增強，密度也隨之增強，在CPVC時達最高點。當PVC＞CPVC時，漆膜內顏料體積增多，漆膜內空隙率開始增強，空氣含量增強，提高了光的散射，涂膜的遮蔽力和著色力隨之增強，但密度、強度、附著力下降。34.影響顏料CPVC有哪些因素？答：1）易濕潤顏料或參加凝聚劑，吸附基料多，會降低CPVC；2）涂料組成相同，顏料粒度越小，吸附基料多，CPVC越小；3）顏料粒度分布寬，CPVC越高；4）絮凝顏料的CPVC較低。35.為什么乳膠漆臨界顏料體積濃度低于溶劑型涂料？如何提高乳膠漆的臨界顏料體積濃度？答：因為溶劑型的漆料（外相）是一個延續(xù)相，成膜過程中顏料間的空隙可天然的被漆料所彌漫，但乳膠漆不同，乳膠是一種粒子，成膜前它可和顏料成混雜的羅列，也可各自聚攏在一起，這樣在最后成膜時，為使顏料間空隙被填滿就需更多的乳膠粒子，因此乳膠漆臨界顏料體積濃度低于溶劑型涂料。提高乳膠漆的臨界顏料體積濃度的途徑：（1）提高溫度：增強流動性；（2）添加成膜助劑（如：乙二醇、丙二醇等）改善流動性使乳膠粒子進入顏料空間。36.什么是顏料的吸油量？如何計算？答：在100g的顏料中，把亞麻油一滴滴參加，并隨時用刮刀混合，初加油時，顏料仍保持松散狀，但最后可使所有顏料粘結在一起成球，若繼續(xù)再加油，體系即變稀，此時所用的油量為顏料的吸油量（OA）。顏料的吸油量（OA）=亞麻油量/100g顏料37.什么是顏料的遮蔽力？顏料的遮蔽力是指色漆涂膜中的顏料能遮蔽起那承受涂膜的表面，使它不能透過漆膜而顯露的能力。38.顏料存在的三種狀態(tài)？：1始顆粒，即單個顏料晶體或一組晶體，粒徑相當?。?凝結體，以面相接的原始顆粒團，其表面積比其單個粒子組成之和小得多，再凝聚艱難；3附聚體，以點、角相接的原始顆粒團，其總表面積比凝結體大，但比單個粒子組成之和小，再凝聚較容易。39.顏料凝聚要完成哪三個過程?答：（1）潤濕，潤濕的效果和速度取決于顏漆料的表面張力差與漆料的粘度。漆料的表面張力與粘度越小越容易潤濕。研磨與凝聚（分離），將顏料原生顆粒從團圓體分離開來的過程，該分離過程是通過施加在顏料上的剪切力或撞擊力來實現(xiàn)的。（3）穩(wěn)定，顏