涂裝工藝培訓(xùn)教材(PPT 145頁).ppt

1、,熱烈歡迎蒞臨的各位同仁,涂裝工藝,涂裝工藝,第一部分 涂料,第二部分 涂裝工藝,第一部分 涂 料,涂料的作用和防護原理,涂料及其組成,涂層的防腐蝕性,1,2,3,1涂料的作用和防護原理,裝飾作用,保護作用,標(biāo)志作用,特殊作用,涂料的作用,1.1涂層的防護原理,屏蔽作用,緩蝕作用,電化學(xué)保護作用,1,3,2,1.1.1屏蔽作用,金屬表面涂覆涂料經(jīng)干燥獲得涂層以后，就把金屬表面和環(huán)境隔開，這種保護作用稱為屏蔽作用。 為了提高涂層的抗?jié)B透性，防腐蝕涂料選用透氣性小的成膜物質(zhì)和屏蔽性大的固體填料，同時應(yīng)增加涂覆層數(shù)，以使涂層達到一定厚度而致密無孔。,1.1.2緩蝕作用,借助填料的內(nèi)部組分（如紅丹、鋅

2、鉻黃等具有阻蝕性的顏料）與金屬反應(yīng)，使金屬表面鈍化或生成保護的物質(zhì)以提高涂層的保護作用。,1.1.3電化學(xué)保護作用,介質(zhì)滲透涂層接觸到金屬表面下就會形成膜下的電化學(xué)腐蝕。在涂料中使用活性比鐵高的金屬做填料，如鋅等，會起到犧牲陽極的保護作用，而且鋅的腐蝕產(chǎn)物是鹽基性的氯化鋅、碳酸鋅，它填滿膜的空隙，使膜致密，而使腐蝕大大降低。,2涂料及其組成,涂料概念,涂料組成,電化學(xué)保護作用,1,2,2.1涂料概念,涂料是 一種有機高分子膠體的混合物或粉末，涂裝在物體表面上，能形成附著堅牢的涂膜。,2.2涂料組成,包括：1、油料：干性油和半干性油 2、樹脂：天然樹脂和人造樹脂,系指顏料：著色顏料、防銹顏料和體

3、質(zhì)顏料,1、稀料：溶劑、稀釋劑、助溶劑 2、其它：催干劑、乳化劑、潤濕劑、消泡劑等,主要成膜物質(zhì),次要成膜 物質(zhì),輔助材料,3涂層的防腐蝕性,1、涂層的透過性,2、涂層的起泡,3、層間附著力,4、成膜溫度,5、絲狀腐蝕,3.1涂層的透過性,2,6,4,5,透水性,透離子性,顏料的影響,吸水性,透氧性,玻璃轉(zhuǎn)化溫度,1,3,涂層的透過性,3.1.1透水性,鋼鐵的腐蝕可簡單地以下式表示： 4Fe +O2+2H2O =2Fe2O3 H2O,3.1.1透水性,裸鋼鐵在不同自然下的腐蝕速率及相應(yīng)需水量,3.1.1透水性,涂層越厚則透水率越低： 膜厚25100m 透水率901150g/(cm2d) 10-

4、5 膜厚70150m 透水率33653 g/(cm2d) 10-6 所以重防腐蝕涂料都是厚膜型。對于完整無缺陷小孔的漆膜，水是通過漆膜的自由體積的空穴在膜內(nèi)穿行，但是實際的漆膜難免有小孔，這種微觀的缺陷比自由體積的空穴大，使水、氧、離子容易透入。若是多道涂裝，漆膜厚達400m，缺陷小孔不會延伸到底板，則滲透必須通過自由體積的空穴，阻緩了滲透和腐蝕。,3.1.2透氧性,通常自然環(huán)境下，氧是金屬腐蝕陰極去極化劑： 4e+O2+2H2O = 4OH- 為了維持涂層下金屬腐蝕的進行，陰極部位必須有足夠的氧透過漆膜。 漆膜的透氧率決定控制腐蝕的速度。 附：在電解過程中，由于金屬離子的濃度愈來愈小，因此陰

5、極愈來愈負，同樣，陽極電位愈來愈正。為了保持陰極電位不致負到有還原反應(yīng)或陽極有氧化反應(yīng)產(chǎn)生所加的試劑，稱為“去極化劑”。它在陰極上優(yōu)先被還原，或者在陽極上優(yōu)先被氧化，以穩(wěn)定電極電位。如在電解硫酸銅溶液時，為防止陰極上放出氫氣，常加硝酸或硝酸銨等試劑，稱為“陰極去極化劑”。如在鹽酸溶液中電解銅時，為防止在陽極上產(chǎn)生氯氣，常加入鹽酸羥胺或硫酸肼等試劑，稱為“陽極去極化劑”。,3.1.3透離子性,在電化學(xué)腐蝕過程中必須有離子參加反應(yīng)。涂層的電阻可阻擋離子的通過而阻緩了腐蝕。 離子透過漆膜比水和氧透過漆膜氧緩慢得多，因而阻緩了腐蝕。 大多數(shù)漆膜浸水后，其所含羧基離解，使漆膜帶負電，因而會選擇性地吸引陽

6、離子透入漆膜。 一般漆膜透入陽離子，而透入陰離子的量極微，即對配方正常的漆膜一般陰離子（如Cl-）不易透入。,3.1.3透離子性,實驗證明，水和氧的透過率均遠遠超過計算所需值，而離子透過漆膜的遷移率則是漆膜陰極脫層的決定因素。所以漆膜對離子運動的高度屏蔽性，降低了腐蝕電流，使涂料能防止腐蝕。,3.1.4吸水性,漆膜的吸水會引起腫脹，降低附著力，此外，漆膜的吸水量也與氧、離子等的滲透有關(guān)，因為氧可溶入水中而透入（25時每升蒸餾水中可溶解氧約5ml）。吸水量與漆膜樹脂的極性、所含顏料等有關(guān)。離子透過漆膜中水的渠道而透入。漆膜含水量高則透氧量高，水使漆膜增塑，增大了自由體積。,3.1.5玻璃轉(zhuǎn)化溫度

7、,漆膜是一種高聚物，具有玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tg。漆膜的Tg與其滲透性有關(guān)。當(dāng)環(huán)境溫度超過Tg時，高聚物鏈節(jié)使自由體積空穴增大，使腐蝕因子容易透過。 漆膜的Tg越高，則耐蝕性越好，所以一般烘烤漆的耐蝕性比氣干漆好；另一方面，漆膜的Tg越高則透氧率越低。 附：玻璃轉(zhuǎn)化溫度是聚合物的特有屬性，當(dāng)環(huán)境溫度高于Tg時聚合物成橡膠(塑)態(tài)，柔軟而有彈性；當(dāng)環(huán)境溫度低于Tg時聚合物成玻璃態(tài)，硬而缺乏彈性。,3.1.6顏料的影響,漆膜所含顏料若水溶性較高（如鋅黃），則漆膜浸水后會因滲透壓而吸水。大多數(shù)顏料、填料基本上不溶于水，水和氧不能透過顏料顆粒本身。 片狀顏料，如鋁粉、云母粉、云母氧化鐵、玻璃鱗片、不銹鋼鱗片，

8、在漆膜中常能與底板呈平行取向排列，互相交疊覆蓋。水、氧、離子不能透過鱗片，只能繞道滲透，延長了滲透路線，起迷宮效應(yīng)。,3.1.6顏料的影響,但采用某些片狀顏料，如云母粉、玻璃鱗片等硅酸鹽填料時，雖然它們是片狀顏料，但其表面極性大，對水親和力強，其漆膜浸水后，透入的水易沿鱗片和樹脂之間的界面滲入，漆膜的阻水性并不好。所以這些填料必須經(jīng)表面處理，降低親水性，才能收到良好效果。,3.2涂層起泡,漆膜由于局部喪失附著力而從底材表面升起呈圓頂狀突起稱為起泡。起泡通常是漆膜防腐蝕能力不足的最先的外觀表征，是對防腐蝕涂料極為重要的課題。,3.2涂層起泡,2、氣體起泡,3、滲透壓,4、電滲透,5、劃傷處起泡,

9、涂層起泡,1、吸水腫脹,3.2.1吸水腫脹,漆膜在浸水或凝露、高濕度環(huán)境下，會吸水膨脹使體積增大時，如產(chǎn)生的應(yīng)力大于附著力，則會起泡。,3.2.2氣體起泡,由氣體積聚而產(chǎn)生起泡，主要是由于生成氫氣。若涂漆的鋼板浸于酸性介質(zhì)中，氫離子若透過毛細孔的損處則在陰極產(chǎn)生氫氣： 2H+2e2HH2 防腐蝕涂料力求避免這種酸性介質(zhì)的析氫腐蝕，此時漆膜不是靠緩蝕顏料，而是靠良好的屏蔽作用阻擋離子的透過，漆膜要有足夠厚度而完整無毛孔。因為一旦出現(xiàn)析氫，往往腐蝕速度很快。另一種因析氫而起泡常見于陰極保護之不當(dāng)。,3.2.3滲透壓,漆膜是一種半透膜，水可以透過，而對一些溶質(zhì)則不易透過，因而會產(chǎn)生滲透壓。 實驗也證

10、明漆膜的起泡在大多數(shù)情況下是由于存在滲透壓。在金屬與漆膜界面的可溶性物質(zhì)，如工業(yè)大氣（含SO2）所形成的硫酸鹽、某些水溶性太高的顏料、手接觸底材殘留下皮脂分泌物質(zhì)等均可引起滲透壓，促使漆膜起泡。 對于滲透壓引起的漆膜起泡，蒸餾水或去離子水的活度高，而自來水、鹽水的活度底。所以往往有些漆膜浸在鹽水中尚未起泡，而浸在,3.2.3滲透壓,蒸餾水中容易起泡。類似的情況是潮濕試驗漆膜上的凝露，近似蒸餾水，容易使漆膜起泡。 泡中的滲透壓經(jīng)計算可高達25003000kPa（2530大氣壓）。但實際上人們用針刺破泡時卻從未觀察到有高壓，否則一旦刺破，高壓會將泡內(nèi)液體噴出。其原因是由于滲透壓的增壓并非一次達成，

11、而是分為許多次的微量逐步增壓，在逐步增壓過程中由于漆膜的粘彈性，會松弛變形而釋放內(nèi)壓。,3.2.4電滲透,電滲透是一種動電現(xiàn)象，是水或類似液體在電位梯度影響下移動而通過毛細管或膜。移動的方向取決于膜的電荷的正或負。若膜電荷為負（大多數(shù)漆膜為負），則液體遷移至陰極，若膜電荷為正，則液體移向陽極。水的遷移透過漆膜毛細管而使漆膜起泡。 電滲透是通過漆膜毛細管的液體的體積與腐蝕電流成正比而引起漆膜起泡。 在腐蝕情況下，由滲透壓和電滲透兩者相加的總壓要比單純的滲透壓的效果大20倍，而,3.2.4電滲透,使漆膜起泡。 透過漆膜的水，90是由于電滲透，而單純的滲透壓僅占6，由于離子的水合占4。 當(dāng)水中鹽濃度

12、上升，電導(dǎo)增加時，此電滲透減弱而有利于電解反應(yīng)。 以上論述的四種起泡原因，但不能說明為何經(jīng)過滲透壓、電滲透吸水之后，漆膜不是全面腫脹脫落，而是分布形成一個一個的泡，泡之間的漆膜仍附在底材上。,3.2.4電滲透,常常起泡是由于涂料成膜時發(fā)生相分離產(chǎn)生的滲透壓而引起。即涂料成膜時，膜內(nèi)逐漸形成許多高聚物凍膠，在溶液中析出時，其上部是一層清液，凍膠之間隨機并合。先連合而成開孔的膜，逐步再并合成閉孔的膜，最后形成連續(xù)的膜，但漆膜 近底材中殘留一些未并合的微孔，是凍膠并合時隨機分布的，微孔中若殘留親水性而高沸點溶劑，例如乙二醇醚，則漆膜吸水后由于滲透壓而起泡。,3.2.4電滲透,所以在常溫干燥的涂料中，

13、若含有親水性溶劑，則漆膜厚者溶劑殘留多，遇水易起泡，薄者溶劑揮發(fā)較充分，則不易起泡。 附：固體在液體中時，由于離子的吸附，在固體表面形成了雙電層。在液體內(nèi)如能形成電場，這一雙電層就可分為在固體表面附著的部分和隨液體一起泳動的部分。剝離面電位和液體整體電位之差就是界面動電位或電位。因為電位本來就是由于離子吸附而形成的，所以其符號根據(jù)液體中離子的離子價和PH值以0電位（等電點）居中可為 +或-。有小粒子懸浮的時候由于電場作用，粒子運動就是電泳，由于電場作用、液體通過固定的膜乃至網(wǎng)孔的運動稱為電滲 ，通過膜或網(wǎng)孔時，由于液體的不適當(dāng)?shù)倪\動產(chǎn)生的電位為流動電位 ，粒子由于沉淀而快速運動，此時產(chǎn)生的漲落

14、電位為沉淀電位 ，這四種總稱為運動電位，這四種現(xiàn)象就是界面動電現(xiàn)象 。但不論哪一種都是由電位引起的。,3.2.5劃傷處起泡,涂漆的鋼板在鹽霧試驗時，往往將樣板劃傷以測定其耐蝕性。 鹽霧試驗時劃傷處的裸露鋼表面腐蝕成陽極，劃痕的鄰近有涂層處成陰極而呈堿性。此時若漆的基料是環(huán)氧等耐堿性強的樹脂，則不易被堿破壞，若是醇酸等耐堿性弱的樹脂，則酯鍵易被堿所皂化，喪失附著力。更由于皂化所生成水溶性鈉皂產(chǎn)生的滲透壓及腐蝕引起電滲透作用，傷痕附近的涂層（陰極部位）極易起泡而脫落。這是一種測試涂層經(jīng)碰傷破損后，,3.2.5劃傷處起泡,是否能抵抗起泡和銹蝕蔓延的方法。 （1）附著力 漆膜對底材的附著力是其防腐蝕性

15、能的一個重要因素，不論是由于漆膜吸水膨脹、析氫、滲透壓、電滲透、相分離或其它原因，當(dāng)漆膜的內(nèi)應(yīng)力超過附著力 而起泡離開了金屬表面，則喪失了保護作用，開始腐蝕。良好的防腐蝕涂料除了能屏蔽水、氧、離子透過外，尚必須具有并保持高度的附著力。,3.2.5劃傷處起泡,主價鍵：如磷化底漆、無機富鋅底漆（較少）,Text in here,次價力：范德華力和氫鍵 （較多）,漆膜對金屬的附著力,3.2.5劃傷處起泡,良好的漆膜的附著力用拉開法測量，約可達40MPa。 但當(dāng)漆膜浸入水中后，水分子透過漆膜到達金屬界面，原先金屬表面活性點與漆膜中的極性基團之間的吸附，由于水分子的介入（水成集束）和置換取代，使附著力降

16、低。實際上漆膜的防腐蝕功效是在濕態(tài)下（產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕）才發(fā)揮作用，所以高的干態(tài)附著力并不能保證漆膜的耐蝕性。因此漆膜必須要有高的濕態(tài)附著力。,3.2.5劃傷處起泡,2、濕態(tài)剛性 ： 浸漬在水中的防蝕涂層，不宜是富有彈性、撓性的，而宜是剛性堅硬的，具有高的楊氏模量。 許多漆膜浸水后，因吸水使漆膜增塑，增加了撓性，在滲透壓、或析氫、或電滲透等力的作用下，而鼓泡。 附：楊氏模量即彈性模量，由英國物理學(xué)家Thomas Young提出。楊氏模量大說明在壓縮或拉伸材料時，材料的形變小。,3.2.5劃傷處起泡,對浸漬在水性介質(zhì)或在經(jīng)常潮濕的環(huán)境，防腐蝕涂料宜制成具有濕態(tài)剛性的漆膜，并注意施工后的充分干燥和固

17、化。 美國涂料工廠推薦：用于儲罐襯里的涂層必須經(jīng)“強制干燥”，即6070左右的加溫，使溶劑充分逸出，樹脂充分交聯(lián)，提高玻璃轉(zhuǎn)化溫度，從而提高了剛性。即在應(yīng)力下只有極小的應(yīng)變（楊氏模量高）以避免起泡。,3.2.5劃傷處起泡,即漆膜的變形（撓度）f（起泡）不僅與其楊氏模量E成反比，而且與漆膜的厚度h3成反比。所以重防腐蝕涂料的漆膜很厚，不僅可以阻擋水、氧、離子的透過，保持1010/cm2以上的電阻，而且由于漆膜厚，可以提高剛度，減少起泡。但在天然大氣曝曬時晝夜冷熱循環(huán)，面漆宜有一定的彈性以免開裂。,3.3層間附著力,涂層的防腐蝕能力與其厚度有關(guān)，尤以在嚴酷腐蝕環(huán)境下的重防腐蝕涂料，必須達到一定的干

18、膜厚度。為此往往需要多道涂層，其原因有： 通常每道涂層不能太厚。 若涂料是氧化干燥型，太厚則表層吸氧皺皮而內(nèi)層不干；若涂料含溶劑，則太厚會使溶劑不能充分揮發(fā)，少量殘留在涂層中而降低耐蝕性。,3.3層間附著力,規(guī)定的漆膜厚度 雖可用無溶劑（或高固體）涂料勉強一次達到，但是漆膜總難免有若干缺損，如縮孔、針孔、氣泡、絲狀塵埃埋在漆膜中形成的燭芯效果等，在大面積施工中，無法獲得完全完整無缺漆膜。在缺損薄弱部位首先會發(fā)生腐蝕。 多道涂層的優(yōu)點是各層之間互相覆蓋缺損部位。這是因為各道涂層都在同一具體部位發(fā)生缺損的概率是極低的，多道涂層保證了整個涂料體系的防腐蝕功效。,3.3層間附著力,對于通常的溶劑型涂料

19、，層間附著力的形成可分為以下幾種類型： 1、溶化型： 即涂料的基料是熱塑性（非轉(zhuǎn)化型）樹脂 。下一道涂料所含的溶劑會將前一道漆膜的表層溶解，使二層融合，待溶劑揮發(fā)后二層連成一體。所以此類涂料的層間附著力良好，前一道漆膜雖經(jīng)長時間干燥，在修補重涂時只要表面清潔，常仍能獲得良好的層間附著力。,3.3層間附著力,2、溶脹型： 即底層漆膜的基料是熱固性（轉(zhuǎn)化型），其漆膜干燥后形成了不溶于原溶劑的三維立體結(jié)構(gòu)，第二道的溶劑不能再溶解其表層，只能溶脹。其行為有三： （1）底層雖已經(jīng)初步干燥，但尚未充分交聯(lián)，在涂第二道時溶劑仍 能在交聯(lián)點之間滲入底層的表層，使表層溶脹，底層高分子鏈之間距離增加，降低了其局部

20、的玻璃化溫度，增加了自由體積，使第二道漆的樹脂分子可滲入底層,3.3層間附著力,自由體積之內(nèi)，二層之間的樹脂分子互相吸附或纏結(jié)，使二層之間能密切附著。這種情況在實際涂裝施工中很重要，尤其是環(huán)氧或聚氨酯體系涂料，施工間隔往往有規(guī)定，待其初步干燥即可涂第二道，以獲得良好的層間附著。 （2）若底層已干燥而充分交聯(lián)，而且交聯(lián)密度高，交聯(lián)點之間距離短，經(jīng)長期固化后，形成緊密的三維網(wǎng)狀構(gòu)造，第二道漆的溶劑難以滲入底漆的表層分子間，使層間附著力很差。整個通常系統(tǒng)干燥后經(jīng)潮濕、浸水等后，第二,3.3層間附著力,道漆膜極易剝離。對于環(huán)氧系及聚氨酯涂料必須注意施工時二層之間不可間隔太久。 （3）若 底漆的交聯(lián)密度

21、低，上罩強溶劑的涂料，強溶劑滲入底漆膜，引起過度的溶脹，將底漆咬起，或雖未咬起，但損傷了附著力，此現(xiàn)象在涂料技術(shù)上稱為二層之間不配套。,3.3層間附著力,3、機械型： 上述高交聯(lián)密度漆膜經(jīng)長時間固化后，第二道漆難以附著。此時若欲涂漆，必須將漆膜充分打毛 ，增加表面積以增加附著力。 此種補救方法耗費人工和時間，應(yīng)盡量避免，必須遵守施工的間隔時限。,3.3層間附著力,4、層間的沾污： 欲保證良好的層間附著，底漆中不宜加入 硅油，底層漆膜表面不可沾污。 如沾有油膩或硅油，由于其低表面能，上層漆附著不良，甚至縮孔。 大多數(shù)漆膜的層間剝離都是長期在潮濕情況下，水分子滲入漆膜，在二層漆膜間的附著活潑點處，

22、介入原二層間氫鍵力和范德華力，降低了層間附著力。,3.4成膜溫度,防腐蝕涂料的成膜溫度對涂層的性能影響很大。一般情況下，成膜溫度高則涂層性能好，反之成膜溫度低則性能較差。 在低溫環(huán)境下成膜，其不利之處有： 溶劑揮發(fā)慢，不易充分逸出漆膜，增大了高分子鏈間的自由體積，導(dǎo)致腐蝕因子透過漆膜，使抗腐蝕性下降，當(dāng)殘留親水性溶劑（如醇、醚醇、酮等）則漆膜抗水性更明顯下降。,3.4成膜溫度,對于反應(yīng)性涂料（如環(huán)氧或聚氨酯），低溫使反應(yīng)緩慢而不充分（環(huán)境溫度低，漆膜內(nèi)的高分子鏈運動困難，其活潑基團不能充分碰撞）。即使部分地反應(yīng)，待漆膜的玻璃化溫度達到近于環(huán)境溫度時亦難以繼續(xù)進一步反應(yīng)，不能形成具有優(yōu)良性能的高

23、聚物，又殘留活潑基團（如胺基、羥基），降低漆膜的抗蝕性。,3.4成膜溫度, 在反應(yīng)性漆膜中，在低溫下溶劑未充分揮發(fā)而殘留在膜中，待活潑基團已反應(yīng)，漆膜不再流動而凝膠成膜定型，而殘留的溶劑在以后才逐漸逸出漆膜，使已定型漆膜體積收縮而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，降低漆膜的附著力，并容易開裂。,3.4成膜溫度,反之，在較高溫度下，漆膜環(huán)境的溫度超過該高聚物的玻璃化溫度，可使活潑基團充分反應(yīng)交聯(lián)固化，并使溶劑在反應(yīng)前已充分逸出漆膜。此外，高溫可使高分子鏈容易旋轉(zhuǎn)，消除漆膜內(nèi)應(yīng)力，并使漆膜的活潑極性基團吸附于金屬的活性點而提高附著力。 在較高溫度下，涂料（以及其固體分基料）的粘度較低，有利于滲透入物面的毛細孔縫隙，提高

24、附著力。,3.4成膜溫度,對于烘干型涂料應(yīng)在規(guī)定的溫度下成膜，不宜單純?yōu)榱斯?jié)能而隨意降低烘干溫度。,3.5絲狀腐蝕,絲狀腐蝕是鋼、鋁、鎂在漆膜下發(fā)生的腐蝕腐蝕的頭部向前曲折進展，留下絲狀的腐蝕產(chǎn)物。 腐蝕發(fā)生的條件是： 相對濕度為6595 溫度為15.526.5 漆膜薄而有缺損處 在邊緣棱角處 沾有氯化鈉、氯化銨等鹽類促進絲狀腐蝕。,3.5絲狀腐蝕,金屬預(yù)處理，采用耐蝕的，較厚的磷酸鋅系轉(zhuǎn)化層,采用滲透率較低的涂層,鉻酸預(yù)處理,防止鹽類沾污,漆膜中含緩蝕顏料,防止絲狀腐蝕的措施,改善倉儲環(huán)境，降低濕度,第二部分 涂裝工藝,表面處理,涂裝方法,涂料的干燥和成膜,涂裝設(shè)備,Contents 2,1

25、涂裝三要素,涂裝是指將涂料涂布到清潔的（即經(jīng)過表面處理的）被涂物面上，經(jīng)干燥成膜的工藝。,涂裝的 要素,涂料,涂裝管理,涂裝技術(shù),2表面處理,表面處理的作用,除油,除銹,氧化處理,4,1,2,3,2.1表面處理的作用,為了要獲得優(yōu)質(zhì)的涂層，在涂漆前對被涂物表面進行的一切準備工作 ，均稱為漆前表面處理。 漆前表面處理、涂布與干燥為涂漆工藝的三大主要工序。漆前表面處理是基礎(chǔ)工作，它對整個涂層的質(zhì)量有著很大的影響，不可忽視。,2.1表面處理的作用,漆前表面處理工藝有以下三個方面的作用： 對整個涂層的質(zhì)量有著很大的影響，不可忽視。 1、從被涂物表面清除各種污垢，以保證涂層具有優(yōu)良的防腐蝕性能以及涂層與

26、被涂物表面具有良好的附著力。 2、對經(jīng)清洗過的被涂金屬制件表面進行各種化學(xué)處理，以提高漆膜的附著力和耐腐蝕性。,2.1表面處理的作用,3、采用機械的辦法消除被涂物的機械加工缺陷和創(chuàng)造涂漆所需的表面粗糙度（光潔度） 。被涂物表面的光潔度一般要求46級，低于4級時所得漆膜表面粗糙無光，如果光潔度高于6級，則就太光滑了，將影響涂層的附著力。,2.1表面處理的作用,黑色金屬表面的主要污物類型、污染來源、對涂層的影響和清除方法,2.1表面處理的作用,黑色金屬表面的主要污物類型、污染來源、對涂層的影響和清除方法,2.1表面處理的作用,黑色金屬表面的主要污物類型、污染來源、對涂層的影響和清除方法,2.1表面

27、處理的作用,20%,其它,20%,涂層厚度不夠,20%,涂料體系選擇不當(dāng),40%,除銹質(zhì)量差,其它：指涂裝施工時溫度、濕度、干燥時間間隔、 涂層質(zhì)量控制不當(dāng)。,2.2除油,堿液清洗,有機溶劑清洗,表面活性劑清洗,乳化清洗,常用的漆前除油方法,2.3除銹,黑色金屬表面一般都存在氧化皮和鐵銹。在涂漆前必須將它除盡，否則會嚴重影響漆膜的附著力，裝飾性和使用壽命，造成經(jīng)濟損失。 氧化皮是黑色金屬在高溫下發(fā)生氧化作用而形成的發(fā)生產(chǎn)物，由氧化亞鐵（FeO）、四氧化三鐵（Fe3O4）、三氧化二鐵（Fe2O3）組成。氧化皮在水汽的作用下，生成氫氧化鐵Fe(OH)3。如果 鋼鐵表面氧化皮和鐵銹除不干凈，漆膜被銹

28、層隔離而不能牢固地附著于鋼鐵表面，同時由于鐵與氧化皮和鐵銹形成原電池，,2.3除銹,鐵為陽極，從而造成鋼鐵的進一步腐蝕。形成的鐵銹質(zhì)地疏松，含有水分，體積增大而造成漆膜起泡龜裂脫落。所以充分地除去鋼表面地氧化皮和鐵銹，對涂漆物體得到有效的保護是極為重要的。 除銹的方法： 機械除銹 化學(xué)除銹,2.3除銹,手工除銹,風(fēng)動或電動工具除銹,噴丸（砂）除銹,機械除銹,2.3除銹機械除銹,機械除銹預(yù)處理采用的技術(shù)標(biāo)準，是現(xiàn)今國際上使用最廣泛的瑞典標(biāo)準SIS 055900，其分級如下表：,2.3除銹機械除銹,2.3除銹機械除銹,機械除銹各國均有具體要求： 澳大利亞標(biāo)準AS1627.4規(guī)定：鋼鐵表面最大粗糙度

29、Rmax（即谷底至峰的高度）不超過涂裝體系干膜厚度的三分之一。 英國標(biāo)準BS4232要求粗糙度不超過75m。 美國NACE01-75（美國腐蝕工程師協(xié)會）規(guī)定粗糙度4050m。 此外日本的國鐵橋梁涂裝標(biāo)準JRSD5500-3，鐵路車輛涂裝方法JRS 66000-3C，國際鐵路聯(lián)盟UIC 896-2鋼結(jié)構(gòu)防腐保護規(guī)范，德國,2.3除銹機械除銹,DIN 4768 等對粗糙度均有所規(guī)定。 粗糙度與噴射磨料有關(guān)。,2.3除銹化學(xué)除銹,金屬的銹蝕產(chǎn)物主要是金屬氧化物，化學(xué)除銹就是利用酸溶液與這些金屬氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而除掉金屬表面的銹蝕產(chǎn)物。 利用酸除銹過程中會有氫的析出，也會帶來不利的影響，由于氫

30、原子很容易擴散至金屬內(nèi)部，導(dǎo)致金屬的韌性、延展性和塑性降低了，脆性及硬度提高了，即發(fā)生所謂“氫脆”。此外，氫分子從酸液中逸出，形成酸霧，會影響人體健康，這種情況在用硫酸酸洗更為嚴重。,2.3除銹化學(xué)除銹,為了改善酸洗處理過程，縮短酸洗時間，提高酸洗質(zhì)量，防止產(chǎn)生過蝕、氫脆及減少酸霧的形成，可在酸洗液中加入各種酸洗助劑，如緩蝕劑、潤濕劑、消泡劑等。,2.4氧化處理,氧化處理實際上是 利用高溫除去原有鋼鐵表面喪失保護作用漆膜的一種方法。,3涂裝方法,涂裝方法一覽表,3涂裝方法,涂裝方法一覽表,3涂裝方法,涂裝方法一覽表 在制定涂裝工藝時，正確地選擇涂裝方法極為重要。它直接影響涂層的質(zhì)量和涂裝效率。

31、 一般根據(jù)所采用的涂料特性、被涂物的性狀、生產(chǎn)方式以及對涂層的質(zhì)量要求等來選擇。,3涂裝方法空氣噴涂法,空氣噴涂是靠壓縮空氣的氣流使涂料霧化成霧狀，在氣流的帶動下，涂到被涂物表面上的一種涂裝方法。 空氣噴涂的優(yōu)點： 效率高，作業(yè)性好 涂膜均勻美觀 適應(yīng)性廣 空氣噴涂的缺點：涂料損耗大，漆霧飛散多，涂料利用率一般只有5060。,3涂裝方法空氣噴涂法,空氣噴涂是由空氣和涂料混合使涂料霧化，霧化程度取決于噴槍的中心空氣孔和輔助空氣孔噴射出來的空氣流速和空氣量。 在涂料噴出量恒定時，空氣量愈大涂料霧化愈細。各種噴槍空氣量與涂料噴出量的比值大體上相近似。 空氣噴涂裝置包括噴槍、壓縮空氣供給和凈化系統(tǒng)、輸

32、漆裝置和膠管等，在噴漆工位還備有排風(fēng)及清除漆霧的噴漆室。,3涂裝方法空氣噴涂法,用同一噴槍噴涂品種不同或粘度不同的涂料，其漆霧的細度也不同，粘度愈高漆霧愈粗。 調(diào)整的方法為加大空氣量或減少涂料噴出量，漆霧都可變細，實際上是調(diào)整比值。提高空氣壓力后，漆霧也變細，這也就是增大空氣量之故。,3涂裝方法空氣噴涂法,400,800,1200,1600,2000,2400,100,200,300,400,500,600,700,Ql值,平均粒徑，微米,霧化條件：,do: 為平均粒徑，微米 Ql：為空氣使用量除以涂料噴料量,3涂裝方法空氣噴涂法,用同一噴槍噴涂品種不同或粘度不同的涂料，其漆霧的細度也不同，粘

33、度愈高漆霧愈粗。 調(diào)整的方法為加大空氣量或減少涂料噴出量，漆霧都可變細，實際上是調(diào)整比值（Ql）。提高空氣壓力后，漆霧也變細，這也就是增大空氣量之故。 所以空氣量與涂料噴出量之比值（Ql）是影響噴霧粗細的最主要的因素。 噴槍的空氣壓力、涂料噴出量、噴霧圖樣幅度之間有著密切的關(guān)系。,3涂裝方法空氣噴涂法,空氣噴涂常見故障及防治方法,3涂裝方法空氣噴涂法,空氣噴涂常見故障及防治方法,3涂裝方法空氣噴涂法,冷噴涂：噴涂常溫的涂料,熱噴涂：噴涂加熱的涂料,空氣噴涂,3涂裝方法空氣噴涂法,熱噴涂的優(yōu)點,4,涂裝不受氣候的影響，不同季節(jié)施工不需調(diào)整涂料粘度,1,減少了稀釋劑用量,3,漆膜豐滿，流平性好，光

34、澤提高,2,能獲得較厚的涂層，減少涂裝次數(shù),熱噴涂注意事項,使用加熱后粘度下降顯著的涂料,預(yù)先測定好涂料的溫度粘度曲線，以便選擇最適宜的溫度,使用熱固性涂料時須慎重，控制加熱溫度，以防止涂料增稠和膠化。,使用電加熱時，若無涂料時不應(yīng)通電。,1,2,3,4,3涂裝方法空氣噴涂法,4涂料的干燥和固化,1、涂料成膜機理,2、漆膜的干燥方法及過程,3、烘干設(shè)備,4、節(jié)能措施,(1) 非轉(zhuǎn)化型涂料 (2) 轉(zhuǎn)化型涂料 (3) 混合型涂料,(1) 烘干設(shè)備的結(jié)構(gòu) (2) 輻射對流,(1) 自然干燥 (2) 加熱干燥 (3) 照射固化,(1) 加強保溫 (2) 廢氣熱能綜合利用 (3) 采用低溫烘干型涂料,

35、涂料的干燥和固化,4.1涂料成膜機理,當(dāng)涂料被涂覆在被涂物上由液態(tài)（或粉末狀）變成無定形的固態(tài)薄膜的過程，稱為涂料的成膜過程（或稱為涂料的固化），一般稱為涂料的干燥。 涂料主要靠溶劑蒸發(fā)、熔融、縮合、聚合等物理或化學(xué)作用而成膜。其成膜機理隨涂料的組分和結(jié)構(gòu)的不同而異。,4.1涂料成膜機理,非轉(zhuǎn)化型涂料 其中溶劑型的又稱為揮發(fā)型涂料。 它的成膜機理是靠溶劑揮發(fā)、熔融的物理作用。為了使成膜物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榱鲃拥囊簯B(tài)，必須將其熔化或溶解。大分子彼此對移動的性能是液態(tài)的特性，因此它們得以均勻發(fā)布在被涂物的表面上。當(dāng)漆膜內(nèi)溶劑揮發(fā)時，由液態(tài)向固態(tài)過渡，得到具有一定結(jié)構(gòu)完整的漆膜。 非轉(zhuǎn)化型涂料成膜時不伴隨化學(xué)

36、反應(yīng)，所形成的漆膜能被再溶解（或熱熔）和具有熱塑性，因而又稱為熱塑性涂料。,4.1涂料成膜機理,轉(zhuǎn)化型涂料 它的成膜過程主要是縮合、聚合的化學(xué)作用。這種涂料的漆基本身是液態(tài)或受熱能熔融的低分子樹脂，通過化學(xué)反應(yīng)變成固態(tài)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子化合物，所形成的漆膜不能再被溶劑溶解，受熱不能融化，故又稱為熱固型涂料。 根據(jù)成膜機理不同分為： 縮合型涂料 氧化聚合型涂料 聚合型涂料,4.1涂料成膜機理,混合型涂料 它的成膜過程 既有物理作用（溶劑揮發(fā)或熔融），又有化學(xué)作用，是上述兩種涂料 干燥機理的組合。 根據(jù)成膜過程的化學(xué)反應(yīng)的不同分為： 揮發(fā)氧化聚合型涂料 揮發(fā)聚合型涂料 加熱熔融固化型涂料,4.1涂

37、料成膜機理,涂料成膜機理,4.1涂料成膜機理,涂料成膜機理,4.2漆膜的干燥方法及過程,1,3,在常溫下呈自然狀態(tài)干燥，又稱為自干或氣干。,1、紫外線固化 2、電子束,2,1、低溫干燥：100以下 2、中溫干燥：100150 3、高溫干燥：150以上,4.2漆膜的干燥方法及過程,漆膜干燥應(yīng)具備的條件,烘干室內(nèi)或自干場所要清潔，無灰塵。,在干燥場所設(shè)置排風(fēng)裝置，以防溶劑發(fā)生蒸氣爆炸或影響漆膜質(zhì)量。,在涂第二層漆時須待前一層漆充分干燥后才能涂布，否則易產(chǎn)生咬底、滲色等弊病和影響干燥效果。但有些涂料，如環(huán)氧樹脂漆，過早尚未成膜，過遲層間附著不良。（對“濕碰濕”工藝例外）,溫度符合涂料的技術(shù)要求，過高

38、過低都會影響干燥效率和漆膜質(zhì)量。,空氣要流動，以有利于溶劑的揮發(fā)。,4.2漆膜的干燥方法及過程,自然干燥適用的涂料種類,自干型涂料,揮發(fā)性涂料,催化聚合型涂料,4.2漆膜的干燥方法及過程,氣溫,濕度,風(fēng)速,自然干燥的影響因素,漆膜 質(zhì)量,4.2漆膜的干燥方法及過程,涂料類型,被烘干物的熱容量,加熱方式,加熱干燥的影響因素,漆膜 質(zhì)量,4.2漆膜的干燥方法及過程,烘干型涂料的烘干規(guī)范,4.2漆膜的干燥方法及過程,對流,輻射,電感應(yīng),外部加熱方式，以熱空氣為媒介。加熱均勻 ，適于形狀、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的物件。漆膜烘干的主要方式。但升溫速度慢，熱效率低。,利用電感應(yīng)作用（通入交流電300400Hz），使電能

39、轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。加熱效率高。適于外形簡單規(guī)則的金屬件。,加熱方式,用紅外線等釋放出電磁波，輻射到物體后直接吸收轉(zhuǎn)換成熱能，使漆膜和底材同時加熱。升溫速度快，熱效率高。適于外形簡單規(guī)則的物體。,4.2漆膜的干燥方法及過程,漆膜加熱烘干應(yīng)注意的幾個問題,3、 注意烘干室溫度的均勻性，防止烘不干、烘不勻和過烘等現(xiàn)象。過烘導(dǎo)致機械強度顯著下降，變脆和失去附著力。在多層涂裝需經(jīng)多次加熱，應(yīng)注意過烘干現(xiàn)象。,2、 在進行氧化聚合型涂料烘干前，不宜立即進入高溫，要從低溫徐徐生到規(guī)定的溫度，否則容易產(chǎn)生針孔和起皺等弊病。,1、溶劑型涂料的濕漆膜在烘干前應(yīng)有一定的晾干時間，使?jié)衲ち髌胶腿軇]發(fā)，以減輕桔皮、針孔、

40、起泡等弊病。,4.2漆膜的干燥方法及過程,漆膜加熱烘干應(yīng)注意的幾個問題,6、供給面漆的晾干室和烘干室的空氣，應(yīng)經(jīng)過過濾凈化。,5、 爐內(nèi)的溶劑蒸氣，涂料在烘干過程中的分解物和由燃料生成的氣體，應(yīng)迅速排向爐外。,4、規(guī)定的溫度不是指爐內(nèi)溫度，系指涂層表面溫度或金屬底材的溫度,4.2漆膜的干燥方法及過程,紫外光 固化,Text in here,電子束 固化,靠照射紫外線和電子束等特殊能量使漆膜固化的干燥方法。,照射 固化,4.2漆膜的干燥方法及過程,漆膜干燥狀態(tài)的區(qū)分,5烘干設(shè)備,用傳送帶轉(zhuǎn)送工件。加熱均勻，比較集中，熱量不易向爐外逸出，排出的熱損失較小。適于流水線作業(yè)。,當(dāng)被涂物出入烘爐時，爐門

41、敞開，熱量損失大，爐內(nèi)溫度不均勻。多適于小批量生產(chǎn)的被涂物烘干。,烘干設(shè)備 類型,通過式 烘爐,Content Title,箱式 烘爐,5烘干設(shè)備,節(jié)能措施,2,減少排氣熱量損失和烘干室廢氣熱能的綜合利用,1,加強爐體及風(fēng)管的保溫,4,選用低溫烘干型涂料（對烘干溫度在100以上的涂料，烘烤溫度每降10，約降低能耗10左右）,3,防止開口部分熱量逸出,6涂裝工藝和工藝管理,4,涂裝設(shè)計,1,2,3,5,涂裝的主要工序,涂裝環(huán)境,涂裝工藝管理,原材料消耗,6.1涂裝設(shè)計,涂料的選用,涂裝方法的選定,涂裝工藝的制定,涂裝設(shè)計,涂裝類型,6.1涂裝設(shè)計,明確涂裝目的即涂裝標(biāo)準或等級（類型），查清涂裝時

42、的條件，底材的種類。,根據(jù)第一階段的情況選擇性能和經(jīng)濟上適宜的涂料。如：與被涂物底材相配套；與被涂物的涂裝條件相適應(yīng)等,根據(jù)涂裝場所，被涂物的形狀、大小、材質(zhì)、產(chǎn)量、涂裝品種及涂裝標(biāo)準等關(guān)系，選定合適的涂裝方法。,第一階段,第二階段,第三階段,根據(jù)涂料、底材、涂裝環(huán)境、涂裝方法、資源利用和污染等制訂方案進行比較通過價值工程計算，最后選定作業(yè)條件,第四階段,涂裝設(shè)計的階段,6.1涂裝設(shè)計涂裝類型,涂層外觀極漂亮，鏡物清晰，表面平整光滑，色澤鮮艷，漆膜堅硬，無缺陷。由底漆、中間涂層和25道面漆配套組成。,裝飾性、平衡度較一級涂層稍差，有細小缺陷，涂層的機械強度甚至優(yōu)于一級涂層。由一道底漆、23道面

43、漆組成。,以保護性為主，裝飾性次之。涂層表面不應(yīng)有皺紋、流痕、針孔和其它雜質(zhì)。應(yīng)具有較好的耐腐蝕性、耐潮濕性等。由一道底漆、12道面漆組成。,涂裝 類型,1、高級裝飾性涂層（一級涂層）,2、裝飾性涂層 （二級涂層）,3、保護裝飾性涂層（三級涂層）,6.1涂裝設(shè)計涂裝類型,主要是供一般防腐蝕用，對裝飾性無要求。一般涂12道漆，厚度在2030m范圍內(nèi)。,對物件起特種保護作用的涂層。主要功能是保護底材，耐某種介質(zhì)的浸蝕作用或隔絕作用。一般是多層涂裝，總涂層厚度達數(shù)百微米。,涂裝 類型,4、一般保護涂層,5、特種保護性涂層,6.1涂裝設(shè)計涂料選用,考慮漆膜的性能和經(jīng) 濟性,在涂裝設(shè)計中應(yīng)盡可能選用毒性

44、 小、低污染或無污染的涂料,涂料的施工、干燥、涂裝性能 等應(yīng)與具備的涂裝條件相適應(yīng),顏色、外觀、漆膜的機械 強度符合產(chǎn)品設(shè)計要求,正確選擇底漆、中間涂層、 面漆的配套性,與被涂物有優(yōu)良的附著力，在多層 涂裝中各涂層間的配套性良好,6.1涂裝設(shè)計涂裝方法的選定,涂料的物性,施工性能,被涂物的類型,被涂物的大小,生產(chǎn)方式（涂裝條件）,6.1涂裝設(shè)計涂裝方法的選定,涂裝方法的種類和特征,6.1涂裝設(shè)計涂裝方法的選定,涂裝方法的種類和特征,6.1涂裝工藝的制定,底材處理,涂裝工序,涂裝操作順序,涂料的調(diào)配,干燥方法,涂裝工藝的制定,去油污,除銹,除塵,化學(xué)處理,（磷化或氧化）,涂底漆,涂中間涂層,涂面

45、漆,打磨,單層 涂膜,濕碰濕,晾干時間,涂料,稀釋劑,粘度,烘干,常溫,時間,6.2涂裝的主要工序,涂底漆,涂中間涂層,涂面漆,漆膜干燥,涂裝的主要工序,漆前處理,底漆應(yīng)具備的基本性能,對底材應(yīng)有很好的附著力，并應(yīng)具有極好的機械強度。,底漆本身必須對底材具有良好的保護性和不起壞的副作用，具有較好耐潮濕性和耐化學(xué)品性。,必須能為隨后的涂層創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)，即與中間涂層或面漆的配套性良好。不應(yīng)含有能滲入上層涂層而引起漆膜弊病的物質(zhì)。,底漆應(yīng)具有良好的施工性能（涂布性和干燥性能）。要求能適應(yīng)自動化的涂布工藝。,1,2,3,4,6.2涂裝的主要工序,6.2涂裝的主要工序,底漆涂裝應(yīng)注意的幾個要點,遵守相

46、應(yīng)的涂布操作工藝和干燥工藝等技術(shù)規(guī)范。,底漆中的顏料含量高，易產(chǎn)生沉淀，在使用前應(yīng)仔細攪拌，確保顏基比一致。,底漆膜應(yīng)涂布均勻、完整、不應(yīng)有露底和流痕等弊病，膜厚應(yīng)達到規(guī)定的要求。,調(diào)稀底漆用的稀釋劑應(yīng)符合該底漆技術(shù)條件所推薦的溶劑，如選用不當(dāng)，能引起底漆凝膠或漆膜不牢。,6.2涂裝的主要工序,提高涂層的耐蝕性,增加底漆與面漆層間,增加涂層的厚度,消除底漆層的粗糙度,保護底漆層，防止被面漆咬底。,提高涂層的裝飾性,中間涂層作用,6.2涂裝的主要工序,耐外界介質(zhì)作用,保護底涂層,外觀裝飾性,面漆的功能,6.2涂裝的主要工序,面漆調(diào)稀后應(yīng)充分攪勻，粘度應(yīng)符合工藝要求。,按面漆材料的特性、工藝要求及

47、涂裝工具的特性，正確選擇合適的涂裝工具。,涂面漆及其晾干場所應(yīng)干凈無塵。在裝飾性要求較高時，要在噴漆室中進行，以確保面漆涂層無垃圾、顆粒和有良好的流平性。,面漆涂裝的注意事項,6.3涂裝環(huán)境,涂裝環(huán)境的要求,6.4涂裝工藝管理,嚴格控制材料質(zhì)量，防止不合格產(chǎn)品投入生產(chǎn)或采取必要的工藝措施后才能投產(chǎn)應(yīng)用，以確保生產(chǎn)次序和涂裝質(zhì)量。,關(guān)鍵設(shè)備應(yīng)有操作規(guī)程、設(shè)備的檢修和保養(yǎng)計劃，做到定期檢修保養(yǎng)。,質(zhì)量檢查包括漆前表面質(zhì)量檢查、中間檢查、最終檢查和工藝紀律檢查等。,原材料的管理,涂裝設(shè)備及工藝管理,質(zhì)量檢查和人員培訓(xùn),6.4涂裝工藝管理,原材料的 管理,1、所用的原材料都應(yīng)備有技術(shù)條件； 2、原材料質(zhì)量檢驗的標(biāo)準和依據(jù)。,1、防止不合格材料投入生產(chǎn)； 2、采取