涂料 (2).ppt
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1、关于涂料(2)现在学习的是第1页,共70页5.1 涂料的作用保护作用(耐酸、耐碱、耐水、耐油、耐药品、防污、防湿、防腐)保护作用(耐酸、耐碱、耐水、耐油、耐药品、防污、防湿、防腐):涂料可以保护材料(金属、木材等)免受或减轻各种损害和侵蚀。例涂料可以保护材料(金属、木材等)免受或减轻各种损害和侵蚀。例如:金属的腐蚀是世界上最大的浪费之一,有机涂料的使用可将这种如:金属的腐蚀是世界上最大的浪费之一,有机涂料的使用可将这种浪费大大地降低。各种汽车、机器及钢铁桥梁的涂覆保护不仅保证其浪费大大地降低。各种汽车、机器及钢铁桥梁的涂覆保护不仅保证其使用性能良好,而且延长了使用寿命。一个机器在恶劣的环境中很
2、快使用性能良好,而且延长了使用寿命。一个机器在恶劣的环境中很快就不能正常使用,良好的涂覆保护能够使其长期正常工作。一座钢铁就不能正常使用,良好的涂覆保护能够使其长期正常工作。一座钢铁结构桥梁不用涂料只有几年寿命,如果用涂料保护并维修得当,可以结构桥梁不用涂料只有几年寿命,如果用涂料保护并维修得当,可以有百年以上的寿命。各种木制品,如果没有涂料保护,很快将被虫蛀有百年以上的寿命。各种木制品,如果没有涂料保护,很快将被虫蛀、霉变、腐烂,没有使用价值,而涂覆适当,则有几十到几百年的寿、霉变、腐烂,没有使用价值,而涂覆适当,则有几十到几百年的寿命。命。现在学习的是第2页,共70页装饰作用(色彩、光泽、
3、模样、平整性、立体感、舒适感):装饰作用(色彩、光泽、模样、平整性、立体感、舒适感):涂料将世界装扮得五彩缤纷。房屋、家具、日常用品涂涂料将世界装扮得五彩缤纷。房屋、家具、日常用品涂上涂料使人感到美观舒适,焕然一新。各种交通工具、上涂料使人感到美观舒适,焕然一新。各种交通工具、道路栏杆、城市雕塑等等通过涂料的装饰令人感到赏心道路栏杆、城市雕塑等等通过涂料的装饰令人感到赏心悦目,美化了生活。悦目,美化了生活。5.1 涂料的作用现在学习的是第3页,共70页标志作用(交通标志、路标、广告、化学品容器标识):标志作用(交通标志、路标、广告、化学品容器标识):目前,应用涂料的色彩作为标志在国际上已经逐渐
4、标目前,应用涂料的色彩作为标志在国际上已经逐渐标准化。在交通道路上,通过涂料各种醒目的颜色制备准化。在交通道路上,通过涂料各种醒目的颜色制备多种标志牌(如警告、危险、停止、前进等信号)和多种标志牌(如警告、危险、停止、前进等信号)和道路分离线,在黑夜里依然清晰明亮。在工厂中各种道路分离线,在黑夜里依然清晰明亮。在工厂中各种管道、设备、槽车、容器常用不同颜色的涂料来区分管道、设备、槽车、容器常用不同颜色的涂料来区分其作用和所装物的性质(危险品等级等等)。在电子其作用和所装物的性质(危险品等级等等)。在电子工业上的各种器件也常用涂料的颜色来辨别其性能。工业上的各种器件也常用涂料的颜色来辨别其性能。
5、5.1 涂料的作用现在学习的是第4页,共70页特殊功能特殊功能(防声、防尘、防火、防虫、防霉、防腐、电绝防声、防尘、防火、防虫、防霉、防腐、电绝缘缘):涂料可以赋予物体一些特殊的功能。例如电子工业中使用涂料可以赋予物体一些特殊的功能。例如电子工业中使用的导电(抗静电)、导磁涂料;航空航天工业上的烧蚀涂的导电(抗静电)、导磁涂料;航空航天工业上的烧蚀涂料(导弹外壳的涂料在其进入大气层时能消耗掉自身同时料(导弹外壳的涂料在其进入大气层时能消耗掉自身同时使摩擦生成的强热消散)、温控涂料;军事上的伪装与隐使摩擦生成的强热消散)、温控涂料;军事上的伪装与隐形涂料(隐形飞机)等等。高科技的发展对材料的要求
6、愈形涂料(隐形飞机)等等。高科技的发展对材料的要求愈来愈高,涂料是最便宜最简便的改性方法,涂料科学对高来愈高,涂料是最便宜最简便的改性方法,涂料科学对高科技的发展具有重要作用。科技的发展具有重要作用。5.1 涂料的作用现在学习的是第5页,共70页其它作用:其它作用:涂料可用于纸张、衣料、塑料薄膜、皮革等上面,使涂料可用于纸张、衣料、塑料薄膜、皮革等上面,使它们能抗水和抗油,以及赋予服装抗皱等性能。它们能抗水和抗油,以及赋予服装抗皱等性能。涂料的应用十分广泛,因此涂料的品种繁多,必须涂料的应用十分广泛,因此涂料的品种繁多,必须使生产性能和规格满足各种不同使用性能的要求。使生产性能和规格满足各种不
7、同使用性能的要求。5.1 涂料的作用现在学习的是第6页,共70页5.2 涂料组成涂料一般由不挥发组分和挥发组分两部分组成,涂涂料一般由不挥发组分和挥发组分两部分组成,涂料的组成见表料的组成见表5-1。P240 涂料在物体表面涂覆后,其挥发组分逐渐挥发掉,留涂料在物体表面涂覆后,其挥发组分逐渐挥发掉,留下不挥发组分干后成膜,所以不挥发组分称为成膜物下不挥发组分干后成膜,所以不挥发组分称为成膜物质,也称固体分。质,也称固体分。现在学习的是第7页,共70页表5-1 涂料的组成现在学习的是第8页,共70页主要成膜物质可以单独成膜,也可以与粘结颜料等次要成膜物质主要成膜物质可以单独成膜,也可以与粘结颜料
8、等次要成膜物质共同成膜,它是涂料组成的基础,简称基料。共同成膜,它是涂料组成的基础,简称基料。次要成膜物质即填料和颜料,是色漆的重要组成部分,次要成膜物质即填料和颜料,是色漆的重要组成部分,它不能离开主要成膜物质而单独成膜。它不能离开主要成膜物质而单独成膜。辅助成膜物质也不能单独成膜,它用来提高与改善涂料辅助成膜物质也不能单独成膜,它用来提高与改善涂料的施工性能与成膜性能,故称其为助剂。的施工性能与成膜性能,故称其为助剂。挥发组分为稀释剂,其作用是将成膜物质调成液体状,方便施工挥发组分为稀释剂,其作用是将成膜物质调成液体状,方便施工。5.2 涂料组成现在学习的是第9页,共70页5.2 涂料组成
9、表中组成是对一般色漆而言,由于涂料的品种不同,有些组分可以省略。表中组成是对一般色漆而言,由于涂料的品种不同,有些组分可以省略。色漆色漆(包括磁漆、调和漆和底漆在内包括磁漆、调和漆和底漆在内):是加入适量的颜料和体质颜料的不透:是加入适量的颜料和体质颜料的不透明体。明体。罩光清漆:就是没有颜料和体质颜料的透明体;罩光清漆:就是没有颜料和体质颜料的透明体;腻子:是加入大量体质颜料的不透明体;腻子:是加入大量体质颜料的不透明体;无溶剂涂料:由低粘度的液体树脂作基料、不加入挥发稀释剂的涂料;无溶剂涂料:由低粘度的液体树脂作基料、不加入挥发稀释剂的涂料;粉末涂料:基料呈粉状而又不加入溶剂的涂料;粉末涂
10、料:基料呈粉状而又不加入溶剂的涂料;水性涂料:水作稀释剂的涂料。水性涂料:水作稀释剂的涂料。高固体分涂料:溶剂含量低的涂料。高固体分涂料:溶剂含量低的涂料。现在学习的是第10页,共70页5.3 涂料分类涂料的分类方法有很多种,例如涂料的分类方法有很多种,例如1、按是否有颜色分:清漆、色漆;、按是否有颜色分:清漆、色漆;2、按用途分类:建筑、车辆、船舶、家具、标志、绝缘、塑、按用途分类:建筑、车辆、船舶、家具、标志、绝缘、塑料、纸张、油墨、导电、防火、杀虫等;料、纸张、油墨、导电、防火、杀虫等;3、按施工方法分:刷用、喷漆、烘漆、电泳漆等;、按施工方法分:刷用、喷漆、烘漆、电泳漆等;4、按形态分
11、:溶剂型、水溶型、乳胶、粉末、高固体分、按形态分:溶剂型、水溶型、乳胶、粉末、高固体分、无溶剂型等。无溶剂型等。现在学习的是第11页,共70页5、按施工顺序分:面漆和底漆。底漆又分为封闭底漆、腻子或填孔剂、头道底漆、二道、按施工顺序分:面漆和底漆。底漆又分为封闭底漆、腻子或填孔剂、头道底漆、二道底漆。底漆。封闭底漆(封闭底漆(sealer):用于封闭底材的小孔,防止涂层与底材间物质的渗透,避):用于封闭底材的小孔,防止涂层与底材间物质的渗透,避免多孔材质吸收液体漆料,使颜料体积浓度升高。免多孔材质吸收液体漆料,使颜料体积浓度升高。腻子或填孔剂:用于填平和嵌补被涂物表面的凹孔及较深的不平处,使物
12、体在涂下一腻子或填孔剂:用于填平和嵌补被涂物表面的凹孔及较深的不平处,使物体在涂下一道漆时有一个平整的表面。道漆时有一个平整的表面。头道底漆:直接涂在底材(或经过嵌填的表面)的涂料,它可以增加面漆对底材头道底漆:直接涂在底材(或经过嵌填的表面)的涂料,它可以增加面漆对底材的粘附力,提供适当弹性。的粘附力,提供适当弹性。二道底漆(中间涂层):二道底漆的颜料组分含量很高,容易用砂纸打磨,二道底漆(中间涂层):二道底漆的颜料组分含量很高,容易用砂纸打磨,可增加涂膜厚度,为施工提供光滑平整的表面。可增加涂膜厚度,为施工提供光滑平整的表面。5.3 涂料分类现在学习的是第12页,共70页 6、按成膜物质分
13、类:以上分类方法不能反映不同品种涂料、按成膜物质分类:以上分类方法不能反映不同品种涂料的基本差别。目前,我国采用以成膜物质为基础的分类方的基本差别。目前,我国采用以成膜物质为基础的分类方法。若主要成膜物质由两种以上树脂组成,则以在成膜物法。若主要成膜物质由两种以上树脂组成,则以在成膜物质中其决定作用的一种树脂为分类依据。共分质中其决定作用的一种树脂为分类依据。共分18大类,其大类,其中最后一类为辅助材料;每一大类有一字母为代号中最后一类为辅助材料;每一大类有一字母为代号。涂料。涂料分类见表分类见表7-2。P240 5.3 涂料分类现在学习的是第13页,共70页表5-2 涂料分类表17类例如:聚
14、酰亚胺树脂、无机高分子材料等。类例如:聚酰亚胺树脂、无机高分子材料等。18类例如:稀释剂、防潮剂、催干剂、脱漆剂、固化剂。类例如:稀释剂、防潮剂、催干剂、脱漆剂、固化剂。现在学习的是第14页,共70页5.4 涂料的命名(GB-2705-81)命名原则:命名原则:涂料全名颜色或颜料名称成膜物质名称基本名涂料全名颜色或颜料名称成膜物质名称基本名称;涂料的基本名称与代号见表称;涂料的基本名称与代号见表7-3。P241 如红醇酸磁漆、白硝基外用磁漆、锌黄酚醛防锈漆等。如红醇酸磁漆、白硝基外用磁漆、锌黄酚醛防锈漆等。涂料涂料型号:型号:醇酸树脂醇酸树脂 磁漆磁漆 序号序号 成膜物质基本名称序号成膜物质基
15、本名称序号 ,如,如 C04-2辅助材料型号:辅助材料型号:第一部分为种类(表第一部分为种类(表7-4)P241,第二部分为序号,第二部分为序号现在学习的是第15页,共70页表5-3 涂料的基本名称与代号现在学习的是第16页,共70页注:注:00-13代表涂料的基本品种;代表涂料的基本品种;14-19代表美术漆;代表美术漆;20-29代表轻工用漆;代表轻工用漆;30-39代表绝缘漆;代表绝缘漆;40-49代表船代表船舶用漆;舶用漆;50-59代表防腐蚀漆;代表防腐蚀漆;60-79代表特种漆;代表特种漆;80-99代表其它类型用漆。代表其它类型用漆。表5-3 涂料的基本名称与代号现在学习的是第1
16、7页,共70页如果涂料中含有多种成膜物质,可选取起主要作用的一种成膜物质如果涂料中含有多种成膜物质,可选取起主要作用的一种成膜物质命名。例如,若涂料中的松香改性酚醛树脂占树脂总重量的命名。例如,若涂料中的松香改性酚醛树脂占树脂总重量的50%或或更高,称为酚醛树脂漆类;或松香改性酚醛树脂的含量低于更高,称为酚醛树脂漆类;或松香改性酚醛树脂的含量低于50%,则称天然树脂漆类。必要时也可选取两种成膜物质命名,其占主要则称天然树脂漆类。必要时也可选取两种成膜物质命名,其占主要地位的列在前面,如环氧硝基磁漆。地位的列在前面,如环氧硝基磁漆。对某些专门用途和特性的产品,必要时可以在成膜物质后面加入对某些专
17、门用途和特性的产品,必要时可以在成膜物质后面加入说明。例如醇酸导电磁漆、白硝基外用磁漆等。说明。例如醇酸导电磁漆、白硝基外用磁漆等。对于试制产品暂不命名,待正式投入生产后,应报有关单对于试制产品暂不命名,待正式投入生产后,应报有关单位命名。位命名。5.4 涂料的命名(GB-2705-81)现在学习的是第18页,共70页表5-4 涂料的型号与名称举例现在学习的是第19页,共70页5.5 涂料的发展状况世界总产量世界总产量2000万吨,其中美、日、俄、得英和万吨,其中美、日、俄、得英和法国占法国占65%,量已基本饱和。,量已基本饱和。向低公害、高性能方向发展向低公害、高性能方向发展。水性涂料和水性
18、涂料和固体组成的粉末涂料及辐射固化涂固体组成的粉末涂料及辐射固化涂料料保护性、装饰性、功能性保护性、装饰性、功能性精细化发展精细化发展现在学习的是第20页,共70页5.6 涂料的粘结力和内聚力粘结力:向外的力;粘结力:向外的力;内聚力内聚力:向内的力:向内的力低极性、高低极性、高内聚力的物质(如聚乙烯)有很好的机内聚力的物质(如聚乙烯)有很好的机械性能,但粘结力很差。械性能,但粘结力很差。低内聚物质有低度薄膜强度及薄膜完整性。如低内聚物质有低度薄膜强度及薄膜完整性。如压敏粘合剂。压敏粘合剂。具有高度向内的力的物质就不具有更多的粘合具有高度向内的力的物质就不具有更多的粘合力力。膜的收缩,膜的收缩
19、,可能会引起膜的剥离破坏。可能会引起膜的剥离破坏。现在学习的是第21页,共70页5.7 涂膜的固化机理物理机理干燥物理机理干燥:涂料涂料中的液体蒸发而得到干硬涂膜。在干燥过程中,高聚物不发生中的液体蒸发而得到干硬涂膜。在干燥过程中,高聚物不发生化学反应化学反应。涂料与空气涂料与空气中的氧反应中的氧反应:氧与干性植物油或氧与干性植物油或其它不饱和化合物交联固化,产生游离基引起聚合其它不饱和化合物交联固化,产生游离基引起聚合反应,水份也能和异氰酸酯发生聚合反应反应,水份也能和异氰酸酯发生聚合反应。涂料组份间的涂料组份间的反应使其交联固化反应使其交联固化 涂料在贮存期间必须保持化学上的稳定,要求固化
20、反应发生在涂料施工以后涂料在贮存期间必须保持化学上的稳定,要求固化反应发生在涂料施工以后进行。为了达到这个目的,可以分两种情况。见表进行。为了达到这个目的,可以分两种情况。见表5-6。现在学习的是第22页,共70页表5-6 涂料组分间的反应过程分类现在学习的是第23页,共70页5.8 涂料配方的基本知识配方设计的内容:配方设计的内容:在涂料制造过程中,首先要正确选择合适的组在涂料制造过程中,首先要正确选择合适的组分,使每种组分本身的性能均能满足涂料的使用要分,使每种组分本身的性能均能满足涂料的使用要求,然后要拟定各组分的相对比例,这就是配方设求,然后要拟定各组分的相对比例,这就是配方设计的内容
21、。计的内容。现在学习的是第24页,共70页配方设计的步骤:配方设计的步骤:着手进行配方设计时,一般将采取三个步骤:着手进行配方设计时,一般将采取三个步骤:(1)先根据涂料的使用要求选定基料树脂和颜料先根据涂料的使用要求选定基料树脂和颜料。(2)根据施工要求和已选定的基料树脂来确定溶剂和根据施工要求和已选定的基料树脂来确定溶剂和稀释剂。稀释剂。(3)决定是否需要加入其它助剂,需要什么样的助剂决定是否需要加入其它助剂,需要什么样的助剂。5.8 涂料配方的基本知识现在学习的是第25页,共70页几点说明:几点说明:(1)当前,涂料工业已得到极大的发展,据不完全统计,现有涂料品种已逾万种,而新当前,涂料
22、工业已得到极大的发展,据不完全统计,现有涂料品种已逾万种,而新的涂料品种还在不断涌现与开发之中,要逐一讨论所有的涂料配方是不可能的,主要的涂料品种还在不断涌现与开发之中,要逐一讨论所有的涂料配方是不可能的,主要是掌握配方设计的基本原理。是掌握配方设计的基本原理。(2)由于底材的使用环境不同,故对涂膜的性能也提出种种不同的要求(由于底材的使用环境不同,故对涂膜的性能也提出种种不同的要求(如防锈要求、耐酸耐碱要求、装饰要求等)。而涂料配方中各组分的用如防锈要求、耐酸耐碱要求、装饰要求等)。而涂料配方中各组分的用量及其相对比例又对涂料的使用性能(如流平性、干燥性等)和涂膜性量及其相对比例又对涂料的使
23、用性能(如流平性、干燥性等)和涂膜性能(如光泽、硬度等)产生极大影响。所以,建立一个符合使用要求的能(如光泽、硬度等)产生极大影响。所以,建立一个符合使用要求的涂料配方是一个复杂的课题。根据一些基本知识、原理所设计的配方,涂料配方是一个复杂的课题。根据一些基本知识、原理所设计的配方,还需进行必要的实验,才能找出真正符合使用要求的涂料配方。还需进行必要的实验,才能找出真正符合使用要求的涂料配方。5.8 涂料配方的基本知识现在学习的是第26页,共70页5.9 按用途分类早期使用的涂料1、建筑用涂料:、建筑用涂料:动植物油现在仍然是涂料中最重要的原料之动植物油现在仍然是涂料中最重要的原料之一,其中干
24、性油(如桐油和亚麻油)是历史上最一,其中干性油(如桐油和亚麻油)是历史上最早作为涂料的天然产物。早作为涂料的天然产物。动植物油一般是甘油的三脂动植物油一般是甘油的三脂肪酸酯,其结构表示如下:肪酸酯,其结构表示如下:CH2OCOR1CHOCOR2CH2OCOR3现在学习的是第27页,共70页其中的脂肪酸大多是其中的脂肪酸大多是18碳羧酸,主要有:碳羧酸,主要有:硬脂酸硬脂酸 CH3(CH2)16COOH 十八碳羧酸十八碳羧酸油酸油酸 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH 十八碳单烯羧酸十八碳单烯羧酸亚油酸亚油酸 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH 十八碳
25、双烯羧酸十八碳双烯羧酸建筑用涂料建筑用涂料现在学习的是第28页,共70页亚麻酸亚麻酸CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH 十八碳三烯羧酸十八碳三烯羧酸 脂肪酸中所含双键的数目和位置不同,其性能脂肪酸中所含双键的数目和位置不同,其性能差异很大。各种不同的油在于它们结合有不同类差异很大。各种不同的油在于它们结合有不同类型的脂肪酸。即使同一种油,由于产地不同,气型的脂肪酸。即使同一种油,由于产地不同,气候不同,组成也不同。候不同,组成也不同。建筑用涂料建筑用涂料现在学习的是第29页,共70页不饱和性天然油(干性油:亚麻油、桐油、鱼油等不饱和性天然油(干性油:亚麻
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