涂料 (2)精选PPT.ppt
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1、关于涂料(2)第1页,讲稿共70张,创作于星期二5.1 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):涂涂料料可可以以保保护护材材料料(金金属属、木木材材等等)免免受受或或减减轻轻各各种种损损害害和和侵侵蚀蚀。例例如如:金金属属的的腐腐蚀蚀是是世世界界上上最最大大的的浪浪费费之之一一,有有机机涂涂料料的的使使用用可可将将这这种种浪浪费费大大大大地地降降低低。各各种种汽汽车车、机机器器及及钢钢铁铁桥桥梁梁的的涂涂覆覆保保护护不不仅仅保保证证其其使使用用性性能能良良好好,而而且且延延长长了了使使用用寿寿命命。一一
2、个个机机器器在在恶恶劣劣的的环环境境中中很很快快就就不不能能正正常常使使用用,良良好好的的涂涂覆覆保保护护能能够够使使其其长长期期正正常常工工作作。一一座座钢钢铁铁结结构构桥桥梁梁不不用用涂涂料料只只有有几几年年寿寿命命,如如果果用用涂涂料料保保护护并并维维修修得得当当,可可以以有有百百年年以以上上的的寿寿命命。各各种种木木制制品品,如如果果没没有有涂涂料料保保护护,很很快快将将被被虫虫蛀蛀、霉霉变变、腐腐烂烂,没没有有使使用用价价值值,而而涂覆适当,则有几十到几百年的寿命。涂覆适当,则有几十到几百年的寿命。第2页,讲稿共70张,创作于星期二装饰作用(色彩、光泽、模样、平整性、立体感、舒适感)
3、:装饰作用(色彩、光泽、模样、平整性、立体感、舒适感):涂涂料料将将世世界界装装扮扮得得五五彩彩缤缤纷纷。房房屋屋、家家具具、日日常常用用品品涂涂上上涂涂料料使使人人感感到到美美观观舒舒适适,焕焕然然一一新新。各各种种交交通通工工具具、道道路路栏栏杆杆、城城市市雕雕塑塑等等等等通通过过涂涂料料的的装装饰饰令令人人感感到到赏赏心心悦目,美化了生活。悦目,美化了生活。5.1 涂料的作用第3页,讲稿共70张,创作于星期二标志作用(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):目目前前,应应用用涂涂料料的的色色彩彩作作为为标标志志在在国国际际上上已已经经逐逐
4、渐渐标标准准化化。在在交交通通道道路路上上,通通过过涂涂料料各各种种醒醒目目的的颜颜色色制制备备多多种种标标志志牌牌(如如警警告告、危危险险、停停止止、前前进进等等信信号号)和和道道路路分分离离线线,在在黑黑夜夜里里依依然然清清晰晰明明亮亮。在在工工厂厂中中各各种种管管道道、设设备备、槽槽车车、容容器器常常用用不不同同颜颜色色的的涂涂料料来来区区分分其其作作用用和和所所装装物物的的性性质质(危危险险品品等等级级等等等等)。在在电电子子工工业业上上的的各各种种器件也常用涂料的颜色来辨别其性能。器件也常用涂料的颜色来辨别其性能。5.1 涂料的作用第4页,讲稿共70张,创作于星期二特特殊殊功功能能(
5、防防声声、防防尘尘、防防火火、防防虫虫、防防霉霉、防防腐腐、电电绝绝缘缘):涂涂料料可可以以赋赋予予物物体体一一些些特特殊殊的的功功能能。例例如如电电子子工工业业中中使使用用的的导导电电(抗抗静静电电)、导导磁磁涂涂料料;航航空空航航天天工工业业上上的的烧烧蚀蚀涂涂料料(导导弹弹外外壳壳的的涂涂料料在在其其进进入入大大气气层层时时能能消消耗耗掉掉自自身身同同时时使使摩摩擦擦生生成成的的强强热热消消散散)、温温控控涂涂料料;军军事事上上的的伪伪装装与与隐隐形形涂涂料料(隐隐形形飞飞机机)等等等等。高高科科技技的的发发展展对对材材料料的的要要求求愈愈来来愈愈高高,涂涂料料是是最最便便宜宜最最简简便
6、便的的改改性性方方法法,涂料科学对高科技的发展具有重要作用。涂料科学对高科技的发展具有重要作用。5.1 涂料的作用第5页,讲稿共70张,创作于星期二其它作用:其它作用:涂涂料料可可用用于于纸纸张张、衣衣料料、塑塑料料薄薄膜膜、皮皮革革等等上上面面,使使它它们能抗水和抗油,以及赋予服装抗皱等性能。们能抗水和抗油,以及赋予服装抗皱等性能。涂涂料料的的应应用用十十分分广广泛泛,因因此此涂涂料料的的品品种种繁繁多多,必必须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同使用性能的要求。5.1 涂料的作用第6页,讲稿共70张,创作于星期二5.2 涂料组成涂涂料料一一般般由由不不
7、挥挥发发组组分分和和挥挥发发组组分分两两部部分分组组成成,涂涂料的组成见表料的组成见表5-1。P240 涂涂料料在在物物体体表表面面涂涂覆覆后后,其其挥挥发发组组分分逐逐渐渐挥挥发发掉掉,留留下下不不挥挥发发组组分分干干后后成成膜膜,所所以以不不挥挥发发组组分分称称为为成膜物质,也称固体分。成膜物质,也称固体分。第7页,讲稿共70张,创作于星期二表5-1 涂料的组成第8页,讲稿共70张,创作于星期二主主要要成成膜膜物物质质可可以以单单独独成成膜膜,也也可可以以与与粘粘结结颜颜料料等等次次要要成成膜膜物质共同成膜,它是涂料组成的基础,简称基料。物质共同成膜,它是涂料组成的基础,简称基料。次次要要
8、成成膜膜物物质质即即填填料料和和颜颜料料,是是色色漆漆的的重重要要组组成成部部分分,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。辅辅助助成成膜膜物物质质也也不不能能单单独独成成膜膜,它它用用来来提提高高与与改改善善涂涂料料的的施工性能与成膜性能,故称其为助剂。施工性能与成膜性能,故称其为助剂。挥挥发发组组分分为为稀稀释释剂剂,其其作作用用是是将将成成膜膜物物质质调调成成液液体体状状,方方便施工。便施工。5.2 涂料组成第9页,讲稿共70张,创作于星期二5.2 涂料组成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
9、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明体。:是加入适量的颜料和体质颜料的不透明体。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
10、:溶剂含量低的涂料。高固体分涂料:溶剂含量低的涂料。第10页,讲稿共70张,创作于星期二5.3 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、按按用用途途分分类类:建建筑筑、车车辆辆、船船舶舶、家家具具、标标志志、绝绝缘缘、塑塑料料、纸张、油墨、导电、防火、杀虫等;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、按按形形态态分分:溶溶剂剂型型、水水溶溶型型、乳乳胶胶、粉粉末末、高高固固体体分分、无溶剂型等。无溶剂型等。第11页,讲稿共
11、70张,创作于星期二5、按按施施工工顺顺序序分分:面面漆漆和和底底漆漆。底底漆漆又又分分为为封封闭闭底底漆漆、腻腻子子或或填填孔孔剂剂、头头道道底底漆漆、二道底漆。二道底漆。封封闭闭底底漆漆(sealer):用用于于封封闭闭底底材材的的小小孔孔,防防止止涂涂层层与与底底材材间间物物质质的的渗渗透透,避免多孔材质吸收液体漆料,使颜料体积浓度升高。避免多孔材质吸收液体漆料,使颜料体积浓度升高。腻腻子子或或填填孔孔剂剂:用用于于填填平平和和嵌嵌补补被被涂涂物物表表面面的的凹凹孔孔及及较较深深的的不不平平处处,使使物物体体在在涂涂下一道漆时有一个平整的表面。下一道漆时有一个平整的表面。头头道道底底漆漆
12、:直直接接涂涂在在底底材材(或或经经过过嵌嵌填填的的表表面面)的的涂涂料料,它它可可以以增增加加面面漆漆对对底材的粘附力,提供适当弹性。底材的粘附力,提供适当弹性。二二道道底底漆漆(中中间间涂涂层层):二二道道底底漆漆的的颜颜料料组组分分含含量量很很高高,容容易易用用砂砂纸纸打打磨磨,可可增增加涂膜厚度,为施工提供光滑平整的表面。加涂膜厚度,为施工提供光滑平整的表面。5.3 涂料分类第12页,讲稿共70张,创作于星期二 6、按按成成膜膜物物质质分分类类:以以上上分分类类方方法法不不能能反反映映不不同同品品种种涂涂料料的的基基本本差差别别。目目前前,我我国国采采用用以以成成膜膜物物质质为为基基础
13、础的的分分类类方方法法。若若主主要要成成膜膜物物质质由由两两种种以以上上树树脂脂组组成成,则则以以在在成成膜膜物物质质中中其其决决定定作作用用的的一一种种树树脂脂为为分分类类依依据据。共共分分18大大类类,其其中中最最后后一一类类为为辅辅助助材材料料;每每一一大大类类有有一一字字母母为为代号代号。涂料分类见表。涂料分类见表7-2。P240 5.3 涂料分类第13页,讲稿共70张,创作于星期二表5-2 涂料分类表17类例如:聚酰亚胺树脂、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。第
14、14页,讲稿共70张,创作于星期二5.4 涂料的命名(GB-2705-81)命名原则:命名原则:涂涂料料全全名名颜颜色色或或颜颜料料名名称称成成膜膜物物质质名名称称基基本本名名称称;涂涂料的基本名称与代号见表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,第二部分为序号第15页,讲稿共70张,
15、创作于星期二表5-3 涂料的基本名称与代号第16页,讲稿共70张,创作于星期二注注:00-13代代表表涂涂料料的的基基本本品品种种;14-19代代表表美美术术漆漆;20-29代代表表轻轻工工用用漆漆;30-39代代表表绝绝缘缘漆漆;40-49代代表表船船舶舶用用漆漆;50-59代代表表防防腐腐蚀蚀漆漆;60-79代代表表特特种种漆;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第17页,讲稿共70张,创作于星期二如如果果涂涂料料中中含含有有多多种种成成膜膜物物质质,可可选选取取起起主主要要作作用用的的一一种种成成膜膜物物质质命命名名。例例如如,若若涂涂料料中中
16、的的松松香香改改性性酚酚醛醛树树脂脂占占树树脂脂总总重重量量的的50%或或更更高高,称称为为酚酚醛醛树树脂脂漆漆类类;或或松松香香改改性性酚酚醛醛树树脂脂的的含含量量低低于于50%,则则称称天天然然树树脂脂漆漆类类。必必要要时时也也可可选选取取两两种种成成膜膜物物质质命命名名,其其占占主主要要地地位位的的列列在在前前面面,如如环氧硝基磁漆。环氧硝基磁漆。对对某某些些专专门门用用途途和和特特性性的的产产品品,必必要要时时可可以以在在成成膜膜物物质质后后面面加加入入说说明。例如醇酸导电磁漆、白硝基外用磁漆等。明。例如醇酸导电磁漆、白硝基外用磁漆等。对对于于试试制制产产品品暂暂不不命命名名,待待正正
17、式式投投入入生生产产后后,应应报报有有关关单单位位命名。命名。5.4 涂料的命名(GB-2705-81)第18页,讲稿共70张,创作于星期二表5-4 涂料的型号与名称举例第19页,讲稿共70张,创作于星期二5.5 涂料的发展状况世世界界总总产产量量2000万万吨吨,其其中中美美、日日、俄俄、得得英英和和法国占法国占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。水性涂料和水性涂料和固体组成的粉末涂料及辐射固化涂料固体组成的粉末涂料及辐射固化涂料保护性、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第20页,讲稿共70张,创作于星期二5.6 涂料
18、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:向内的力低低极极性性、高高内内聚聚力力的的物物质质(如如聚聚乙乙烯烯)有有很很好好的机械性能,但粘结力很差。的机械性能,但粘结力很差。低低内内聚聚物物质质有有低低度度薄薄膜膜强强度度及及薄薄膜膜完完整整性性。如如压敏粘合剂。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,可能会引起膜的剥离破坏。可能会引起膜的剥离破坏。第21页,讲稿共70张,创作于星期二5.7 涂膜的固化机理物理机理干燥物理机理干燥:涂涂料料中中的的液液体体蒸蒸发发而而得得到到干干
19、硬硬涂涂膜膜。在在干干燥燥过过程程中中,高高聚聚物物不发生化学反应不发生化学反应。涂料与空气涂料与空气中的氧反应中的氧反应:氧氧与与干干性性植植物物油油或或其其它它不不饱饱和和化化合合物物交交联联固固化化,产产生生游游离离基基引引起起聚合反应,水份也能和异氰酸酯发生聚合反应聚合反应,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 涂涂料料在在贮贮存存期期间间必必须须保保持持化化学学上上的的稳稳定定,要要求求固固化化反反应应发发生生在在涂涂料料施施工以后进行。为了达到这个目的,可以分两种情况。见表工以后进行。为了达到这个目的,可以分两种情况。见表5-6。
20、第22页,讲稿共70张,创作于星期二表5-6 涂料组分间的反应过程分类第23页,讲稿共70张,创作于星期二5.8 涂料配方的基本知识配方设计的内容:配方设计的内容:在在涂涂料料制制造造过过程程中中,首首先先要要正正确确选选择择合合适适的的组组分分,使使每每种种组组分分本本身身的的性性能能均均能能满满足足涂涂料料的的使使用用要要求求,然然后后要要拟拟定定各各组组分分的的相相对对比比例例,这这就就是是配配方方设设计计的的内容。内容。第24页,讲稿共70张,创作于星期二配方设计的步骤: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
21、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)根根据据施施工工要要求求和和已已选选定定的的基基料料树树脂脂来来确确定定溶溶剂剂和和稀释剂。稀释剂。(3)决决定定是是否否需需要要加加入入其其它它助助剂剂,需需要要什什么么样样的的助剂。助剂。5.8 涂料配方的基本知识第25页,讲稿共70张,创作于星期二几点说明:几点说明:(1)当当前前,涂涂料料工工业业已已得得到到极极大大的的发发展展,据据不不完完全全统统计计,现现有有涂涂料料品品种种已已逾逾万万种种,而而新新的的涂涂料料品品种种还还在在不不断断涌涌现现与与开开发发之之中中,要要逐逐一一讨讨论论所所有有的的涂涂料料配配方
22、方是不可能的,主要是掌握配方设计的基本原理。是不可能的,主要是掌握配方设计的基本原理。(2)由由于于底底材材的的使使用用环环境境不不同同,故故对对涂涂膜膜的的性性能能也也提提出出种种种种不不同同的的要要求求(如如防防锈锈要要求求、耐耐酸酸耐耐碱碱要要求求、装装饰饰要要求求等等)。而而涂涂料料配配方方中中各各组组分分的的用用量量及及其其相相对对比比例例又又对对涂涂料料的的使使用用性性能能(如如流流平平性性、干干燥燥性性等等)和和涂涂膜膜性性能能(如如光光泽泽、硬硬度度等等)产产生生极极大大影影响响。所所以以,建建立立一一个个符符合合使使用用要要求求的的涂涂料料配配方方是是一一个个复复杂杂的的课课
23、题题。根根据据一一些些基基本本知知识识、原原理理所所设设计计的的配配方方,还还需需进进行行必必要要的的实实验验,才才能能找找出出真真正正符符合合使使用用要求的涂料配方。要求的涂料配方。5.8 涂料配方的基本知识第26页,讲稿共70张,创作于星期二5.9 按用途分类早期使用的涂料1、建筑用涂料:、建筑用涂料:动动植植物物油油现现在在仍仍然然是是涂涂料料中中最最重重要要的的原原料料之之一一,其其中中干干性性油油(如如桐桐油油和和亚亚麻麻油油)是是历历史史上上最最早早作作为为涂涂料的天然产物。料的天然产物。动动植植物物油油一一般般是是甘甘油油的的三三脂脂肪肪酸酯,其结构表示如下:酸酯,其结构表示如下
24、:CH2OCOR1CHOCOR2CH2OCOR3第27页,讲稿共70张,创作于星期二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 十八碳双烯羧酸十八碳双烯羧酸建筑用涂料建筑用涂料第28页,讲稿共70张,创作于星期二亚麻酸亚麻酸CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH 十八碳三烯羧酸十八碳三烯羧酸 脂脂肪肪酸
25、酸中中所所含含双双键键的的数数目目和和位位置置不不同同,其其性性能能差差异异很很大大。各各种种不不同同的的油油在在于于它它们们结结合合有有不不同同类类型型的的脂脂肪肪酸酸。即即使使同同一一种种油油,由由于于产产地地不不同同,气气候不同,组成也不同。候不同,组成也不同。建筑用涂料建筑用涂料第29页,讲稿共70张,创作于星期二不不饱饱和和性性天天然然油油(干干性性油油:亚亚麻麻油油、桐桐油油、鱼鱼油油等等)含不饱和双键,利用空气中氧使其氧化,使其聚合:含不饱和双键,利用空气中氧使其氧化,使其聚合:CH=CH-CH=CH O2CH-CH=CH-CH CH-CH=CH-C*H O O OO*建筑用涂料
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