涂料配方基本原理
涂料配色的基本原理
涂料配色的基本原理颜色的配制要根据光学原理。
所有的物体，包括颜料在内，它们之所以有颜色，都是靠光线射在其上，经过它们不同的吸收和反射作用而形成的。
日光可见光有红、橙、黄、绿、蓝、靛（青）、紫七色，如果某一个物体能把所照到的日光全部吸收，那么人的眼睛就看不到任何反射光线，即呈现为"黑色"；如果另一物体能将日光全部反射，则人的视觉为"白色"光；如果物体选择性地吸收了一部分日光，人的视觉就只能看到它所不能吸收的那一部分光，就是那个物体外表的颜色。
颜料是配色的原料，颜料主要有红、黄、蓝、白、黑五种基本色，其中红、黄、蓝为三原色，用这些基料可以调配出各种颜色的色漆。
白色、黑色几乎可以与任何颜色(金色、银色除外)调配，可以起到调配深浅的独特作用。
配色用的原色是红、黄、蓝三种。
第一个方面，在涂料配方中常用的主要配色颜料多少带一些其它色光，按不同比例将原色混合后，就可以得到一些复色；配色的第二个方面，是加入白色，将原色或复色冲淡，就可以得到“饱和度”不同的颜色；配色的第三个方面，是加入不同分量的黑色，因而得到“亮度”不同的各种色彩。
它们是一些暗浊或鲜明的颜色，如灰色、棕色、褐色、草绿色等，一种原色或复色可以同时变动其它饱和度和亮度。
涂料色漆的调配用颜料拼色法(颜料相加)，黄与蓝相加成绿，黄与红相加成橙，红与蓝相加成紫，红、黄、蓝三色相加成黑。
在调色时，两种原色拼成一种复色，而与其对应的另一个色则为其补色，补色加入复色中会使颜色变暗，甚至变成灰色或黑色，因此需要注意。
调色、成色与其补色关系见表1所示。
配色的基本方法及其注意事项先加入主色(配色中用量大、着色力小的颜色)为主，再以着色力较强的颜色为辅，并估计每种颜色所占的比例，慢慢地间断地加入，并不断搅拌，随时观察颜色的变化。
喷样后待浮色现象稳定后与样板比较。
“由浅入深”，尤其是加入着色力强的颜料时，切忌过量。
调配复色漆时，要选择性质相同的涂料相互调配，否则由于涂料的混容性不好，会影响质量，甚至发生分层析出而无法使用。
油漆配方原理
• 12.3.3 反应成膜
• 反应成膜是指可溶或可溶的低分子量的聚合物涂 覆在基材表面以后，在加温或其它条件下，分子 间发生交联反应形成三维网状结构而转变为坚韧 的薄膜的过程，是热固性油漆的共同成膜方式， 其中如含干性油或者半干性油的不饱和聚酯油漆、 醇酸树脂油漆等通过氧气发生氧化交联反应成膜， 环氧树脂与多元胺或者酸酐反应交联成膜，多异 氰酸酯与含羟基低聚物如聚醚多元醇反应生成聚 氨酯成膜，有机硅树脂通过烯氢加成反应成膜， 光固化油漆通过自由基或阳离子聚合成膜等。
涂料招商
油漆配方设计
• 12.1 概述
• 油漆是一个多组分的配方产品。由于基材和使用 环境不同，对涂膜的性能也提出种种不同的要求， 油漆配方中各组分的用量及其相对比例又对油漆 的施工性能(如流平性、干燥性等)和涂膜性能(如 光泽、硬度等)产生极大的影响，对油漆必须进行 配方成
• 油漆一般由成膜物、颜（填）料、溶剂（或稀释 剂）和助剂组成。油漆施工后，随着溶剂和稀释 剂的挥发，成膜物干燥成膜。成膜物可以单独成 膜，也可以粘结颜（填）料等物质共同成膜，所 以也称粘结剂，它是油漆的基础物质，常称为基 料、漆料和漆基。
表12-1 油漆的基本组成
组
成
原 油料
• 12.3.4 成膜过程表征
• 目前，红外光谱、原子力显微镜、动态热机械分 析、差示扫描量热分析、透射电镜、扫描电子显 微镜、小角度中子散射、直接无辐射能量转移、 动态二次离子质谱、激光共聚焦荧光显微技术等 已经广泛用于成膜过程表征。透射电镜可以观察 涂膜形态研究胶乳成膜过程，差示扫描量热分析 可以测定树脂的玻璃化温度以及研究固化动力学 确定固化工艺，原子力显微镜可在立体三维上观 察涂膜的形貌。
• 12.2.4 助剂
• 助剂用量虽少，但对油漆的生产、储存、施工、 成膜过程及最终涂层的性能有很大影响，有时甚 至可起关键作用，随着油漆工业的发展，助剂的 种类日趋繁多，应用愈来愈广，地位也日益重 要． • 常用助剂包括颜料润湿剂、分散剂、流平剂、消 泡剂、催干剂、增塑剂、防霉剂、防紫外线剂、 流变剂等。
涂料调色配方
涂料调色配方涂料调色配方是指根据不同的颜色需求，将基础颜料按照一定比例混合调配而成的涂料配方。
涂料调色配方的制定是为了满足用户对颜色的个性化需求，使涂料在应用过程中能够达到理想的色彩效果。
本文将从涂料调色配方的原理、常用的调色方法以及调色配方的制定步骤等方面进行介绍。
一、涂料调色配方的原理涂料调色配方的原理是基于颜色的加法混合原理。
颜色的加法混合是指将不同颜色的光线叠加在一起，形成新的颜色。
在涂料调色过程中，借鉴了颜色的加法混合原理，通过混合不同颜色的基础颜料，达到所需的最终颜色效果。
二、常用的调色方法1. 直接调色法：直接调色法是指根据经验和观察，直接在白色基础涂料中加入少量的颜料进行调色。
这种方法简单易行，适用于需要调配少量涂料的情况。
2. 试配法：试配法是通过不断试验和调整颜料的配比比例，逐渐接近所需颜色。
首先根据所需颜色的RGB数值，选择相应的基础颜料，并按比例混合，然后进行试涂和调整，直至达到理想的颜色效果。
3. 工程配色法：工程配色法是根据客户提供的样品或色卡，通过色彩分光光度计和计算机色谱仪等仪器，测定样品的颜色数值，然后根据颜色数值选择相应的基础颜料，并通过计算机软件进行配色计算，得出最终的调色配方。
三、调色配方的制定步骤1. 确定所需颜色：根据用户的需求确定所需的最终颜色效果。
2. 选择基础颜料：根据所需颜色的色彩特征，选择相应的基础颜料。
基础颜料一般包括颜料浓缩体、颜料分散体等。
3. 确定配比比例：根据所选基础颜料的特性和色彩效果，确定各基础颜料的配比比例。
配比比例的确定需要考虑颜料的浓度、透明度、色相等因素。
4. 进行试配：按照确定的配比比例，将基础颜料进行混合调配，得到试配样品。
然后进行试涂，观察样品的色彩效果，根据需要进行调整，直至达到理想的颜色效果。
5. 制定调色配方：根据最终确定的配比比例，制定调色配方。
调色配方一般包括基础颜料的配比比例、稀释剂的使用量等信息。
6. 生产批量涂料：根据调色配方，按照一定比例将基础颜料和稀释剂进行混合，生产批量涂料。
油漆配方原理
• 12.3.1溶剂挥发和热熔成膜
• 热塑性高分子只在较高的分子量下才呈现出较好的物理和 化学性能，但分子量高，玻璃化温度和粘度随之升高，必 须用足够的溶剂将体系的玻璃化温度和粘度降低，使T-Tg 的数值大到足够使溶液可以流动和涂布，在涂布以后溶剂 挥发，分子链紧密缠结形成固体薄膜。溶剂的挥发分为三 个阶段： • 阶段Ⅰ：表面溶剂挥发； • 阶段Ⅱ：内部溶剂扩散至表面挥发； • 阶段Ⅲ：残留溶剂扩散挥发。
涂料招商
油漆配方设计
• 12.1 概述
• 油漆是一个多组分的配方产品。由于基材和使用 环境不同，对涂膜的性能也提出种种不同的要求， 油漆配方中各组分的用量及其相对比例又对油漆 的施工性能(如流平性、干燥性等)和涂膜性能(如 光泽、硬度等)产生极大的影响，对油漆必须进行 配方设计方能满足各方面要求。
• （7）有机颜料
• 有机颜料的色泽鲜艳，着色力较强，但遮盖力、 耐高温性、耐候性较差，常用的有机颜料有耐晒 黄、联苯胺黄、酞菁绿、酞菁蓝、甲苯胺红、大 红粉等．
• （8）防腐颜料 • 防腐颜料用于保护金属底材免受腐蚀，按照防腐 蚀机理可分为物理防腐颜料、化学防腐颜料和电 化学防腐颜料三类。物理防腐颜料具有化学惰性， 通过屏蔽作用发挥防腐功能，如铁系和片状防腐 颜料，化学防腐颜料具有化学活性，借助化学反 应发挥作用，如铅系化合物、铬酸盐、磷酸盐等， 电化学防腐颜料通常是金属颜料，具有比金属还 低的电位，起到阴极保护作用，如锌粉。
• 一定质量的干颜料形成颜料糊时所需的精 亚麻仁油的量称为颜料的吸油值，该值反 映了颜料的润湿特性，用表示，单位为 g/100g ，颜料的吸油值与颜料对亚麻仁油 的吸附、润湿、毛细作用，以及颜料的粒 度、形状、表面积、粒子堆砌方式、粒子 的结构与质地等性质有关。
涂料生产原理
涂料生产原理
涂料是一种用于给物体表面涂覆的物质，其生产原理可以分为以下几个步骤。
1. 基料选型：涂料的基料通常由树脂、溶剂、添加剂和颜料组成。
树脂决定了涂料的性能特点，溶剂用于控制涂料的黏稠度和干燥时间，添加剂则用于改善涂料的流动性、耐候性和附着力等。
选择合适的基料对涂料的性能至关重要。
2. 配方设计：根据涂料的用途和性能要求，制定合适的配方。
在配方设计中，需要根据涂料的种类和目标属性，确定各个组分的比例和添加顺序，以保证涂料的质量和稳定性。
3. 混合搅拌：将选用的树脂、溶剂、和添加剂按照一定比例加入混合桶中，通过机械搅拌使其均匀混合。
这个过程中需要注意保持温度的稳定，以确保混合效果。
4. 颜料处理：颜料是涂料中的重要组成部分，有着决定性的色彩和遮盖力。
颜料常常以粉末状存在，所以需要进行分散和研磨处理，以确保颜料的分散均匀和颗粒的细小。
5. 过滤研磨：将混合好的涂料进行过滤，以去除其中的固体杂质和颜料颗粒。
过滤后的涂料在通过研磨设备进行研磨，使其细腻均匀，确保涂料质量的稳定性。
6. 包装与贮存：将研磨后的涂料进行包装，通常使用密封性能较好的容器，以防止涂料在贮存期间受到污染和干燥。
涂料通
常需要贮存一段时间，以达到最佳性能效果。
以上就是涂料生产的基本原理。
涂料的生产过程中需要严格控制材料的质量和比例，确保涂料的稳定性和可靠性。
同时，对于涂料的配方设计和研磨处理也需要根据实际应用的需求进行调整，以获得最理想的涂料性能。
涂料配方设计原理完整版
涂料配方设计原理 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】水溶性醇酸树脂综述1概述醇酸树脂是美国通用电气公司Kienle于1927年提出的,它是以多元醇、多元酸以及脂肪酸为主要原料,通过缩聚反应而制得的一种聚合物.由于合成技术成熟、原料易得、树脂涂膜综合性能好,醇酸树脂已成为合成树脂中用量最大、用途最广的品种之一.但是,同其它溶剂型涂料一样,传统的醇酸树脂涂料含有大量溶剂(质量比大于40%),在生产施工过程中会严重危害环境和操作人员的身体健康.近年来,世界各国环保法规日益严格,传统的溶剂型涂料受到越来越大的挑战,涂料的水性化、高固体化趋势日益明晰.水溶性涂料是在成膜聚合物中引进亲水的或水可增溶的基团,使其成为可以水为溶解介质的一种涂料,它是20世纪60年代发展起来的一类新型的低污染、省能源、省资源涂料.由于其优点明显,涂料水溶性的研究应用已引起了广泛的关注并取得了重要进展.水溶性醇酸树脂涂料是新的发展趋势,得到了大量的研究开发.2 水溶性醇酸树脂涂料的研究现状合成树脂的原料用于合成醇酸树脂的原料有:植物油或脂肪酸、多元醇、多元酸、共溶剂和中和剂等.各种原料的作用不同,对水溶性醇酸树脂性能的影响也不同.植物油或脂肪酸合成醇酸树脂常用的植物油有豆油、亚麻油、红花油、(氢化或脱水)蓖麻油、葵花籽油、桐油、椰子油等.其中蓖麻油、氢化蓖麻油合成的醇酸树脂水溶性最好,椰子油次之,脱水蓖麻油、豆油、亚麻油较差.多元醇常用于合成醇酸树脂的多元醇有甘油、季戊四醇和三羟甲基丙烷.由甘油制备的醇酸树脂水溶性、干率和树脂的稳定性较差.季戊四醇反应较甘油活泼,一般与二元醇或三元醇配合使用,使用时要遵循“多元醇摩尔数大于多元酸摩尔数”的规则.三羟甲基丙烷形成的树脂的水解稳定性较甘油或季戊四醇形成的醇酸树脂有明显提高.多元酸常用于合成醇酸树脂的多元酸有邻苯二甲酸或其酸酐(苯酐)、间苯二甲酸、己二酸、马来酸、偏苯三酸等.苯酐价格便宜,酯化反应温度低,反应平稳易控制,但它容易形成半酯使树脂相对分子量降低,进而导致涂膜干燥时间延长,硬度降低.采用间苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐或不饱和二元顺酐代替部分苯酐可使以上某些缺陷得以弥补.中和剂中和剂是将阴离子树脂中的羧酸中和成可溶性盐的试剂,是水溶性醇酸树脂制备过程中必不可少的成分.中和剂的碱性强度、胺的相对分子质量、在水中的溶解度、挥发速度等能明显影响树脂的水溶性、稳定性、粘度、固化速度及涂膜的泛黄性.在具体使用时,通常应综合考虑以下几个因素:(1)挥发性好;(2)价格便宜,气味小;(3)对树脂的稳定性好.常用的中和剂有氨、氢氧化钾、三乙胺.其中三乙胺在常温下挥发速度适宜,其助溶效果比氨水和氢氧化钾都好,此外,三乙胺不会使聚酯产生胺解反应,提高了树脂的稳定性,是较为理想的中和剂.中和剂的用量应由pH值确定,一般控制在pH为～.共溶剂共溶剂(也称助溶剂)的作用是增加树脂在水中的溶解度,调节树脂的粘度,提高树脂的稳定性,改善树脂漆膜的流平性和外观.助溶剂的选择主要考虑助溶剂的偶合能力、蒸发速度及其降解效应.常用的助溶剂有正丁醇、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚等.醇酸树脂的水性化研究要使醇酸树脂具有水溶性,最重要的是将树脂制成离子型聚合物.使醇酸树脂水性化的方法有:成盐法该法通过将聚合物中的羧基或氨基分别用适当的碱或酸中和,将聚合物主链转变成阳离子或阴离子,使聚合物溶于水.在聚合物中引入非离子基团法该法在醇酸树脂中加入含羟基或醚基的聚合物作为活性稀释剂,使树脂自行乳化于水中.将聚合物变成两性离子中间体法该法通过合成两性离子型共聚物而得到一种无胺或无甲醛逸出的新型水溶性涂料体系.干燥机理研究醇酸树脂的干燥一般遵循自氧化干燥机理:首先不饱和双键吸收氧气形成氢过氧化物,然后氢过氧化物分解生成烷基自由基,通过自由基的聚合增大树脂相对分子质量,形成最终涂膜.自氧化干燥的关键步骤是不饱和树脂与氧反应生成氢过氧化物.水溶性醇酸树脂与溶剂型醇酸树脂具有相同的干燥机理,但水溶性醇酸树脂因为制备过程和所含成分的不同其干燥过程又有自己的特点.水溶性醇酸树脂的干燥速率一般比相应的溶剂型醇酸树脂的干燥速率小,美国堪萨斯市涂料协会研究比较了以同类醇酸为基料配制的水稀释涂料和溶剂型涂料,用数据作曲线导出了两者间的干性通式:Y=+1(其中,Y是水稀释醇酸的干燥时间,X是溶剂型醇酸的干燥时间,h表示时间).主要原因是氧在水中比在一般溶剂中溶解度小,加上单态氧在水中的活泼期极短,致使醇酸吸氧较慢导致水稀释醇酸的干燥时间慢.而且,树脂种类、金属催干剂的含量和种类、施工环境的湿度、温度和溶剂组成、贮存时间、温度、颜填料种类也会影响涂膜干燥性能.很多涂料在成膜时的干燥效果并不理想,需要使用催干剂,催干剂就是自氧化干燥过程的催化剂.水溶性醇酸树脂的催干剂的选择和使用与溶剂型醇酸树脂不同,所用的催干剂要能水溶,且常要在中和树脂之前,将催干剂分散到树脂中或加入合适的分散剂与中和剂配合使用,使催干剂稳定分散到水溶性体系中.目前研究较多的是将催干促进剂如二吡啶基化合物与新型聚合型催干剂如Ne、Al 和Ba联合使用,也可用稀土化合物作催干剂.孙曰圣等人对各种稀土离子作了筛选研究,最终推荐了一种新的催干剂体系即钴/铈或钴/混合稀土.改性方法研究水稀释醇酸树脂的相对分子质量比相应的溶剂型树脂的相对分子质量低,涂膜干燥缓慢、硬度低、耐水性差、耐腐蚀性差,气干型醇酸树脂受日光照射易变黄、户外耐候性不佳.为了提高水溶性醇酸树脂的性能,有必要对醇酸树脂进行改性.醇酸树脂分子具有极性主链和非极性侧链,使其能够和许多树脂及化合物较好的混溶,为醇酸树脂进行各种物理改性创造了条件;醇酸树脂分子上具有羟基、羧基和双键等反应性基团,可以通过化学合成的途径引入其它分子,是化学改性醇酸树脂的基础.因此,可用多种途径对醇酸树脂进行改性.苯乙烯改性苯乙烯改性醇酸树脂涂料具备三大特点:粘接力强、耐水性好、干燥速度快.苯乙烯改性醇酸树脂的基本方法有双键共聚法、官能化苯乙烯改性法及偶氮酯自引发聚合法.双键共聚法双键共聚法是苯乙烯与含共轭双键的植物油、脂肪酸或醇酸树脂发生共聚反应的方法.由于它是由未改性的醇酸树脂、苯乙烯均聚物和苯乙烯接枝共聚物三者混合而成,树脂组分不均匀,故还存在与其它树脂的相容性较差,贮存稳定性差等不足.为了得到优良的苯乙烯共聚产品,大量的研究者对共聚反应的工艺和原料进行了改进.Qu等人利用苯乙烯共聚改性的顺酐醇酸树脂提高了普通苯乙烯改性醇酸树脂的耐溶剂性能、贮存稳定性等性能,拓宽了原料的选择范围,降低了改性树脂的成本,扩大了改性树脂涂料的应用领域.官能化苯乙烯改性法官能化聚苯乙烯改性醇酸树脂是指在聚苯乙烯分子上引入具有反应活性的基团,将聚苯乙烯链引入到醇酸分子上.官能化苯乙烯改性醇酸树脂的优点有:(1)原料油或脂肪酸在选择上有较大的自由度,可以不用含有共轭双键的油或脂肪酸;(2)可以在醇酸树脂分子中引入最大限度的聚苯乙烯链段,而不影响树脂体系的透明性;(3)树脂组分均匀,树脂涂膜的耐酸、碱、盐及耐溶剂性能优异;(4)拓宽了改性醇酸树脂的原料选择途径.偶氮酯自引发聚合法偶氮酯自引发聚合是将含有偶氮基的小分子物质与植物油的醇解物或高羟值醇酸树脂即多元醇的羟基反应,生成聚偶氮酯,然后利用聚偶氮酯的热分解产生自由基,引发苯乙烯聚合得到醇酸树脂分子上含有聚苯乙烯的共聚物.偶氮酯自引发聚合工艺的优点如下:可以在无共轭双键油、脂肪酸或氧化油的存在下将醇酸树脂苯乙烯化;反应不需任何引发剂或催化剂;接枝活性点在多元醇分子骨架上,避免产生大量的聚苯乙烯均聚物.但该法工艺耗时长(20h左右)且苯乙烯的转化率低(60%～75%),因此工业化生产有一定的限制.丙烯酸改性丙烯酸改性醇酸树脂的方法有:冷混拼用法、双键共聚法和利用两个组分基团间的反应.冷混拼用就是用聚丙烯酸酯与醇酸树脂通过物理方法混溶以提高醇酸树脂物理化学性能的方法.Bakule用该法制备出了物理化学性能较好的涂膜,并能满足低VOC含量的要求.双键共聚法就是丙烯酸类单体与含有双键和共轭双键的醇酸树脂的共聚.该法改性后的醇酸树脂涂膜的耐水性、耐碱性、耐久性、耐候性、干率和硬度均有较大提高.但是该共聚物体系中会残留部分未反应的丙烯酸单体,这会导致贮存稳定性下降,耐溶剂性差等不足.通过调整工艺和配方,改变引发剂种类、添加链转移剂能使这些弊病得到一定程度的克服.利用两个组分基团间的反应有三种方法,即保留双键法、单甘油酯法和脂肪酸法.Levine将反应性丙烯酸树脂与干性油脂肪酸、间苯二甲酸和三羟甲基丙烷及偏苯三酸酐一起反应合成了改性水溶性醇酸树脂.Kuzma等用多官能度体系改性水溶性醇酸树脂的干率、耐候性等性能时发现,在反应后期加入5%三羟甲基丙烷三丙烯酸酯可提高水溶性醇酸树脂的性能.从总体上看,丙烯酸改性醇酸树脂比苯乙烯改性醇酸树脂具有更好的耐候性、保光性以及耐刮伤性.因而,对醇酸树脂的丙烯酸改性是一个很有发展前景的研究领域.有机硅改性有机硅改性醇酸树脂有物理法和化学法两种方法.物理法虽然通过简单的混合便大大改进了醇酸树脂的耐候性,但仍有一定的缺陷,故此法已被淘汰.化学法是将有机硅中间体与三羟甲基丙烷、间苯二甲酸和脂肪酸一起反应得到一种含羟基的预聚物,然后与偏苯三酸酐反应再进行水性化而得到的聚合物.通过化学方法改性的水性醇酸树脂涂料具有与水溶性醇酸树脂类似的施工性能,而且其干燥性能、耐候性(10年以上)、耐久性、耐热性、抗粉化性和耐水解性都得到改善,并且还显示出优良的外观和耐水性.其他改性方法其他的改性方法还有聚氨酯改性、纳米材料改性、环氧树脂改性、硝基纤维素改性、氯化橡胶改性等.Chen等将自制的粒径较小的纳米氧化物用于改性醇酸树脂涂料,结果发现纳米醇酸树脂涂料的抗菌性能和耐酸耐碱性能均优于普通的醇酸树脂涂料.Rokicki等人采用单烯丙基甘油醚改性的醇酸树脂综合性能优良,Knox采用顺酐化脂肪酸合成水溶性醇酸树脂,较传统偏苯三酸酐醇酸树脂大大提高了综合性能.3 水溶性醇酸树脂涂料的应用铁道车辆近二十年来,铁道车辆用涂料及涂装经历了几次变化,涂料档次和涂装工艺水平有较大的提高.涂料品种中的底漆由酚醛、醇酸铁红或磁化铁防锈漆改为环氧酯磷酸锌或铬酸锌底漆,腻子由酯胶、石膏腻子逐步改为环氧酯或不饱和聚酯腻子,面漆则由丙烯酸改性醇酸、脂肪族聚氨酯替代了普通醇酸漆.汽车工业汽车涂料产量占涂料总产量的15%～20%,在涂料工业中占有举足轻重的地位.汽车涂料主要包括底漆、中涂漆和面漆.在我国,水溶性醇酸树脂涂料早已在阳极电泳底漆中得到应用,但还需要得到进一步发展,在中涂漆和面漆中的应用也需要做进一步的研究.国外车身涂料底漆用的主要漆基就包括各种改性的醇酸树脂、环氧树脂等优质的水溶性树脂.船舶工业钢铁船舶保护的最主要方法是涂装,船舶涂料按使用部位的不同分为水上部位涂料、水线区涂料和水上部位涂料.醇酸树脂涂料一直是水上部位的主用涂料,而且已经实现水性化.在所有船舶涂料品种中,醇酸防锈漆和醇酸船壳漆也一直是近20年来我国海洋船舶的主流品种,美国海军则以有机硅改性醇酸为主.另外,苯乙烯改性涂膜由于具有较好的耐水性一直是我国内河船舶漆首选产品.建筑领域醇酸树脂涂料在建筑领域应用历史悠久,需求量巨大,当使用水溶性醇酸树脂涂料时可具有与树脂相同或更好的涂装效果.但是目前国内的内、外墙涂料以中低档水性涂料为主,在高档产品的研发和市场推广方面显得力不从心.丙烯酸醇酸涂料光泽度高,实干时间(6～8h)较短、保色保光性优于传统醇酸树脂,并且涂膜性能良好,易刷涂施工,是目前国内最佳的民用漆品种.4 水溶性醇酸树脂研究的发展趋势与其它种类树脂漆相比,水溶性醇酸树脂的优势在于使用大量的植物油或脂肪酸,对石油产品的依赖性较小,以空气/氧气方式固化,从而使得树脂固化成本较低,且其涂膜的水蒸气透过率较低,具有良好的防潮性能.尽管我国醇酸树脂工业已有相当规模,其水性化研究也已有一定规模,但与发达国家相比仍有很大差距,主要是产量有限,应用普及程度不高,技术水平较低,人均消费量极低,而且,我国水溶性醇酸树脂涂料品种较少,产品性能较差,许多特种原料、助剂、半成品、最终制品还需进口.在国外涂料企业纷纷步入中国市场的今天,国内同行只有大力开发具有自主知识产权的高性能涂料才能赶超世界先进水平.水溶性醇酸树脂继承了传统醇酸树脂的优点,而且可以通过改性来获得良好的耐候性、耐水性、耐腐蚀性等性能,同时,以醇酸树脂作为水性涂料,大大降低了VOC含量,顺应了环保要求,其市场前景广阔.。
涂料颜色配方
涂料颜色配方1. 引言涂料颜色配方是指根据客户需求和市场趋势，将不同颜色的涂料原料按照一定比例混合制成特定颜色的涂料。
涂料颜色配方的准确性和稳定性对于涂料生产厂家来说至关重要，因为它直接影响到产品质量和客户满意度。
本文将详细介绍涂料颜色配方的相关知识，包括配方的基本原理、常用的配方方法、影响配方准确性的因素以及如何优化涂料颜色配方过程。
2. 配方原理涂料颜色配方的基本原理是利用不同颜料之间吸光、反射光线的特性来实现特定颜色的混合。
在光线照射下，物体表面会吸收某些波长的光线，反射其他波长的光线，从而呈现出不同的颜色。
常用的颜料有有机颜料和无机颜料两种。
有机颜料主要由碳、氢、氧等元素组成，具有较强的染色能力和鲜艳度。
无机颜料则由金属元素和非金属元素组成，具有较高的耐光、耐候性能。
3. 常用的配方方法涂料颜色配方通常采用计算机辅助配色（Computer Aided Color Matching，简称CACM）的方法。
CACM可以通过光谱分析仪测量样品的反射光谱，并与标准色板或数据库进行比对，最终确定混合颜料的比例。
CACM方法主要包括以下几个步骤：3.1 标准样品选取根据客户需求或市场趋势，选择一个标准样品作为目标颜色。
标准样品可以是实际物体、彩色图片或特定颜色的数字代码。
3.2 光谱分析使用光谱分析仪对标准样品进行测量，得到其反射光谱数据。
光谱分析仪会将反射光线在不同波长下的强度转换为数字信号。
3.3 比对与计算将测得的反射光谱数据与标准色板或数据库中的数据进行比对。
比对过程可以采用数学模型，如最小二乘法等。
根据比对结果，计算出混合涂料的配方比例。
3.4 配方实施根据计算得到的配方比例，将不同颜料按照一定比例混合。
混合过程可以通过手工称量或自动配料设备完成。
混合后的涂料样品需要进行调整和测试，确保符合客户要求。
4. 影响配方准确性的因素涂料颜色配方的准确性受到多种因素的影响。
以下是一些常见的影响因素：4.1 颜料种类和质量不同种类和质量的颜料对光线吸收、反射特性有所差异，会直接影响到配方结果的准确性。
第4章 涂料配方基本原理
（二）防腐颜料
A、红丹（PbO2· 2PbO） 红丹为橘红色的碱性合成颜 料，是钢铁表面最优良的防锈颜料，其分子结构可看作是 铅酸铅。红丹往往含有一定量的黄丹（PbO），黄丹的皂 化活性比红丹强，防锈性也更好，但涂料稳定性变差。此 类防锈颜料易使高酸性漆料迅速变稠，另外它的毒性较大， 现代涂料已很少使用。 B、碱式硅铬酸铅（PbO· 3· 2） 是一种暗淡橘 CrO SiO 黄色的低着色力防腐颜料，常与其他颜料一起使用，给予 良好的防锈性能。 C、磷酸锌[Zn3(PO4)2] 白色不溶性防腐蚀颜料，适 用于各种涂料介质，防腐性一般 ，并且无毒、无污染。
第四章 涂料配 方基本原理
4.1 涂料的基本组成
成膜物质、颜料、溶剂、助剂。 4.1.1 颜料和体质颜料 不含颜料和体质颜料的透明体称为清漆； 含有颜料和体质颜料的不透明体称为色漆； 加有量体质颜料的稠厚浆状体称为腻子。 定义： 颜料是一种微奶粉末状的有色物质，它不溶 于水或油的介质中，而能均匀的分散在介质中，涂于物体 表面形成色层，呈现一定的色彩。
2、黄色颜料 A、铅铬黄（PbCrO4） 又称铬黄，该颜料有毒性，颜 色由浅黄至深黄，分别为柠檬黄（PbCrO4· PbO/PbCrO4）、 橘铬黄（PbCrO4· PbO）等五种。它是底漆、面漆应用较多 的一种黄色颜料。 B、锌铬黄（ZnCrO4） 又称锌黄，有良好的耐光性， 但遮盖力较差。 C、铁黄（Fe2O3· 2O） 有良好的耐光、耐碱性，但不 H 耐酸和高温，在150℃转变为铁红。可用于户外烘漆中。
（二）增塑剂 用于增加脆性涂膜柔韧性的有机添加剂叫增塑剂。 脆性树脂可通过共聚改性的这种内增塑方法来赋予长 期韧性 。涂料生产中，都采用方便的外增塑方法。外增塑 就是采用与脆性树脂相容的非挥发液体来增塑，或拼混柔 性树脂，如醇酸树脂改性氯化橡胶。 1、氯化石蜡 主要用于氯化橡胶和乙烯基漆中，对涂 膜的耐化学性无不利影响。最大用量可达50%。 2、邻苯二甲酸二丁酯 这是一种应用广泛的增塑剂， 与许多树脂相容，中等抗泛黄性，但有一定的挥发性。
涂料配方技术
涂料配方技术概述涂料是一种广泛应用于建筑、汽车、船舶等领域的涂饰材料，它能够保护和美化被涂饰物体的表面。
涂料的配方技术是指确定涂料所需原材料组成和配比的过程，涉及到多个因素，如涂料性能要求、工艺条件、成本考虑等。
本文将从涂料的基本原理、涂料配方的关键要素和配方优化等方面进行探讨。
涂料的基本原理涂料主要由树脂、颜料、溶剂和辅助剂组成。
树脂是涂料的基础，它能够形成涂膜并提供涂层的力学和化学性能。
颜料赋予涂料颜色和遮盖力，能够保护被涂饰物体免受紫外线和化学腐蚀的侵害。
溶剂用于调整涂料的流变性和干燥速度，以及促进树脂和颜料的分散混合。
辅助剂用于改善涂料的工艺性能和特殊功能。
涂料配方的关键要素1. 涂料性能要求涂料的性能要求包括物理性能、机械性能、化学性能等多个方面。
物理性能包括粘度、流动性、耐候性等，机械性能包括硬度、耐磨性、粘附力等，化学性能包括耐腐蚀性、耐溶剂性等。
在确定涂料配方时，需根据不同应用场景的具体要求进行选择和调整。
2. 原材料的选择和使用涂料的原材料选择和使用对涂料性能和成本起着至关重要的作用。
树脂的选择应考虑其固化性能、耐候性能和成本等因素；颜料的选择应根据所需颜色和遮盖力进行合理配比，并考虑颜料的耐候性和价格等；溶剂的选择应考虑其挥发性、毒性和环保性等；辅助剂的选择应根据特殊功能需求进行，如增稠剂、防沉剂等。
3. 配方优化在涂料配方中，通过调整原材料的配比和添加特定的辅助剂，可以改善涂料的性能和工艺性能。
配方优化需要考虑多个因素的综合影响，例如调整树脂和颜料的比例可以改善涂料的遮盖力和硬度；添加增稠剂可以调整涂料的流变性，提高涂层的涂覆性能；添加防沉剂可以提高颜料的分散性，避免颜料沉淀等。
制定涂料配方的步骤1. 确定涂料性能要求首先需要明确涂料所需的物理性能、机械性能和化学性能等方面的要求。
这些要求可以根据涂料应用场景和需求进行确定，如室内墙面涂料需要具备较好的耐磨性和耐污染性。
2. 选择和评估原材料根据涂料性能要求，选择合适的树脂、颜料、溶剂和辅助剂。
第十二章 涂料配方原理
第十二章涂料配方设计第一节概述涂料是一个多组分体系，也是一个配方产品，一般不能单独作为工程材料使用，必须涂装在基材表面与被涂器件一起使用，由于基材和使用环境不同，故对涂膜的性能也提出种种不同的要求，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)和涂膜性能(如光泽、硬度等)产生极大的影响，对涂料必须进行配方设计方能满足各方面要求。
涂料配方设计是指根据基材、涂装目的、涂膜性能、使用环境、施工环境等进行涂料各组分的选择并确定相对比例，并在此基础上提出合理的生产工艺、施工工艺和固化方式。
总的来说，涂料配方设计需要考虑的因素包括：基材、目的、性能、施工环境、应用环境、安全性、成本等。
由于影响因素千差万别，建立一个符合实际使用要求的涂料配方是一个长期和复杂的课题，需要进行必要的试验并且根据现场情况进行调整，才能得到符合使用要求的涂料配方。
第二节涂料基本组成涂料一般由成膜物、颜料、溶剂和稀释剂、助剂组成，涂料施工后，随着溶剂和稀释剂的挥发，成膜物干燥成膜。
成膜物可以单独成膜，也可以粘结颜料等物质共同成膜，所以随着石油工业的发展，合成树脂已经取代油料和天然树脂广泛应用于涂料工业，主要应用的合成树脂包括环氧树脂，聚氨酯树脂，醇酸树脂，丙烯酸树脂，氨基树脂、有机硅树脂氟碳树脂等，选择涂料用树脂主要基于树脂的结构和性能，基材的性质、使用环境、施工环境、成本等因素。
（1）环氧树脂环氧树脂（Epoxy rein）泛指含有两个或两个以上环氧基，以脂肪族、脂环族或芳香族链段为主链的高分子预聚体。
涂料用环氧树脂环氧当量大多在180-3200之间：环氧当量在180-475之间的环氧树脂主要用于双组分低温固化体系，环氧当量在700-1000之间的环氧树脂主要用于环氧酯体系；环氧当量为1500-3200的环氧树化主要用于高温烤漆，分子量在50000以上的可直接用作热塑性涂料。
目前市面上环氧树脂主要是双酚A型环氧树脂，即双酚A缩水甘油醚（DGEBA），由双酚A(DDP)与环氧氯丙烷(ECH)反应制得，目前实际使用的环氧树脂中70％以上属于这种环氧树脂，其结构如下：C CH33OCH2CH2CH CH2O CHCH2O CCH33O CH CH2OO CH2n从化学结构中可以看出，双酚A型环氧树脂的分子具有一下特征：○1两端为反应活性很强的环氧基；○2分子主链上有许多醚键；○3树脂分子链有许多仲羟基，可以看成一种长链的多元醇；○4分子链上有大量苯环、次甲基和异丙基；环氧树脂稳定性好，未加入固化剂可放置一年以上；树脂工艺性好，能溶于多种溶剂。
涂料配方的基本原理
挥发性及毒性均大于二甲苯。 ✓ 在挥发性涂料中，要求有较快的挥发性和较好的溶解力，甲苯
用量较多；在热喷涂用热塑性漆和烘漆中，多选用挥发速度适 中的二甲苯。
f
=
1 w +1−w
p b
PVC > CPVC： f
=
1 w
1
p CPVC
CPVC = w f p
往纯树脂膜添加颜料，涂膜密度增加，到CPVC点时，由 于孔隙产生，涂膜密度开始下降。
➢ 拉伸强度和黏结强度
在CPVC处，漆膜的拉伸强度和黏结强度达到最大值。
b. 渗透性质 ➢ 生锈：涂装过的黑色金属表面出现锈迹，导致金属腐蚀。 ➢ 起泡：底材表面产生的气体在涂层下产生的气泡。
3.1.2 溶剂
◆ 涂料用溶剂主要有各种醇类、酮类、酯类以及脂肪烃 类、芳香烃类等有机溶剂。
✓ 溶解涂料树脂； ✓ 帮助成膜物质流平； ✓ 调节干燥时间和固化反应，获得满足要求的漆膜。
① 溶剂对涂料树脂的溶解性
H M
=
V1（2 1
−
）2
2
Hildebrand溶度公式
式中：△HM－混合热； Φ－体积分数；δ－溶度参数；1，2 －溶剂和溶质；V－溶液总体积
b. 乳胶粒子的大小
❖ 乳胶粒粒径↘，LCPVC 值↗。 ❖ 小粒径的乳胶粒容易进入颜料粒子间，使颜料粒子紧密接触。
c. 助成膜剂
❖ 挥发性增塑剂，促进乳胶粒子的塑性流动和弹性形变，提高 LCPVC。如乙二醇、丙二醇等。
❖ 用量过多，会发生早期凝聚现象，降低LCPVC。
3.2.4 涂料配色
涂料配方基本原理PPT讲稿
4.1 涂料的基本组成
成膜物质、颜料、溶剂、助剂。 4.1.1 颜料和体质颜料
不含颜料和体质颜料的透明体称为清漆； 含有颜料和体质颜料的不透明体称为色漆； 加有大量体质颜料的稠厚浆状体称为腻子。
定义： 颜料是一种微奶粉末状的有色物质，它不溶于 水或油的介质中，而能均匀的分散在介质中，涂于物体表 面形成色层，呈现一定的色彩。
几乎没有遮盖力和着色力，但能提高漆膜的厚度，故又称 填料。
1、重晶石（BaSO4） 天然重晶石粉坚硬致密、密度大， 有良好的耐酸耐碱性，吸油量低，对各种基料适用，并使 涂膜坚硬，不透紫外线。该填料的最大缺点是沉降性大 。
2、瓷土（Al2O3·2SiO2·2H2O） 又称高岭土、白土。少 量的这种微细粉末便使涂料流动性产生很大影响，可防止 颜料的沉降。多用于底漆、半光面漆、高黏度低颜料分漆 及乳胶漆中。
B、碱式硅铬酸铅（PbO·CrO3·SiO2） 是一种暗淡橘黄 色的低着色力防腐颜料，常与其他颜料一起使用，给予良 好的防锈性能。
C、磷酸锌[Zn3(PO4)2] 白色不溶性防腐蚀颜料，适用于 各种涂料介质，防腐性一般 ，并且无毒、无污染。
（三）体质颜料 体质颜料是不溶于胶黏剂和溶剂的涂料助剂，它对漆膜
由浅黄至深黄，分别为柠檬黄（PbCrO4·PbO/PbCrO4）、橘 铬黄（PbCrO4·PbO）等五种。它是底漆、面漆应用较多的 一种黄色颜料。
B、锌铬黄（ZnCrO4） 又称锌黄，有良好的耐光性，但 遮盖力较差。
C、铁黄（Fe2O3·H2O） 有良好的耐光、耐碱性，但不耐 酸和高温，在150℃转变为铁红。可用于户外烘漆中。
涂料用铁蓝常选用青光铁蓝，尤其是在配淡蓝、天蓝、 湖蓝等浅蓝色时。
B、群青（3Na2O·3Al2O3·6SiO2·2Na2S） 它粒粗质硬易 沉淀，有良好的耐光、耐热和耐碱性，但不耐酸，着色力 和遮盖力均较差，但它是无机颜料中最鲜艳的 。 5、红色颜料
(仅供参考)聚氨酯涂料配方设计原理及技巧
（1）聚氨酯涂料中某些常用原料的当量计 算：
Ei（异氰酸酯单体的当量）=多异氰酸酯的分子 量/异氰酸酯官能度=多异氰酸酯的分子量/异氰 酸酯中—NCO基数
EA（多元醇的当量）=多元醇分子量/多元醇的 官能度=多元醇分子量/多元醇中的—OH基数
（2）异氰酸酯当量和羟基当量的计算：
在聚氨酯涂料工业生产中，常用羟基值来表 示其质量指标。设羟值和酸价的单位都用 mg·KOH/g表示：即指每一类羟基组分中所含 的羟基相当于KOH的毫克数。如一个当量的羟 基值为56100*1=56100mgKOH/g。羟值、羟 基百分含量及羟基当量三者换算关系为：
2Байду номын сангаас2 单组分湿固化涂料
该涂料是有含羟基的高分子化合物和过量的多异氰 酸酯化合物反应，使其NCO/OH当量比在3左右。 涂料中NCO的含量在5%~15%，残留过量的NCO基 团，在施工中利用空气中水分反应，生成胺，放出 二氧化碳，进一步反应使新生成的胺再加—NCO反 应交联成脲键固化成膜。施工时相对湿度 50%~90%范围内，温度最低可在0℃固化成膜。
R—N=C=O+H—A（亲核试剂：胺类、酚 类、醇类、水、羧酸以及活性亚甲基化合
物）
-+
-
[ R N C O]
R N CO
H-A
HA
（3）异氰酸酯的活性与异氰酸酯结构有关
CH3 NCO
CH3
OCN
NCO
NCO 2,4-TDI
2,6-TDI
常温下2,4-TDI活性>2,6-TDI，而NCO的位置不
同，其活性也不一样。2,4-TDI，对位NCO>邻位 8~10倍。常温时，2,4-TDI易反应，而2,6-TDI则稳 定，直到100℃时两者反应性相近。
聚氨酯涂料配方设计原理及技巧
3 双组分聚氨酯涂料
3.1 多异氰酸酯组分
（1）多异氰酸酯加成物
主要利用TDI、HDI、MDI及XDI等二异 氰酸酯单体和含羟基的低聚物或化合物反应 而成，生成端基为NCO的多异氰酸酯加成 物，作为羟基同化型的双组分聚氨酯涂料的 甲组分或A组分。
成膜温度可高可低，可在0℃及零下施工， 施工节能
电绝缘性能强，可直接焊锡
可制成各种形式状态的涂料：溶剂型、液态 无溶剂、粉末、水性单罐装、双罐装等
按包装分：单罐装（单组分）、双罐装（双 组分）、三罐装（三组分）
按介质形态分：溶剂型、无溶剂型、高固体 型、水分散型、粉末型等
按涂料固化方式分：常温固化型（自干型）、 热固性（烘烤型） 一般习惯上采用美国ASTM分类：
聚氨酯涂料配方设计基础
丛树枫 中海油常州涂料化工研究院
1 聚氨酯涂料概述
定义：以聚氨酯树脂作为主要成膜物质， 再配以颜、填料、溶剂、催化剂及其他辅 助材料等所组成的涂料，统称聚氨酯涂料。
聚氨酯树脂的大分子结构中含有重复的氨
基甲酸链节，即：
HO NCO
R ，全称是聚氨
基甲酸酯树脂，简称聚氨酯。
1.1 聚氨酯涂料的特点和分类
配方
原料
规格
N-303聚醚 [OH]=480±50
N-3050聚醚 [OH ]=56±4
TDI
80/20
二甲苯（一） 工业
二甲苯（二） 工业重蒸无水
苯甲酰氯（一）10%丁酯液
苯甲酰氯（二）10%丁酯液
投料量/kg 206.8 152.4 384.5 371.9 371.9 0.744 0.892
2.3 封闭性聚氨酯涂料
R' OCNH O
OC NH
涂料化学知识点总结
涂料化学知识点总结一、涂料的基本原理1. 涂料的功能：涂料主要是用来保护物体表面，防止物体受到外界物质的侵蚀和破坏，同时还可以美化和装饰物体表面，提高物体的使用寿命和观感。
2. 涂料的作用原理：涂料形成一层均匀的保护膜，阻止空气、水分、化学物质等与被保护物体发生直接接触，起到保护作用。
同时，涂料的颜料和色浆还可以美化和装饰物体表面，提高物体的观感。
3. 涂料的选择原则：根据被保护物体的用途和所处环境条件，选择合适的涂料种类和配方，以达到最佳的保护效果。
二、涂料的成分1. 涂料的基本成分：涂料通常由颜料、树脂、溶剂和辅助助剂等组成。
2. 颜料：颜料是涂料中的固体部分，主要起着美化和装饰的作用，同时还具有遮盖力和保护性能。
3. 树脂：树脂是涂料中的粘结剂，起着将颜料粘结在一起，并粘附在被保护物体表面的作用。
4. 溶剂：溶剂是涂料中的流动介质，用于调整涂料的粘度和干燥速度，使得涂料可以顺利地涂覆在被保护物体表面。
5. 辅助助剂：辅助助剂是一些用途特殊的添加剂，如防腐剂、干燥剂、增稠剂、消泡剂等，用于改进涂料的性能和工艺过程。
三、涂料的性能1. 色泽性能：涂料的色泽性能是指涂料的颜色和光泽度，是涂料的重要外观指标，直接影响着涂料的美观度和装饰效果。
2. 物理性能：涂料的物理性能包括硬度、耐磨性、弹性、附着力、耐冲击性等指标，直接影响着涂料的耐久性和使用寿命。
3. 化学性能：涂料的化学性能包括耐候性、耐腐蚀性、耐化学药品性等指标，用于评价涂料在不同化学环境下的稳定性和抗腐蚀性能。
4. 安全环保性能：涂料的安全环保性能包括挥发性有机化合物（VOCs）排放、重金属含量、有害物质析出等指标，是评价涂料对环境和人体健康影响的重要标准。
四、涂料的应用1. 建筑涂料：建筑涂料主要用于墙面、天花板、地板等建筑物表面的装饰和保护，具有良好的耐侯性、耐磨性和耐久性。
2. 汽车涂料：汽车涂料主要用于汽车表面的装饰和保护，要求具有高光泽度、良好的附着力和抗腐蚀性能。
水性涂料配方知识
水性涂料配方知识水性涂料是一种以水为溶剂的涂料，不含含挥发性有机化合物（VOC），环保无污染，对人体健康无害。
它具有良好的涂装性能和耐久性，被广泛应用于家庭装饰、建筑涂料、汽车制造等领域。
下面介绍一下水性涂料配方知识。
一、基本组成1.水性树脂：水性涂料的主要成分之一，包括丙烯酸乳液、酯乳液、醇醚酸酯乳液等。
水性树脂具有优良的透气性、附着力和耐久性。
2.溶剂：水：是水性涂料的溶剂，用于稀释和调整涂料的粘度，水溶性好，环保无毒。
3.颜料：水性涂料的颜色来自颜料。
颜料有无机颜料和有机颜料两种，可以通过不同颜料的混合来制备各种颜色的涂料。
4.助剂：包括增稠剂、分散剂、稳定剂、抗皱剂等，用于改善涂料的性能和工艺性能。
二、配方调整1.水性树脂的选择：不同的水性涂料需要选择适合的树脂，包括丙烯酸乳液、酯乳液、醇醚酸酯乳液等。
每种树脂都有不同的性能和应用范围。
2.颜料的选择和配比：根据涂料的颜色需求选择适当的颜料，并按照一定的配比混合，确保颜色的准确性和一致性。
3.助剂的添加：根据涂料的性能要求，适量添加增稠剂、分散剂、稳定剂、抗皱剂等助剂，以改善涂料的流变性、分散性、稳定性和抗皱性。
4.溶剂的调整：根据涂料的粘度需要，适量添加水以调整涂料的稀释度，提高涂料的可操作性和施工性能。
5.配方的优化：通过调整各组分的配合比例和添加剂种类，使涂料的性能得到最佳的综合平衡，提高涂料的性能和工艺性能。
三、涂料的施工性能1.延展性：涂料在涂装过程中具有良好的延展性，能够在不同形状的基材上均匀涂覆，并保持涂层光滑、平整。
2.附着力：涂料与基材之间具有良好的附着力，能够牢固粘结在基材表面，不易剥离。
3.耐久性：涂料具有良好的耐候性和耐久性，能够长期保持原有的色泽和性能，不易变色、开裂和脱落。
4.遮盖性：涂料具有较好的遮盖力，能够有效掩盖基材的纹理和色差，提供均匀、一致的涂层。
5.干燥时间：涂料在涂装后快速干燥，不易产生积尘和污染，提高施工效率。
聚氨酯涂料配方设计原理及技巧
2.2 单组分湿固化涂料
该涂料是有含羟基的高分子化合物和过量的多异氰 酸酯化合物反应，使其NCO/OH当量比在3左右。 涂料中NCO的含量在5%~15%，残留过量的NCO基 团，在施工中利用空气中水分反应，生成胺，放出 二氧化碳，进一步反应使新生成的胺再加—NCO反 应交联成脲键固化成膜。施工时相对湿度 50%~90%范围内，温度最低可在0℃固化成膜。
第一步，醇解反应
O
O
O
O
CH2 O
C O
R
CH O C R O
CH2 OH
CH2 O C R CH2 O C
220~250℃
+ CH OH
醇解
CH OH O
+ CH OH
R
CH2 O
C O
R
+ CH O C R
CH2 O C R
CH2 OH
CH2 O C R
CH2 OH
CH2 OH
R为干性油或半干性油基，内含不饱和双键。
第二步，氨酯化反应：60~70℃
CH2 O CH O
O
O
C R CH2 O C O
C R +CH OH
R
CH2 O
+
2,4- TDI 60~70℃ CH O
或2,6- TDI
O CR
O CR
O
CH2OH
CH2OH
CH2 O C
CH3 O
NH C O CH2
O
CH O C R O
NH
CH2 O C R
（2）配方设计原则
NCO/OH≤1，一般取R=0.9~0.95
油度选择60%~75%
TDI含量＞26%时，溶剂为芳烃类；＜26%时 采用烷烃类
涂料颜料的分散和稳定化原理及配方设计
涂料颜料的分散和稳定化原理及配方设计沈浩清华大学(深圳)研究院深圳51805一、涂料的颜料研磨分散和稳定化原理1.颜料在树脂中的分散涂料是由树脂、颜料、溶剂和助剂组成的,有颜料的涂料叫色漆。
初看起来,只要将树脂、颜料、溶剂等混合成均匀体系,将其涂布于工件表面上,形成一层均匀薄膜就可以了。
但实际上要达到这一目的并非易事。
在涂料体系中,相界面非常多,各组成间的相互作用十分复杂,这种体系极不稳定,容易发生分离现象。
而色漆的生产就是要得到一个相对稳定的、分离现象被消除或大大延缓的液态体系。
这种液态体系仍是非均相的,但看上去是均匀的,施工后的漆膜是均匀的,各部分的性能也是一致的。
为此,色漆的生产必须通过有效的加工将颜料均匀地分散在树脂中,形成以颜料为分散相,以树脂为连续相的非均相分散体系。
保证颜料始终处于良好的分散状态,是色漆制造的首要问题,也是难点和涂料制造的精彩部分。
2.颜料的分散过程颜料在树脂中的分散过程比较复杂,它至少要经过三个过程,即润湿过程、解聚过程和稳定过程。
这三个过程不是截然分开的,而是同时发生、交替进行的。
三者的关系是:润湿是基础,解聚是为了更充分地润湿,而达到稳定状态是最终目的。
2.1 颜料的润湿过程颜料颗粒表面一般都吸附着一层空气和水分,颗粒间的空隙也被空气所填充。
颜料分散的首要前提是用树脂取代空气和水分,并在颜料的表面上形成一种新的色覆膜。
这种用树脂取代空气和水分并在颜料表面形成新的色覆膜的过程称作润湿过程。
不同的树脂种类对颜料的润湿不同,如醇酸树脂的润湿能力一般比丙烯酸树脂好。
颜料的种类不同,其被润湿的能力也不同。
在涂料中加入润湿分散剂助剂,能大大改善颜料的润湿。
将漆浆静置过夜(预浸泡)再进行研磨,也有利于润湿分散。
2.2 颜料的解聚过程涂料厂购入的颜料均以其原级粒子、附聚体和聚集体的混合体存在。
原级粒子是颜料制造过程中形成的单个晶体或缔合晶体,粒径是微细的附聚体是原级粒子间以边和角相连接结合而成的结构松散的大的颜料粒子团。
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着色颜料 →按作用分 防腐颜料
体质颜料 天然颜料 分类： →按来源分 合成颜料
无机颜料
→按成份分
有机颜料
赋予涂料五彩缤纷的颜色和色调
1) 白色：钛白粉 (TiO2)、立德粉 (BaSO4·ZnS)
2) 黄色：铅铬黄、铁黄(Fe2O3·H2O) 3) 绿色：铬绿(Cr2O3)等 4) 蓝色：群青、铁蓝(KFe[Fe(CN)6]) 5) 红色：铁红(Fe2O3) 6) 黑色：炭黑、铁黑(Fe3O4) 7) 有机颜料：耐晒黄、联苯胺黄、颜
1.半连续法 2.种子聚合法 3.预乳化法
Coating Part Chapter 3 Principle of Coating Formula
Section I Section II
涂料的基本组成 Basic Components of Coating
╋ 颜料和体质颜料 Pigment & Body pigment ╋ 溶剂 Solvent ╋ 辅助材料 Accessories
Coating Part Chapter 3 Principle of Coating Formula
Section I Section II
涂料的基本组成 Basic Components of Coating
╋ 颜料和体质颜料 Pigment & Body pigment ╋ 溶剂 Solvent ╋ 辅助材料 Accessories
作用：溶解树脂，且影响涂料的施工特性、干燥时间和最终漆膜性能。
选用原则：
① 溶剂对涂料树脂的溶解性
相似互溶原理
② 溶剂的相对蒸发速率
t90 (乙酸正丁酯) E = t90 (试验溶剂)
E 试验溶剂的相对蒸发速率； t90 规定条件下蒸发溶剂总量的
90%所需的时间 标准溶剂：醋酸正丁酯
③ 混合溶剂的蒸发速率
⑶ 助成膜剂：一种挥发性增塑剂，促进乳胶粒子塑性流动和弹性形变， 可提高LCPVC。但用量不当时，会出现早凝，反而降低LCPVC。
涂料配方的基本原理 Basic Principles of Coating Formula
乳胶漆的成膜过程
乳胶漆临界颜料体积浓度
LCPVC (Latex CPVC )
涂料配方的基本原理 Basic Principles of Coating Formula
╬ 颜料体积浓度 Pigment volume concentration ╬ 颜料吸油值 Pigment oil absorption value ╬ 乳胶漆临界颜料体积浓度 CPVC ╬ 涂料配色 Color matching
体质颜料 天然颜料 分类： →按来源分 合成颜料
无机颜料
→按成份分
有机颜料
保护金属底材免受腐蚀
1) 铅系颜料：红丹(PbO2·2PbO）、 碱 式硅铬酸铅(PbO·CrO3·SiO2)
2) 锌酸系钾颜锌料(K：2C磷rO酸4·3锌Zn(CZrnO34(ZPnO(4O)H2))、2) 铬 3) 金属：铝、不锈钢、铅和锌
涂料配方的基本原理 Basic Principles of Coating Formula
颜料体积浓度
PVC
① 颜粘比 - 颜料与粘结剂（高分子树脂）的质量比
② 颜料体积浓度与临界颜料体积浓度
③ 颜料体积浓度对涂料性质的影响
(1) 对漆膜物理机械性质的影响
①漆膜密度 ②抗张强度和粘结强度 (2) 对漆膜渗透性质的影响
涂料的基本组成 Basic Components of Coating
表 涂料的基本组成
组成
原料
油 主要成 膜物质
树
料
（动物油）鲨鱼肝油、带鱼油、牛油等 （植物油）桐油、豆油、蓖麻油等
脂
（天然树脂）虫胶；松香、天然沥青等 （合成树脂）酚醛、醇酸、氨基、丙烯酸、环氧、聚氨酯、有机硅
次要成 颜 膜物
（无机颜料）钛白、氧化锌、铬黄、铁蓝、铬绿、铁红、炭黑等 料 （有机颜料）甲苯胺红、酞菁蓝、耐晒黄等
涂料配方的基本原理 Basic Principles of Coating Formula
颜料体积浓度
PVC Pigment Volume Concentration
① 颜粘比 - 颜料与粘结剂（高分子树脂）的质量比
② 颜料体积浓度与临界颜料体积浓度
涂料配方的基本原理 Basic Principles of Coating Formula
颜料体积浓度
PVC
① 颜粘比 - 颜料与粘结剂（高分子树脂）的质量比
② 颜料体积浓度与临界颜料体积浓度
③ 颜料体积浓度对涂料性质的影响
(1) 对漆膜物理机械性质的影响
①漆膜密度
②抗张强度和粘结强度
பைடு நூலகம்
(2) 对漆膜渗透性质的影响
①生锈
②起泡
③抗湿擦性 ④抗污性
图 PVC对漆膜渗透性质的影响（横坐标表示
PVC）
涂料的基本组成 Basic Components of Coating
颜料和体质颜料
Pigment & Body Pigment
定义：分散在涂料中能给涂料以颜色、遮盖力、耐久性、力学强度以 及对金属底材的防腐性等性质的特殊固体。
着色颜料 →按作用分 防腐颜料
体质颜料 天然颜料 分类： →按来源分 合成颜料
CH2 CH2
M
CH2
2
增塑剂：提高漆膜的韧性，统属于高分子材料的增塑问题。
常用有氯化石蜡、丁酯、辛酯 等
生物活性添加剂：船舶的防污 、乳胶漆防霉。
颜料分散剂（表面活性剂）：其亲水基团或亲油基团被吸附在颜料表 面，产生离子间的排斥或空间阻碍效应，以防止粒子因布朗运动引起 的相互接触而导致的结块或絮凝。
O=C=N-R-N=C=O HO-R'-OH O=C=N-R-N=C-OH
O O=C=N-R-NH-C-O-R'-OH
氢转移
O-R'-OH
O
O
O=C=N-R-N=C=O O=C=N-R-NH-C-O-R'-O-C-NH-R-N=C=O
HO-R'-OH
O=C=N-R-N=C=O
O
O
O
O=C=N-R-NH-C--O-R'-O-C-NH-R-NH-R-NH-C--On R'OH
颜料与染料的区别：
染料能溶于介质， 而颜料不能。
无机颜料
→按成份分
有机颜料
涂料的基本组成 Basic Components of Coating
颜料和体质颜料
Pigment & Body Pigment
定义：分散在涂料中能给涂料以颜色、遮盖力、耐久性、力学强度以 及对金属底材的防腐性等性质的特殊固体。
③ 颜料体积浓度对涂料性质的影响
④ 比颜料体积浓度 - 颜料体积浓度与临界颜料 体积浓度之比 ，常用λ表示
★ 当 λ > 1时，漆膜中存在有孔隙； ★ 当 λ < 1时，颜料以分散形式存
在于粘结剂相中 ; ★ 合理的 λ 值范围如下：
有光涂料：0.05~0.6 半光涂料：0.6~0.85 墙体涂料：0.95~1.15 维护涂料：0.75~0.90
①生锈
②起泡
③抗湿擦性 ④抗污性
(3) 对漆膜光学性质的影响
①反射率 ②光泽维持性
图 PVC对漆膜光学性质的 影响
（横坐标表示PVC）
涂料配方的基本原理 Basic Principles of Coating Formula
颜料体积浓度
PVC
① 颜粘比 - 颜料与粘结剂（高分子树脂）的质量比
② 颜料体积浓度与临界颜料体积浓度
（防锈颜料）红丹、锌铬黄、偏硼酸钡等
体质颜料 滑石粉、碳酸钙、硫酸钡等
辅助成 膜物质
助
剂
增塑剂、催干剂、固化剂、稳定剂、防霉剂、防污剂、乳化剂、润 湿剂；防结皮剂、引发剂等
挥发物
稀释剂
石油溶剂(如200号油漆溶剂油)、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、松节油、 环戊二烯、醋酸丁酯、醋酸乙酯、丙酮、环己酮、丁醇、乙醇等
4) 其他颜料：铬酸钙、钼酸钙、磷酸 镁、磷酸钙、钼酸锌、偏硼酸钡、 铬酸钡
涂料的基本组成 Basic Components of Coating
颜料和体质颜料
Pigment & Body Pigment
定义：分散在涂料中能给涂料以颜色、遮盖力、耐久性、力学强度以 及对金属底材的防腐性等性质的特殊固体。
由 OA 求 CPVC ：
CPVC＝ ( 100 / ρ ) / [( OA / 0.935 ) + 100／ ρ ] ＝1／(1 + OA ρ／93.5)
式中，ρ 为颜料密度； 0.935 为亚麻仁油密度；
OA 为 g／(100g)
涂料配方的基本原理 Basic Principles of Coating Formula
在计算λ值时，PVC值应为干燥漆膜中 的颜料体积浓度：
PVC干 = PVC湿 / ( 1 - s + s • PVC湿)
式中，PVC干为干燥漆膜的PVC量； PVC湿为未干燥漆膜的PVC值； s为漆膜的收缩率
涂料配方的基本原理 Basic Principles of Coating Formula
影响乳胶漆临界颜料 体积浓度的因素
乳胶漆粘结剂指数 - 同一种涂料树脂，在CPVC处要粘结一定量的颜料，其所需的乳胶漆 体积要大于溶剂型漆体积。定义这两种体积之比为乳胶漆粘结剂指数，
料绿B、酞菁蓝、甲苯胺红、芳酰 胺红等
涂料的基本组成 Basic Components of Coating
颜料和体质颜料
Pigment & Body Pigment