涂料工艺学绪论

l
涂膜的固化机理有三种类型，一种是物理机理，其余
两种是化学机理。
l 第一，物理机理固化。只靠涂料中液体（溶剂或分散相) 蒸发而得到干硬涂膜的干燥过程称为物理机理固化。高聚
物在制成涂料时已经具有较大的分子量，失去溶剂后就变 硬而不粘，在干燥过程中，高聚物不发生化学反应。
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涂料工艺学绪论
1.3.3涂料的原理
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涂料工艺学绪论
1.2涂装的基本概念
l 涂装即时我们常称为施工，就是将涂料涂 在承涂物件表面上的过程。
l 涂装一般分为四个基本工序：（1）前处
理，（2）涂装，（3）干燥，（4）整理
l 施工的方法有：（1）刷涂 （2）空气喷
涂，（3）静电喷涂，（4）粉末喷涂等
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涂料工艺学绪论
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涂料工艺学绪论
1.1.4 涂料的组成
l 涂料的组成通常由四个部分组成：成膜物质，色料， 溶剂及助剂。粉末涂料例外。（图）
l 一 主要成膜物质
l 1天然油料： 动物油:：鲨鱼油、带鱼油、牛油等
l
植物油：桐油、豆油、蓖麻油等。
l 2天然树脂：虫胶、松香、天然沥青等。
l 3合成树脂：酚醛、醇酸、氨基、丙烯酸酯树脂等。 l 成膜物质是涂料的基础，起骨架作用。
l
第三，涂料之间发生反应的交联固化。涂料在贮存间
必须保持稳定，可以用双罐装涂料法或是选用在常温下互
不发生反应，只是在高温下或是受到辐射时才发生反应的
组份。
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涂料工艺学绪论
1.3.3涂料的原理
l 三种机理之间的比较见表1－4。 表1－4 涂膜固化机理
干燥机理
（1）涂料中液体 （2）涂料和空气 （3）涂料组分之间
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涂料工艺学绪论
1.4 涂料的应用及行业发展状况
l 国外著名涂料公司： l 1）德国把斯夫（BASF） l 2）日本关西涂料 l 3）PPG涂料 l 4）英国帝国化学（ICI） l 国内著名涂料公司： l 1）华润涂料 l 2）嘉宝涂料 l 3）雅士利 l 4）多乐士 l 5）立邦涂料 l 近两年来，世界10大涂料公司全部登陆中国。
漆等。 l （四）按涂料的作用分类：如打底漆、防锈漆、防腐漆、防火漆、
耐高温漆、头度漆、二度漆等。 l （五）按漆膜外观分类：如大红漆、有光漆、无光漆、半光漆、
皱纹漆、锤纹漆等。 l （六）按成膜物质分类：见表1－2。这也是目前使用最广泛的
分类方法。 l （七）按成膜机理分类：转化型及非转化型
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l 第二，涂料与空气发生反应的交链固化。氧气能与干性植
物油和其它不饱和化合物反应而产生游离基并引起聚合反
应，水份也能和异氰酸酯发生反应，这两种反应都能得到
交联的涂膜，所以在贮存期间，涂料罐必须密封良好，与 空气隔绝，通常用低分子量的聚合物（分子量1000～5000) 或分子量较大的简单分子，这样，涂料的固体份可以高一 些。
13
H
喝
环氧树脂 漆类
环氧树脂、改性环氧树脂
14
S
思
聚氨酯漆 类
聚氨基甲酸酯
15
W
吴
元素有机 漆类
有机硅、有机钛、有机铝等元素有机聚合 物
16
J
基 橡胶漆类
天然橡胶及其衍生物、合成橡胶及其衍生 物
17
E
额 其它漆类
未包括在以上所列的其它成膜物质，如无 机高分子材料、聚酰亚胺树脂等
18
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近发展）的物质，把它涂布于物体表面上，经过自然 或人工的方法干燥固化形成一层薄膜，均匀地覆盖和 良好地附着在物体的表面上，具有防护和装饰的作用 的物质。这样形成的膜我们称之为涂膜或涂层。 l 1.1.2涂料的作用：装饰 保护 标识 特殊功能 l 1.1.3涂料的特点：应用广泛，品种繁多，使用方便， 容易更新，有一定局限性。
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涂料工艺学绪论
1.4 涂料的应用及行业发展状况
l 2011年世界十大涂料品牌排名：
l 1.AKZONOBEL(NED) 阿克苏诺贝尔(荷兰) 2.PPG Industries(U.S.) PPG工业(美国) 美元
170.5亿美元 125.4亿
l 涂料的型号分三个部分，第一部是成膜物质，第二部分是 基本名称，第三部分是序号,以表示同类产品间的组成、配 比或用途的不同。如C－04－2，C代表成膜物质醇酸树 脂,04代表基本名称磁漆(见表1-3)，2则是序号。
l 辅助材料型号分两个部分，第一部分是种类；第二部分是 序号。例如，F－2，代表防潮剂，2则代表序号。
性及施工性能，会挥发，有污染。
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涂料工艺学绪论
涂料的组成
l 四助剂 l 1作用：对涂膜某方面的性能起改性作用。生产中根据涂
料的性能要求来选择助剂。 l 2种类 l ①对涂料生产过程发生作用的助剂。如：消泡剂、润湿剂、
分散剂、乳化剂等。②对涂料贮存过程发生作用的助剂。 如：防桔皮剂、防沉淀剂等。
好
交联型 可或差
交联型 可或差
不加热时的干燥速度
快
慢到适中
较快
最低干燥温度 贮运情况 举例
无实际限制（对溶液 型而言）
好
硝酸纤维素和其它挥 发性漆
某些乳胶漆 某些有机溶胶漆
在冷天很慢
不一定，一般为10～ 15℃
涂料罐必须密封良好
除烘干和辐射固化型之外， 必须双罐装
装饰性（建筑）漆 某些烘漆
单罐装聚氨酯
涂料工艺学-绪论
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2020/11/25
涂料工艺学绪论
课程说明
l 上课 32学时 l 作业 l 考试
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涂料工艺学绪论
第一章 绪论
l 1.1涂料的基本概念 l 1.1.1涂料的定义： l 广义：涂料是覆盖于物体表面且能结成坚韧保护膜的
物料的总称。 l 狭义：涂料是一类流体状态(大多数)或粉末状态（新
98
胶液
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防腐漆
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其它
涂料工艺学绪论
1.3.3涂料的原理
l 涂料涂布于物体表面上后，由液体或不连续的粉末状态转 变为致密的固体连续薄膜的过程，称为涂膜的干燥，或固 化。涂膜干燥是涂料施工的主要内容之一。由于这一过程 不仅占用很多时间，而且有时能耗很高，因而对涂料施工 的效率和经济性产生重大的影响。
l ③对涂料施工成膜过程发生作用的助剂。如：催干剂、固 化剂、流平剂、防流挂剂等。
l ④对涂料性能发生作用的助剂。如：增塑剂、防霉剂、阻 燃剂、防静电剂、紫外线、吸收剂。5制成特殊效果涂料。
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涂料工艺学绪论
涂料的组成
l 一般涂料的配方组成
l 树脂
10～30%
l 色料
1～30%
l 溶剂
涂料的分类与命名原则
4
L
肋 沥青漆类
天然沥青、石油沥青、煤焦沥青、硬质酸 沥青
5
C
雌
醇酸树脂 漆类
甘油醇酸树脂、季戊四醇醇酸树脂、改性 醇酸树脂
6
A
啊
氨基树脂 漆类
脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂
7
Q
欺 硝基漆类
硝基纤维素、改性硝基纤维素
8
M
模
纤维素漆 类
乙基纤维、苄基纤维、羟甲基纤维、醋酸 纤维、醋酸丁酯纤维、其它纤维及酯类
涂料的作用
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涂料工艺学绪论
1.3涂料的分类与命名原则
l 1.3.1涂料的分类 l （一）按涂料形态分类：溶剂性涂料，高固含涂料，水性涂料，
粉末涂料等 l （二）方法是按用途来分类：如建筑用漆、船舶用漆、电气绝缘
漆、汽车用漆等。 l （三）按施工方法分类：如刷用漆、喷漆、烘漆、流态床涂装用
京奥运使用数十亿元涂料。
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涂料工艺学绪论
1.4 涂料的应用及行业发展状况
l 20年代：硝基纤维素 l 30年代：醇酸树脂 l 40年代：环氧树脂 l 50年代：聚丙烯酸酯 l 60年代：聚氨酯 l 70年代：粉末涂料 l 80年代：高固分涂料 l 90年代：功能性涂料 l 现在：环保、纳米涂料
40～70%
l 助剂
0.1～5%
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涂料工艺学绪论
涂料的组成
l 涂料配方：TC-2黑色水性木器漆 l 材 料%（1）TC-2 PUA83.4（2）消泡
剂0.1（3）基材湿润剂2（4）表面湿润剂 0.2（5）平滑剂0.1（6）腊乳液6（7）流 平剂0.2（8）水性碳黑色浆8特性：快干， 较好硬度，色彩均匀，用于实色木纹板材 装修。
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
稀释剂
石油溶剂（如200号油漆溶剂）、苯、甲苯、二甲苯、氯 苯、松节油、环戊二烯、醋酸丁酯、丁醇、乙醇等
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涂料工艺学绪论
涂料的组成
l 二 色料 l 1颜料：无机，有机颜料 l 2染料：酸性，碱性等 l 3体质颜料：碳酸钙，硫酸钡等 l 色料在涂料中起显色作用及特殊功能。
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涂料工艺学绪论
涂料的组成
l 三 溶剂：通常指水、矿物油及有机溶剂包括 l 1脂肪烃：正己烷等 l 2芳香烃：苯，甲苯，二甲苯等 l 3醇：甲醇， 乙醇，异丙醇等 l 4酯：乙酸乙酯，正丁酯等 l 5醚：乙二醇单丁醚 l 6酮：丙酮，环己酮，丁酮等 l 溶剂大作用主要溶解成膜物质，赋予涂料流动
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涂料工艺学绪论
涂料的命名-基本名称及代号
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代号 00 01 02 03 04 05 06 07
09
11 12
代表名称 清油 清漆 厚漆 调合漆 磁漆
粉末漆料 底漆 腻子
大漆
电泳漆 乳胶漆
代号 22 23
30 31 32 33 34 35 36 37 38
代表名称 木器漆 罐头漆
9
G
哥
过氯乙烯 漆类
过氯乙烯树脂、改性过氯乙烯树脂
10
X
希
乙烯漆类
氯乙烯共聚树脂、聚醋酸乙烯及其共聚物、 聚乙烯醇缩醛树脂、聚二乙烯乙炔树脂
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涂料工艺学绪论
涂料的分类与命名原则
11
B
玻
丙烯酸漆 类
丙烯酸酯树脂、丙烯酸共聚物及其它改性 树脂
12
Z
资 聚酯漆类
饱和聚酯树脂、不饱和聚酯树脂
辅助材料
稀释剂、防潮剂、催干剂、脱漆剂、固化 剂 涂料工艺学绪论
1.3.2涂料的命名
l 按国家标准GB/T2705-92
l 我国对涂料的命名原则规定如下:
l
(1) 全名=颜料或颜色名称+成膜物质+基本名称。如红
醇酸磁漆、锌黄酚醛防锈漆等。
l
(2) 对于某些有专业用途及特性的产品，必要时在成
膜物质后面加以说明。如醇酸导电磁漆、白硝基外用漆等。
40
防污漆、防蛆漆
80
14 透 明 漆 41
水线漆
81
15
斑纹漆
甲 板 漆、甲 板
42
防滑漆
82
地板漆 渔网漆 锅 炉漆
16 锤 纹 漆 43
船壳漆
83
烟囱漆
17 皱 纹 漆 44
船底漆
84
黑板漆
18 裂 纹 漆 19 晶 纹 漆 50
耐酸漆
85
调色漆
标 志 漆、
86
路线漆
20 铅 笔 漆 51
耐碱漆
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涂料工艺学绪论
1.1.4 涂料的组成
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涂料工艺学绪论
涂料的组成
组成
原料
主要成膜物质
油料 树脂
动物油:：鲨鱼油、带鱼油、牛油等 植物油：桐油、豆油、蓖麻油等
天然树脂：虫胶、松香、天然沥青等 合成树脂：酚醛、醇酸、氨基、丙烯酸酯树脂等
次要成膜物质
颜料/ 染料
体质颜 料
无机颜料：钛白粉、氧化锌、铬黄、铁蓝、炭黑等 有机颜料：甲苯胺红、酞菁蓝、耐晒黄等 防锈颜料：红丹、锌铬黄、偏硼酸钡等
的 挥发
之间的交联反应
的交联反应
涂料中成膜物质 的分子量
高
低
低或高
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涂料的固体分
a.（溶液型涂料） 低，10％～35％ b.（乳液型涂料 ）中到高，40％
～70％
中到高25％～ 100％
中到高 30％～100 ％
涂料工艺学绪论
1.3.3涂料的原理
涂膜中聚合类型
线型
抛光性、修补性、再 流平性
（浸渍）绝缘漆 （覆盖）绝缘漆 绝缘（磁、烘）漆
粘合绝缘漆 漆包线漆 硅钢片漆 电容器漆 电阻漆、电位器漆 半导体漆
代号 53 54 55
代表名称 防锈漆 耐油漆 耐水漆
60
防火漆
61
耐热漆
62
变色漆
63
涂布漆
64
可剥漆
66
感光涂料
67
隔热涂料
涂料工艺学绪论
涂料的命名-基本名称及代号
13 其它水溶性 漆
工业烘漆 酸催化漆 聚氨基甲酸酯涂料 不饱和聚酯木器涂料
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涂料工艺学绪论
1.4 涂料的应用及行业发展状况
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涂料工艺学绪论
1.4 涂料的应用及行业发展状况
l 古代：天然油脂，天然树脂 l 近代：改性天然树脂，少量合成树脂 l 现代：合成树脂 l 将来：？考虑环保及功能。 l 涂料的大量生产及使用造成环境问题。北
涂料工艺学绪论
涂料的分类与命名原则
代号
序 （汉语 发 成膜物质
号 拼音字 音
类别
母）
1
Y
衣 油性漆类
主要成膜物质 天然动植物油、清油（熟油）、合成油
源自文库
2
T
特
天然树脂漆 松香及其衍生物、虫胶、乳酪素、动物胶、
类
大漆及其衍生物
3
F
佛
酚醛树脂 漆类
改性酚醛树脂、纯酚醛树脂、二甲苯树脂
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