1涂料基础知识

第一章涂料基础知识

一、涂料常识

涂料——是一种流动（粘稠液体）或粉末状态的有机物质。把它涂布在物体表面，能干燥固化形成一层坚硬膜面，并均匀覆盖和良好附着在物面上，不论其中是否含有颜料，统称为涂料。

在人工合成树脂用于制漆之前，涂料是由植物油和天然树脂熬炼而成的,人们习愦用”油”和”漆”的统称”油漆”来命名该类产品；随着社会的发展，科学的进步，多种人工合成材料相继出现，并逐渐替代了以植物油、天然树脂和其它天然产物为原料生产的油漆。现在用“油漆”一词统称这类产品已不能洽当地表现它们的真正含义，从它们的功效来讲，称之为“涂料”更科学。

涂料这个概念更具有广义性，木器涂料及建筑涂料仅是涂料大家族中的两个分支。

二、涂料的组成

涂料一般由成膜物质、颜填料、溶剂、助剂四部分组成。根据性能要求不同有时会有所变化，如粉末涂料中没有溶剂。

㈠成膜物质又称基料，是使涂料牢固附着于被涂物面上形成连续薄膜的主要物质，是构成涂料的主要基础，是决定漆膜性质的主要因素：一般是一些含特殊功能团的树脂和油，经物理或化学变化结成一层牢固附着于被涂物表面的致密面连续的固体薄膜，它在涂料的储存期间内应相当稳定，不发生明显的物理和化学变化，涂料用成膜物质主要有两类材料：

1.油脂类成膜物：包括植物油和动物脂肪。其中主要使用植物油，包括干性油，如桐油、

梓油、亚麻油；半干性油，如亚油、葵花油；不干性油，如蓖麻油、椰子油等。

2.树脂类成膜物：树脂是许多高分子有机化合物互相溶合而成的混合物，呈透明或不透

明的无定形粘稠液体或固体状态；可溶于有机溶剂，有些经改进后可溶于水中。

涂料用树脂按来源可分为如下几类：

①天然树脂：来源于自然界的动植物。如：松香、虫胶等；

②人造树脂: 用天然高分子化合物加工制得,如棉花经硝酸硝化而得到的硝化棉,各种

松香衍生物(如改性松香、石灰松香、甘油松香等)；

③合成树脂：用各种化工原料经缩合、聚合等化学反应而合成的。如酚醛树脂、醇酸

树脂、丙烯酸树脂等。随着石油化工工业的发展，性能优良的合成树脂已基本取代

了涂料中所用的动植物油而成为主要的涂料成膜材料。

㈡颜料是使漆膜呈现颜色，具有遮盖力，同时还可以增强漆膜的机械性质、耐久性及特种功能（防腐防污等）的细微粉末状物质。颜料可分为无机颜料，有机颜料和体质颜料。

1.无机颜料即矿物颜料，大部分品种化学性质稳定、耐光、耐高温，不易变色、褪色和

渗色，遮盖力强、填充性好，但色调小、色彩不鲜艳，用于制造调合漆、磁漆等实色漆。

2.有机颜料，又叫染料，是一类有机化合物，有天然和人工合成两种。一般涂料用颜料

色彩鲜艳、色调丰富、透明度高、渗透力强、无遮盖力、无填充性，多用在透明色漆和以木质纤维染色，也可和无机颜料配合用于实色漆中。

3.体质颜料：又叫填充料，指那些不具有着色和遮盖力的白色或无色颜料，如滑石粉、

大白粉等。主要是增加漆膜的厚度，起到填充作用，增强漆膜的耐磨性，耐光性和填充

性，降低涂装成本。

㈢溶剂是指能将其它物质溶解而形成均一相溶液体的物质。溶剂在液态涂料中起着很重要的作用，对涂料的粘度、光泽、流平性、润湿性、附着力等性能有很大的影响。

溶解：两种或两种以上的物质相组成一个的过程叫溶解。一般在一个相中应呈均匀状态,其构成成份的物质可以以分子或原子状态相互溶合,生成的相称为溶液。在溶液中过量的成分叫溶剂,量少的成分叫溶质。溶解作用是一个复杂的过程，其影响因素很多,一般表现在以下几个方面:

1.相同分子、原子间的引力与不同分子、原子间引力的强弱关系；

2.分子极性（可引起缔合反应的程度）；

3.分子复合物的形式；

4.溶质、溶剂的分子结构、分子量；

5.溶剂化作用；

6.溶剂、溶质活性基团的种类与数目。

有机物普遍遵循“相似相溶”原理，即化学组成类似的物质互溶性好，极性溶剂易溶解极性物质。另外，溶剂的性能还受环境介质条件的影响。涂料用溶剂主要着眼于溶剂的以下几个特性：

1.溶解力：指溶质被分散和溶解的能力。

溶剂的溶解力应包括以下几个方面：

①将物质分散成小颗粒的能力

②溶解物质的速度

③将物质溶至某一浓度的能力

④溶解大多数物质的能力

⑤与稀释剂混合组成混合溶剂的能力。

溶剂对不同的树脂溶解力不一样，对某种树脂溶解力很强，而对另一种树脂溶解力却可能很小，甚至不溶，这便是溶剂对树脂溶解力的相对性、选择性，因此正确选用溶剂必须了解每种成膜物质相应的溶剂品种，否则用错溶剂会造成涂料的混浊沉淀、析出、失光、甚至报废。

2.挥发速度：是指溶剂从涂层中挥发到空气中的速度。挥发速度受溶剂沸点、环境温度、有效挥发面积、溶剂本身的表面张力、蒸汽压以及特定涂漆体系的性质等许多因素影响。在其它条件近似的情况下，一般以沸点高低来判断溶剂的挥发速度、沸点低的挥发快、沸点高的挥发慢，按沸点不同，将溶剂分成三类：

①低沸点溶剂：沸点低于100℃，如丙醇、乙醇、醋酸乙酯等此类溶剂挥发快，有

利于防止湿涂层流挂。

②中沸点溶剂：沸点在100—150℃之间，如甲苯、醋酸丁酯等。此类溶剂挥发速

度适中，在涂层中继低沸点溶剂之后挥发，利于湿涂层的流平和形成致密膜面。

③高沸点溶剂：沸点高于150℃，如松节油等，此类溶剂挥发慢，在涂层中最后挥

发，利于涂层流平，并能防止涂膜在低温高湿条件下泛白。

一般单种溶剂很难满足涂料成膜过程中对溶剂挥发速度的要求，往往采用不同挥发速度，多种性能的溶剂组成的混合溶剂。

3.溶剂的粘度：

粘度是流体在流动过程中所产生的内部摩擦力，其大小由物质种类、温度、浓度等因素而决定。溶剂本身的粘度会影响到涂料的粘度、流平性、施工温度等性能。

4.电阻值：电阻值反映了溶剂的电性能，也可以用介电常数，偶极矩来表示，溶剂的电性能影响涂料溶剂的溶解力，互溶性及化学性。

※涂料用溶剂的分类：

①按化学性质分类：

无机溶剂——水、液氨等

有机溶剂：

A.烃类溶剂：烷类、环烷类、烯类、芳香烃类等；

B.醇、酯、酮、醚类溶剂：丁醇、环乙酮等；

C.氯代烃类溶剂：二氯甲烷等；

D.含氮化合物类:缩醛类等。

②按溶剂沸点分类:高、中、低沸点溶剂三类。

③按溶解能力分类：

A.溶剂：又叫真溶剂，指能单独溶解溶质的溶剂。

B.助溶剂：本身不能溶解溶质，可增强溶剂的溶解力或与其它成分混合使用时能表现

出溶解力。

C.稀释剂：对溶质没有溶解力，可稀释溶液至一定的粘度并不会使溶质析出或沉淀。也有按极性分类或挥发速度来分类的，在此略。

※溶剂的使用：

溶剂在涂料生产、施工中起着重要的作用，使成膜物正常的溶解、调整出合适的粘度，保证涂料的流平、润湿、干燥固化等性能达到工艺设计要求。对于特定的涂料品种而言，重要的是其组成中真溶剂，助溶剂及稀释剂的种类配比要适当。施工中要使用涂料所规定配套溶剂，如果不加分析地盲目换用其它溶剂，会损害涂膜的质量、性能，甚至使涂料的保护装饰性能完全丧失。

※溶剂使用过程中的安全保护：

有机溶剂都不同程度的存在燃烧、爆炸、毒性等危险性，有机溶剂可以通过呼吸道、消化道、皮肤、血液等多种渠道进入人体内，超过一定的剂量，将神经系统、血液系统及各种内脏器官造成多方面的损害。溶剂通过挥（蒸）发进入空气中达到一定的浓度便会燃烧、爆炸，严重地威胁生命财产安全，所以在涂料的施工过程中，必须切实做好安全保护工作，具体如下：

①溶剂必须用密闭容器包装贮存，使用后应将未用完之溶剂即时密封好，以有效减

少溶剂的挥发；

②即使短暂或断续地操作也不应与高浓度的溶剂接触，必要时应采取防护措施，如

口罩、护目镜、手套等；

③施工现场应注意通风换气，尽可能在上风位置操作。

㈣助剂：又称添加剂，它不是成膜物质，在涂料中用量很少，然而却能显著地改善涂料的储存性、施工性，对所成漆膜的物理性能也有明显作用。

涂料助剂的作用概括起来有以下几方面：

1.改善涂料制造工艺：如引发剂、乳化剂、催化剂、分散剂、阻聚剂等。