涂料技术第五章

6、无须调节涂料粘度；
7、节省资源。
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三、粉末涂料的缺点
1、涂料的制造设备和工艺比较复杂，品种和 颜色的更换比较麻烦； 2、涂装及喷溢回收均需专用设备，投资大； 3、烘烤温度高，一般 150 度以上，不适合 耐热性差的基材； 4、漆膜外观的装饰性不如溶剂型涂料；
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四、粉末涂料的制造方法
1、干法生产
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行星式球磨机工作演示
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4、球磨机的分散工艺流程
投料斗
球磨机
调漆罐
振动筛
磅秤
备料→配料及研磨分散→制漆（调漆） →过滤包装
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振动筛演示
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（三）三辊机及分散工艺
1、三辊机结构
（1）三个平行钢辊
前辊：向前转，可移动 中辊：向后转，固定 后辊：向前转，可移动 （2）机架
（3）电动机
（4）辊内水冷却装置 （5）刮刀盘和刮刀 （6）手轮（调辊距）
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平 衡 轮
卧式砂磨机
立式砂磨机
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2、沙磨机的工作原理
（1）电机带动转轴和叶轮盘高速运转（800－
1500r/min），从而使分散介质（玻璃珠、石英
沙、刚玉瓷珠等）作剧烈运动；
（2）从底部送进的预混漆浆和分散介质作上升
运动的同时，回转于两个叶轮盘之间作高度湍
流，颜料在剪切力作用下被分散成细小颗粒；
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2、种类
增稠剂必须是水溶性的，常用的有：
（1）纤维素醚类，常用羟乙基纤维素；
（2）碱可溶涨聚合物，大多是含有多羧基
丙烯酸类聚合物；
（3）缔合增稠剂，主要品种是聚氨酯缔合
增稠剂；
（4）无机增稠剂，高岭土系的膨润土、凹
凸棒土、海泡石等。
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四、成膜溶剂
1、作用 降低乳胶漆的最低成膜温度（MFT）。 成膜溶剂通过乳胶粒吸收溶剂溶涨而暂时 降低了玻璃化温度，促进聚结成膜，成膜溶 剂挥发后，干膜恢复自身的玻璃化温度。
入库。
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球磨机工艺配料预混合与研磨分散在球磨 筒体内一并进行。再用管道或活动容器输送到 调漆罐调漆，再过滤包装入库。 三辊机分散因漆浆较稠，故一般用换罐式 搅拌机混合，以活动容器运送漆浆，常和单辊 机串联使用以实现稠厚漆浆净化。
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5.1.2 选择其它工艺手段，形成完整的工艺过程 一、确定工艺流程基本类型 1、大规模专业化生产型工艺流程 适合于生产品种单一、批量大的产品； 规模化、连续化、密闭化、自动化、工耗低、 效率高。
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4 嘉宝莉Carpoly(中国驰名商标,中国名牌,国家免
检,十大墙面漆乳胶漆)
5 紫荆花Bauhinia(中国名牌,墙面漆乳胶漆十大品
牌,于1982年的香港)
6 来威漆Levis(全球最大涂料集团之一阿克苏诺贝
尔,墙面漆十大品牌)
7 沙漠绿洲Smoz(墙面漆乳胶漆十大品牌,行业免
检产品,中国著名品牌)
（3）当漆浆和分散介质上升到顶筛时，漆浆溢
出，完成一次分散过程。
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3、沙磨机的适用范围
（1）对于细颗粒易分散的合成颜料、粗颗粒或 微粉化的天然颜料和填料等易流动的漆 浆，都是高效的分散设备。 （2）对于膏状、厚浆型的悬浮分散体，细颗粒 难分散的合成颜料（碳黑）的研磨效率 低，也不适合磨蚀性颜料。
第五章 涂料基本工艺
第五章 涂料基本工艺
5.1 色漆生产工艺过程
5.2 乳胶漆的生产工艺
5.3 粉末涂料的生产工艺 5.4 水溶性漆生产工艺
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重点、难点
各种涂料生产的工艺原理和重要用途
教学要求
（1）了解各种涂料的生产工艺过程；
（2）理解各种涂料生产的基本工艺流程图；
（3）掌握各种涂料生产的工艺原理和重要用途。
聚甲基丙烯酸钠（铵）盐等。
稳定机理：双电层和屏蔽稳定相结合。
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（2）电离盐类，多聚磷酸钠
ONa Na O P O O
六、其他助剂
ONa P O O
ONa P O Na n O
双电层稳定化机理 如消泡剂、PH调整剂。
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5.2.2 乳胶漆的制造工艺流程
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2010年度国内最新十大乳胶漆排名
1 立邦Nippon(中国驰名商标,国家免检产品,墙面 漆乳胶漆十大品牌) 2 多乐士Dulux(英国ICI集团世界品牌,国家免检, 墙面漆乳胶漆十大品牌) 3 华润Huarun(中国驰名商标,中国名牌,国家免检, 十大墙面漆乳胶漆)
5.2.1 乳胶漆中各组分的作用 一、水 作为主要的分散介质； 要求去离子，过滤除杂和灭菌。
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二、杀微生物剂
1、微生物的破坏作用
使乳胶漆产生粘度下降、鼓气、破乳、恶
臭，以及漆膜发霉等破坏产品品质的不良现象。
2、杀微生物剂及其作用
乙酸苯汞是有效的杀微生物剂，防腐、防 霉效果好，但有毒性。 杀灭乳胶漆中的微生物，防治乳胶漆腐化 变质及漆膜发霉。
将原料按配方计量，然后粉碎，混合，过
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2、最低成膜温度（MFT）
乳液颗粒在一定条件下相互聚结而形成连续 膜的最低温度。
3、常用的成膜溶剂
三甲基戊二醇单异丁酸酯（水溶性较小）； 乙二醇丁醚、丙二醇单丁醚（溶于水）。
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五、颜料分散剂
1、作用
使分散后的颜料颗粒能够稳定悬浮在乳液
体系中。
2、种类及机理
（1）聚电解质
双异丁烯/顺丁烯二酸共聚物钠（铵）盐、
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3、杀微生物剂的使用注意事项 必须一次投入足够的杀灭剂量，防治微生 物产生抗药性； 针对使用环境中的微生物具体情况选用相 应的杀微生物剂； 必须通过试验比较，才能确定使用某种杀 微生物剂及用量。
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三、增稠剂
1、作用 使颜料在较高粘度下研磨，有利于颜料的 分散； 增加水相粘度，改善乳胶漆的施工性能。
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2、三辊机的工作原理
慢速 中速
间 距 较 小
快速
间距较大
（1）当两辊向内转动时，漆浆被扯到加料缝，这道缝逐 渐狭窄，大部分漆浆不能通过，在加料沟内循环。 （2）漆浆通过加料缝被挤到两辊的另一面，漆浆粘附在 后辊和中辊上。后辊上的漆浆再回到加料沟，中辊上的漆
浆被送到中辊和前辊的夹缝中。
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（3）通过夹缝被挤到中辊另一面上的漆浆回到 加料沟，而前辊上的漆浆被刮刀刮下，流入刮 刀盘，再流入储存桶。 3、三辊机的适用范围 对于高粘度漆浆和厚浆型产品有很好的研磨 效果。 适合生产厚漆、腻子、美术漆等产品。
（3）湿润性差，如硝基纤维素、过氯乙
烯树脂等。
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4、色漆的加工精度
（1）低精度，产品细度 40μ m 以上； （2）中等精度，产品细度 15-20μ m ；
（3）高精度，产品细度小于 15μ m ；
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结论：
选用哪种分散设备要对色漆产品和研磨 漆浆的流动状态，颜料在漆料中的分散难 易，漆料对颜料的湿润性，色漆产品的加工 精度四个方面进行综合考虑。 设备选定后，才能确定相应的分散工艺。
2、球磨机的工作原理 当电机运转时，通过减速机减速，驱动磨 筒绕着水平轴线作旋转运动，这是磨筒内的 漆浆在分散介质（瓷珠或钢球）的碰撞、 摩擦、剪切作用下得到分散。
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3、球磨机的适用范围
（1）对于分散粗颗粒的颜料、填料、磨蚀性 颜料和细颗粒难分散的合成颜料（碳黑）有 突出的研磨效果。 （2）对于膏状、厚浆型的悬浮分散体不适合。
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4、沙磨机的分散工艺流程
高速分散机
预混合罐
砂 磨 机
预混合罐
移 动 式 漆 盆 卧 式 砂 磨 机
调漆罐 振动筛
备料→预混→研磨→调色制漆→过滤包装
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（二）球磨机及分散工艺
1、球磨机的结构 （1）机架 （2）电动机 （3）减速机 （4）传动皮带 （5）投料口 （6）磨筒 （7）出料口
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（二）球磨机及分散工艺
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3、罐装 人工罐装、磅秤计量、人工封盖、贴签和 搬运入库； 罐装机计量装听、封盖，其余为人工手段； 供听→检查→罐漆→封盖→贴签→传送→ 码放
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罐装机罐装
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四、设备的平立面布置
1、平立面布置是指制漆设备在空间的放置方
式。
2、平立面布置直接影响物料的流动方向和物 料输送方式。 3、根据平立面布置选择不同类型的制漆设备。 4、平立面布置应遵循安全可靠、节能降耗、 方便操作、高产高效的原则。
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涂料生产的基本工艺过程
涂料生产的基本工艺过程：
根据原料、聚合方法及使用 要求采用不同基料制备方法
基料制备 配置涂料 色浆制备
在调和设备中，加 入各种组分，搅拌均匀
过滤
称量包装
颜料、填料等固体料 在液体中的分散和研磨
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5.1 色漆生产工艺过程
色漆生产工艺过程是指将原料和半成 品加工成成品的物料传递或转化过程。
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2、小批量多品种型工艺流程
适合于生产小批量多品种的产品；
研磨分散手段齐全，调漆设备规模呈一定系列，
手段不一定都要求先进，手工操作多，工耗大。
3、通用型工艺流程
适合于生产品种和产量都不是很多的产品；
工艺流程的特点介于两者之间。
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二、制备研磨漆浆的方式
1、单颜料磨浆法
每种颜料单独分散制备单颜色研磨漆浆，然后再
混合、输送、分散、过滤等化工单
元操作。 仓储、运输、计量、包装等工艺手 段。
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5.1.1 选用研磨分散设Fra Baidu bibliotek，确定基本工艺模式
一、设备选用的依据
1、色漆产品或研磨漆浆的流动状况
（1）易流动，如瓷漆、头道底漆等；
（2）膏状，如厚漆、腻子等；
（3）色片，以硝基、过氯乙烯等为基料的高颜
料组分；
（4）固体粉末，如粉末涂料等。
色漆。
设备利用率高，辅助实施少；
不同性质的颜料混合研磨效率低，不利于 各种颜料最佳性能的发挥，研磨效率低； 适合于生产底漆、单色漆、花色品种不多 的产品。
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三、工艺手段
1、储存
颜料和填料粉状物袋装码放，也可破袋进仓；
漆料、溶剂液体料桶装码放，也可储罐储存。 2、运输及计量 电动葫芦和升降叉车调运，磅秤或电子秤计量； 液体料机械泵加压管道输送，流量计计量或电子 秤计量； 粉末料气力输送，自动秤计量； 人工运输，磅秤或电子秤计量。
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8 三棵树Skshu(中国驰名商标,中国名牌,国家免 检,十大墙面漆乳胶漆) 9 雅士利Yashili(墙面漆乳胶漆十大品牌,十大品 牌乳胶漆,立时集团品牌) 10 樱花Kurapaint(墙面漆乳胶漆十大品牌,江苏 名牌,长三角著名企业品牌)
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如何选择乳胶漆
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5.3 粉末涂料的生产工艺
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二、分散设备和基本工艺
（一）沙磨机及分散工艺 1、沙磨机的结构 （1）转轴； （2）分散后漆浆出口； （3）叶轮盘（分散盘）； （4）漆浆与分散介质（1:1）的混合 体系； （5）预混漆浆的底部入口； （6）漆浆流量控制阀； （7）冷却水夹套； （8）分散过程中，两叶轮盘之间漆浆 的典型流动模式，这是一种双圆 环形滚动研磨作用； （9）筛网，挡住分散介质；
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结论：研磨分散设备的选用，决定了色漆生
产工艺的基本模式，其他工艺手段（仓储、输 送、计量、包装等 ）的组合应用才形成了彼 此不同的完整的工艺过程。
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涂料工厂展示
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5.2 乳胶漆的生产工艺
乳胶漆是聚合物乳胶粒、颜料的水分散体，
以及各种助剂的混合物。
为了获得满意的施工性能和成膜质量，必
须添加各种助剂。
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2、颜料在漆料中的分散难易程度
（1）细颗粒且易分散的合成颜料，如钛白粉； （2）细颗粒而难分散的合成颜料，如碳黑； （3）粗颗粒的天然颜料和填料，如天然氧化铁 红、滑石粉等； （4）微粉化的天然颜料和填料，如超微粉碎的天 然氧化铁红等；
（5）磨蚀性颜料，如红丹等。
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3、漆料对颜料的湿润性 （1）湿润性好，如油基漆料，天然树脂 漆料等； （2）湿润性中等，如合成树脂；
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4、三辊机的分散工艺流程
三辊机
单 辊 机
调 漆 罐 移 动 式 漆 浆 盆 振 动 筛
换 罐 式 搅 拌 机 配料盆
磅秤
备料→预混→研磨分散（三辊、单辊滤留大 颗粒）→调漆→过滤包装
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结论：研磨分散设备的类型决定色漆生产工
艺过程的关键。设备不同，工艺不同。 砂磨机分散工艺，需要在附有高速分散 机的预混合罐中进行研磨漆浆的预混合，再 以砂磨机研磨分散至合格细度，输送到制漆 罐中进行调色制漆得成品，再过滤净化包装
5.3.1 粉末涂料概述 一、粉末涂料 产品以粉末状态形式存在，并可以以粉 末状态进行涂装的涂料。
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二、粉末涂料的优点
1、不含有机溶剂；
2、在涂装过程中，喷溢的涂料可回收利用；
3、一次涂装漆膜厚，可达 50－500 微米；
4、涂料用树脂的分子量大，漆膜物理化学、
机械性能好；
5、涂装操作技术简单，厚涂不易流挂；
调制成规定颜色的瓷漆产品；
可根据每种颜料的特性选定适用的研磨设备和
研磨工艺，有利于各颜料最佳性能的发挥，研磨效 率高； 研磨、输送、计量设备多，劳动强度大； 适合于生产品种不多但花色多的大批量产品， 或品种、花色多的小批量产品。
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2、多种颜料混合磨浆法
将所用颜料及填料混合，研磨制备多颜料研
磨漆浆，然后补加漆料、溶剂、助剂后调制成