材料表面工程第十章.ppt

1、第十章 涂料與涂裝,10-1 概述 10-2 高分子涂料成膜機(jī)理 10-3 涂膜防護(hù)機(jī)理 10-4 涂料品種簡介 10-5 涂裝方法簡介,10-1 概述,涂料技術(shù)的進(jìn)步主要體現(xiàn)在如下四點： 把傳統(tǒng)涂料進(jìn)一步改性，使其防護(hù)性、工藝性等進(jìn)一步提高； 具有特殊性能的涂料，如適于電、光、熱要求的涂料新品種得到開發(fā)； 無有機(jī)溶劑的涂料，如水溶性涂料、乳膠涂料、粉末涂料逐年被開發(fā)； 新的涂裝技術(shù)，如靜電法、電泳法、激光硬化、電子束硬化等新工藝被不斷開發(fā)。,涂料的作用及特點： (1) 對基體有良好的保護(hù)作用。 體現(xiàn)在如下兩個方面： a) 可防止金屬等物體在各種環(huán)境介質(zhì)下的銹蝕，延長使用壽命。 b) 可以保護(hù)

2、物件表面，使之不致因直接受到機(jī)械性的外力摩擦和碰撞而損壞。,(2) 用于裝飾外觀，可賦予材料表面各種色彩，美化生 活。 (3) 具有特殊功能的作用。 例如具有特殊性能的涂料都具有其獨特的作用。 (4) 涂料選材范圍廣、工藝簡單、適用性強(qiáng)，大部分情況 下無需昂貴的涂裝設(shè)備。,(5) 涂料工業(yè)生產(chǎn)流程比較簡單，工藝設(shè)備也不復(fù)雜，且在同一套工藝設(shè)備上可生產(chǎn)多個品種的涂料，成本較低。 (6) 涂料的性能評價包括很多方面，諸如涂料的作業(yè)性，涂膜的形成性、附著性、防蝕性、耐久性、可修補(bǔ)性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境保護(hù)性等，可根據(jù)工程需要選擇性能合適的涂料和涂裝技術(shù)。,涂料的基本組成： 主要成膜物質(zhì)：成膜物質(zhì)是構(gòu)成涂膜

3、的主要物質(zhì)，包括 油料和樹脂兩大類。 用油作為主要成膜物質(zhì)的涂料稱油性涂料； 用樹脂作為主要成膜物質(zhì)的涂料稱樹脂涂料。 樹脂可分為天然樹脂和合成樹脂。, 次要成膜物質(zhì)： 次要成膜物質(zhì)與主要成膜物質(zhì)不同，它不能離開主要成膜物質(zhì)單獨構(gòu)成涂膜。此種物質(zhì)主要是顏料。 顏料的作用不僅僅是著色，還可起防銹作用和填充作用。, 輔助成膜物質(zhì)：輔助成膜物質(zhì)的含量一般很少，本身不構(gòu)成涂膜，其主要作用是改變涂料的工藝性及涂膜的物理、化學(xué)、機(jī)械性能，其作用也是重要的。 輔助成膜物質(zhì)包括兩大類： 一類是溶劑諸如石油溶劑、煤焦溶劑、酯類、醇類、酮類、醇醚類等； 另一類是各種功能劑諸如增韌劑、潤濕劑、觸變劑、穩(wěn)定劑、懸浮劑

4、、催化劑、固化劑等。,涂料的分類： 以其主要成膜物質(zhì)為基礎(chǔ)。如果主要成膜物質(zhì)有多種，則以其在涂膜中起決定性作用的一種為基礎(chǔ)。 (1) 按有無顏料可分為色漆和清漆； (2) 按用途可分為汽車漆、船舶漆、木器漆等； (3) 按使用目的可分為耐酸漆、防銹漆、絕緣漆等； (4) 按施工方法可分為噴漆、烘漆等； (5) 按其作用可分為底漆、面漆、罩光漆等。,涂料產(chǎn)品的命名原則： 涂料中的顏料或顏料名稱 + 成膜物質(zhì)名稱 + 基本名稱 基本名稱采用了已有的部分習(xí)慣名稱，如清漆、調(diào)合漆、 磁漆、烘漆、底漆等。例如“白酚醛面漆”即為白色，以酚 醛樹脂為成膜物質(zhì)的面漆。,10-2 高分子涂料成膜機(jī)理 涂膜形成的

5、物理化學(xué)變化 涂膜的形成過程是粘性流體經(jīng)過溶劑蒸發(fā)(物理干燥)以及 聚合反應(yīng)(化學(xué)硬 化)轉(zhuǎn)變成粘彈性固體的過程。,交聯(lián)型涂料：采用較低相對分子量的樹脂，依靠成膜時的 化學(xué)反應(yīng)結(jié)合成高分子量的膜層，在成膜過 程中發(fā)生三維交聯(lián)而凝固。 非交聯(lián)型涂料：涂料本身的分子量較高，在成膜過程中僅 有物理變化。 混合型涂料：既有物理干燥，又有化學(xué)固化。,10-3 涂膜防護(hù)機(jī)理 10-3-1 涂膜對介質(zhì)的屏蔽作用 涂膜的屏蔽作用主要是加大了金屬表面微電池兩極間的電阻。金屬表面有了涂膜之后，能有效地把金屬和環(huán)境介質(zhì)隔離。 例如在潮濕大氣中只要把水和氧隔離，金屬的腐蝕就會停止。 涂膜的屏蔽作用與涂料的自身結(jié)構(gòu)、填

6、料種類、涂裝工藝以及膜厚有關(guān)。,實際上高聚物都具有一定的透氣性，其結(jié)構(gòu)氣孔的平均 直徑一般都在104106mm，而水和氧分子直徑不到 107mm，當(dāng)涂層較薄時很容易通過。 因此，只有當(dāng)涂膜厚度超過一定值時，屏蔽作用才顯著。,只有當(dāng)涂膜厚度超過0.30.4mm時，屏蔽作用才顯著。,10-3-2 電解質(zhì)對涂膜的滲透 主要問題：電解質(zhì)是通過涂膜的毛細(xì)管結(jié)構(gòu)滲入的，還是 通過涂膜本身內(nèi)部擴(kuò)散滲透的。 用Na和Cl為示蹤原子，對涂膜內(nèi)離子的擴(kuò)散系數(shù)進(jìn)行測 定，按下式求出涂膜內(nèi)離子本身的擴(kuò)散系數(shù)： 式中，Mo為涂膜內(nèi)所含示蹤原子的總量； M為在t時間內(nèi)溶液中示蹤原子的量； d為涂膜厚度，cm；t為時間，s

7、； D為膜內(nèi)離子的擴(kuò)散系數(shù)，cm2/s.,用以上方法對氧化鋅-亞麻仁油涂層的離子擴(kuò)散系數(shù)和濃度進(jìn)行測定，結(jié)論如下： (1) 涂膜內(nèi)離子本身的擴(kuò)散系數(shù)很??； (2) 在任何情況下，都有C+C，D+D，外部溶液的濃 度越小，此種差別就越明顯。 這可說明電解質(zhì)是通過涂膜本身內(nèi)部進(jìn)行擴(kuò)散滲透的： 涂膜因受其中所含親水基團(tuán)及水溶性成分的影響而吸水，離子便擴(kuò)散于這些水分之中。C+ 和C，D+ 和D的差別是由于涂膜-水溶液界面上存在著固相帶負(fù)電、液相帶正電的界面雙電層所造成。,離子對涂膜的滲透機(jī)理： (1) 水分首先從外部滲入涂膜，聚集于有羧基等親水 基團(tuán)存在的地方； (2) 離了從外部向水滴擴(kuò)散，然后發(fā)生

8、離子交換； (3) 離子從一個水滴轉(zhuǎn)移到乃一個水滴，在涂膜內(nèi)擴(kuò) 散。 擴(kuò)散過程中，離子必須穿透聚合物的外壁，這是控制離子擴(kuò) 散速率的過程。,涂膜之所以有可滲透性，是由于涂膜的不均勻性所造的。 涂膜不均勻性由涂料本身的特性所決定： （1）聚合物的交聯(lián)密度不均勻； （2）顏料和成膜物的界面結(jié)合狀況。,10-3-3 防銹顏料的防蝕機(jī)理 涂料按種類不同： （1）靠涂膜的成膜物起屏蔽作用； （2）靠防銹顏料起阻蝕作用。 對于多數(shù)涂料經(jīng)常要配以防銹顏料，把成膜物和顏料的防 銹性能結(jié)合起來，達(dá)到防蝕的目的。,防銹顏料是利用化學(xué)性能起抑制腐蝕作用的特殊顏料，分為：,1堿性顏料：可以與油性類成膜物質(zhì)反應(yīng)生成金屬

9、皂的 顏料。 常用的有紅丹、一氧化二鉛、鋁酸鈣和堿式硫酸鉛等。當(dāng)水分或酸性物質(zhì)通過涂膜進(jìn)行滲透時，堿性顏料將這些滲入物質(zhì)中和，使涂膜和金屬的界面保持微堿性，從而發(fā)揮防蝕作用。,2可溶性顏料：以鉻酸鋅等鉻酸鹽顏料為最主。 此類顏料與水分子一接觸，就會有鉻酸根離子溶解出 來，靠它的強(qiáng)氧化作用將金屬表面鈍化，從而起到防 蝕作用。 3金屬粉末顏料：起陰極保護(hù)作用。 廣泛使用的金屬粉末顏料是鋅粉。,10-3-4 涂膜的綜合防蝕作用 涂料防蝕機(jī)理： （1）防止涂膜外的腐蝕介質(zhì)穿透涂膜侵蝕底材； （2）依靠防銹顏料起到對腐蝕的抑制作用。,在實際應(yīng)用中，這兩種功能是相輔相成的： (1) 涂膜應(yīng)有盡可能高的阻隔

10、外部腐蝕介質(zhì)侵人的功能，使通過涂膜達(dá)到基體的腐蝕性介質(zhì)盡可能少； (2) 在有微量腐蝕介質(zhì)透過膜層浸入基體時，顏料也能 保護(hù)基體不受損害。,10-3-5 涂膜的破壞 1涂膜起泡：涂膜最經(jīng)常發(fā)生的破壞形式是鼓泡。鼓泡的原因可以是單一的，也可以是幾種原因的綜合。 (1) 涂膜吸水膨脹：涂膜吸水后會使體積脹大，如果在涂膜-基體界面處產(chǎn)生的應(yīng)力大于附著力，則有氣泡生成。其主要原因是涂膜與水或高濕度空氣接觸時附著力降低。 (2) 滲透壓的影響：外部液體介質(zhì)的滲透壓將影響介質(zhì)滲入膜層的速率。滲透壓越大，介質(zhì)的滲入速率和滲入量越大。,(3) 膜下腐蝕的影響：一旦腐蝕介質(zhì)滲透到膜下，往往會引起膜下腐蝕，腐蝕的

11、發(fā)展將進(jìn)一步促使涂膜起泡和剝落等老化現(xiàn)象發(fā)生，從而使腐蝕進(jìn)一步加劇。 (4) 溫度的影響：如果涂膜溫度高，被涂物溫度低，會加速涂膜上氣泡的發(fā)生。,2環(huán)境介質(zhì)對涂膜腐蝕和涂膜老化 溶液中溶質(zhì)濃度越低吸水越大。此外，溶質(zhì)濃度越高，吸水量雖然減少，但電導(dǎo)率增大，所以使腐蝕電池反應(yīng)加快，腐蝕速率提高。 溶液中如有氯離子存在，對涂膜的影響更大。,3特殊形態(tài)下的膜下腐蝕-絲狀腐蝕 絲狀腐蝕是在涂層和鍍層下發(fā)生的一種特殊形態(tài)的膜下 腐蝕，其特征是膜下有像昆蟲爬過的痕跡，頭部朝前發(fā) 展。,頭部含高濃度(3850) 藍(lán)色的亞鐵鹽，后部含茶 褐色的穩(wěn)定的高價鐵銹。 頭部為陽極，軀干和尾部 為陰極。頭部和軀干之間

12、的有明顯的分界線。 絲狀腐蝕的發(fā)展是外部水分子靠滲透壓從外部向頭部滲人 溶液而引起的。外界水蒸氣壓為pl，膜下為p2；在頭部由于plp2，則壓力pl p2將使外部水分子滲入，結(jié)果使頭部的涂膜剝落，腐蝕得以發(fā)展。,10-4 涂料品種簡介 10-4-1 般涂料 1一般涂料的特性 (1) 油脂涂料：以聚合油、催干劑和顏料制成的涂料。 (2) 天然樹脂涂料：松香及其衍生物涂料及蟲膠漆、生漆。,(3) 酚醛樹脂涂料：由甲醛與對烷基或?qū)Ψ蓟〈涌s聚 制得。 (4) 瀝青涂料：瀝青烘漆，膜堅韌、黑亮，耐磨，耐油。 (5) 醇酸樹脂涂料：由多元酸和多元醇縮聚而用。,(6) 氨基樹脂涂料：多與其它樹脂配制而用

13、。 (7) 硝化纖維素涂料：由棉花加硫酸、硝酸硝化而成。 (6) 乙烯樹脂涂料：低分子質(zhì)量氯乙烯-醋酸乙烯共聚 樹脂涂料。 (9) 丙烯酸樹脂涂料：由丙烯酸單體聚合而得。,(10)聚酯樹脂涂料：用二元酸和二元醇反應(yīng)制得。 (11)環(huán)氧樹脂涂料：摩爾質(zhì)量為3007000的雙酚A型 環(huán)氧樹脂。 用胺類或聚酰胺固化， 一般分兩罐裝。 (12)聚氨酯涂料： 由異氰酸酯和羥基聚合物加成而得。 有單組分和雙組分包裝兩大類。,2有機(jī)涂料覆層的基本要求 底漆：本身有防護(hù)作用，是金屬和面漆之間的聯(lián)結(jié)層。其基本要求是對金屬有好的鈍化性、防蝕性，與金屬和面漆都粘結(jié)良好。 面漆：防止水分滲入和底層破壞，本身也有防護(hù)和

14、裝飾作用。要求與底漆粘結(jié)好，且自身符合對產(chǎn)品表面的要求。,罩光漆：是面漆外表面的清漆，保護(hù)面漆層、增加裝飾或其它特殊作用。 膩子：主要用于填充金屬表面凹坑，用同類底漆調(diào)制。,10-4-2 水性涂料 傳統(tǒng)的涂料都是以有機(jī)溶劑為輔助成膜物質(zhì)，這些溶劑在 成膜過程中全部被揮發(fā)掉，這不僅造成經(jīng)濟(jì)上的損失，還 造成環(huán)境污染。 不采用有機(jī)溶劑的涂料是目前涂料開發(fā)的一個重要方向。 目前常用的水性涂料有水溶性涂料和乳膠涂料兩種。,1水溶性涂料 水溶性樹脂之所以能溶解于水，原因是因為某些樹脂分子中含有大量的親水性基團(tuán)。例如羧基(COOH)、羥基(OH)、氨基(NH2)等。 但僅有這些基團(tuán)的樹脂與水混合時，多數(shù)只

15、能形成乳濁液，而不能真正溶解于水。,首先合成高酸價的樹脂，使之成為高分子電解質(zhì)，在水中能發(fā)生電離，形成大量的樹脂離子，然后再以堿(銨或胺)中和而形成親水性強(qiáng)的銨(或胺)鹽，使樹脂具有水溶性，即：,水溶性涂料包括電泳涂料、水溶性烘漆和水溶性白干漆 (1) 電泳涂料： 基料是有機(jī)聚合物，溶于水中帶有電荷，涂裝時把被涂物浸入作為一個電極，通電后在電場的作用下， 樹脂粒子和顏料在被涂物表面沉積成膜。 根據(jù)粒子所帶電荷的正負(fù)，電泳涂料可分為兩類： 陽極性涂料：多羧基的陰離子型樹脂，在水中離解成為陰離子。 陰極性涂料: 氨基或季胺基的離子型樹脂，在水中離解成為陽離子。 陰極電泳涂料由于涂裝時底材金屬表面處

16、理膜的離子不會 被溶出，具有優(yōu)良的耐蝕性。,(2) 水溶性烘漆： 這種涂料常用作底漆，以電泳涂裝。 (3) 水溶性白干漆： 應(yīng)用最廣的是水溶性醇酸樹脂漆，用 有機(jī)硅改性。,2乳膠涂料 乳膠涂料是用水把聚合物分散為乳液加顏料水漿制得，聚合物以微小顆粒懸浮于水中。 主要組成：聚合物乳液、顏料水漿、成膜助劑和填加劑。 乳膠涂料中應(yīng)用較廣的品種是聚醋酸乙烯系、全丙烯酸系、醋酸乙烯丙烯酸系及苯乙烯丙烯酸系。 可用作金屬底漆、建筑物墻壁，尤適于鍍鋅鐵板。,10-4-3 粉末涂料 粉末涂料可分兩大類，熱塑性的和熱固性的。 熱塑性： 聚乙烯、聚氯乙烯、氯化聚醚、聚苯硫醚氟樹脂、 聚酰胺、聚酯、聚丙烯等。 熱固

17、性： 環(huán)氧樹脂、聚酯丙烯酸樹脂、聚胺酯等。,粉末涂料主要應(yīng)用于金屬器材表面，如汽車部件、輸油管 道、化工防腐、電氣絕緣等。 隨著新品種的開發(fā)，應(yīng)用范圍亦愈來愈廣，目前已擴(kuò)大到 玻璃、陶瓷、纖維等工業(yè)產(chǎn)品。,10- 4- 4 元素有機(jī)聚合物涂料 元素有機(jī)高分子化合物是在化學(xué)主鏈上除C，N，O，S原子外，還有其它元素的原子如Si，F(xiàn)，Ti等。 1有機(jī)硅樹脂涂料 在SiO2中硅和氧結(jié)合力大，熱穩(wěn)定性好，若用烴基(R)置換其中的部分氧，就成為有機(jī)硅樹脂。,硅樹脂涂料耐熱、耐寒、耐水、耐藥品，電絕緣性和耐候 性都很好?？捎糜陂L期在100300C(瞬時650C)下 工作物件的涂層，用于鍋爐、煉油設(shè)備、發(fā)動

18、機(jī)及化工廠 用的各種耐熱涂裝，價格較高。,2有機(jī)氟聚合物涂料 有機(jī)氟樹脂分子結(jié)構(gòu)中的C-F鍵能極高，熱穩(wěn)定性較好。有聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、聚三氟氯乙烯等多個品種。 有機(jī)氟聚合物涂料可以制成懸浮液型、溶液型和粉狀涂料。涂膜耐高溫、耐介質(zhì)腐蝕、耐水、不燃燒、耐磨，但由于其表面能極低、附著力很小，有待于進(jìn)一步開發(fā)研究。,3有機(jī)鈦聚合物涂料 應(yīng)用較廣的是正鈦酸丁酯及其縮聚物，可以制得耐500 高溫的高溫涂料。,10-4-5 橡膠涂料 用橡膠及其衍生物制成的涂料，有很好的防腐蝕特性。 1氯化橡膠涂料 天然橡膠經(jīng)過塑煉解聚后，由異戊二烯橡膠溶于四氯化碳中氯化而得。制成涂料時在其中加入其它樹脂、顏料、增

19、塑劑、穩(wěn)定劑進(jìn)行改性。這類涂料耐酸、耐堿、耐水、耐鹽霧，但耐熱性差，不耐溶劑；可用于化工大氣中的防腐產(chǎn)品 。,2氯磺化聚乙烯橡膠涂料 由高分子聚乙烯樹脂與氯和二氧化硫反應(yīng)而成的可交 聯(lián)的彈性體。由于具有飽和的化學(xué)結(jié)構(gòu)，具有極好的耐臭 氧及耐天然老化性能；且其吸水性低，有較高的耐油性； 可用于耐化學(xué)腐蝕和耐油涂層。,3聚硫橡膠涂料 用二氯化合物和多硫化鈉為基本原料進(jìn)行縮聚而得到的。 具有良好的耐氧和臭氧老化性能，有較低的透氣性，是很好的密封絕緣材料。涂層耐溶劑、耐海水、耐燃油、耐化學(xué)藥品腐蝕，是港口水利工程設(shè)備、水下設(shè)備和構(gòu)件常用的防腐涂層。,4聚氨酯彈性涂料 其主要特點是具有類似橡膠的高彈性、

20、高強(qiáng)度、高耐磨、 高耐寒、高抗沖性能。除了具有一般涂料的施工和使用性 能外，強(qiáng)度很高，可達(dá)20MPa，相對伸長可達(dá)50 。 可用于地下鋼筋混凝土油罐耐油抗?jié)B涂料，塑料跑道鋪 面，直升飛機(jī)旋翼耐磨涂料等。,10-4-6 特殊用途的涂料 特殊用途的涂料是與光學(xué)、聲學(xué)、熱學(xué)、力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、生物學(xué)等有密切關(guān)系的涂料，它可以賦予物體以各種特異功能。 1耐熱涂料與燒蝕隔熱涂料 耐熱涂料的關(guān)鍵是提高聚合物分子的耐熱性。目前有代表性的耐熱性聚合物是有機(jī)硅聚合物、有機(jī)氟聚合物、芳雜環(huán)高聚物等。 目前聚合物的耐溫最高水平是370，研究的目標(biāo)是耐溫530，在空氣中使用1000 h性能不顯著下降。,燒蝕隔熱涂料是

21、一種比耐熱涂料能在更高溫度下及更苛刻 的條件下完成保護(hù)要求的新型材料。要求聚合物具有驚人 的吸熱、散熱和隔熱能力。 其基本原理是利用涂料自身在高溫作用下發(fā)生的物理(熔 融、蒸發(fā)、升華、輻射等)和化學(xué)(分解、解聚、離子化等) 等復(fù)雜過程，使自身消耗而把熱量帶走。,2防污涂料 防污涂料的主要作用是防止微生物附著污損，保持浸水結(jié)構(gòu)物表面光潔。多用于海洋中工作的構(gòu)件。 在海洋中防污涂料的主要作用原理是： 涂料中的毒料溶解后向外滲出，在漆膜表面形成有毒溶液薄層，用以抵抗或殺死企圖停留在漆膜上的海洋生物胞子或幼蟲。 防污涂料的效果主要由漆膜中毒料(如Cu2O)的滲出率決定。,防污涂料所用的毒料有：無機(jī)化合

22、物、有機(jī)錫毒料、有機(jī) 鉛毒料及其它有機(jī)毒料。無機(jī)化合物毒料多用Cu2O。 目前已經(jīng)開發(fā)的幾種長效防污涂料有再生防污涂料、親水 聚丙烯酸酯涂料、自拋光共聚物防污涂料、親水性接枝聚 合物防污涂料及無機(jī)防污涂料等。,3導(dǎo)電涂料 比電導(dǎo)介于半導(dǎo)體和導(dǎo)體之間的涂料稱為導(dǎo)電涂料。 導(dǎo)電涂料的主要成膜物質(zhì)是聚合物。 導(dǎo)電聚合物可以分為兩類： 摻合型導(dǎo)電聚合物：本身并無導(dǎo)電性，它的導(dǎo)電過程靠摻 入的導(dǎo)電微粒來實現(xiàn)。 b) 本征型導(dǎo)電聚合物：本身具有導(dǎo)電性，它包括聚電解質(zhì)、 共軛聚合物及聚合鹽等。,摻合型導(dǎo)電聚合物摻人的導(dǎo)電微粒一般是碳黑、石墨、金 屬等粉末。目前獲得實際應(yīng)用的導(dǎo)電涂料主要是摻合型。 導(dǎo)電涂料廣

23、泛用于電子工業(yè)，例如電波屏蔽器、電極端子 的引出線、錄音機(jī)的調(diào)諧裝置、電視天線、陰極射線管的 外表面、波導(dǎo)體、無線電反射器等部件都使用導(dǎo)電涂料。,4防輻射線涂料 防輻射涂料是指能吸收或消散輻射能，對人或儀器起防護(hù)作用的涂料。 主要由聚合物和填料組成。其中填料起吸收和消散輻射能量作用，而聚合物起粘結(jié)作用。,輻射會使聚合物分子交聯(lián)和降解，高度交聯(lián)的結(jié)果將使聚 合物變脆，過度降解的結(jié)果將使聚合物開裂甚至粉化，因 此防輻射涂料中的聚合物必須耐輻射。 耐輻射性能好的高聚物有聚酰亞胺，聚苯撐三唑、聚苯并 二唑、硅芳撐聚合物及有機(jī)硅酸鹽等。,5航天熱控涂料 熱控涂料是一種光散射材料，由顏料和粘結(jié)劑組成。借助

24、于涂料中分散很細(xì)的顏料、對于太陽光的漫反射作用和涂料對于紅外波段的輻射特性，達(dá)到熱控的目的。 顏料的基本要求是白色、高反射率、純度和光學(xué)穩(wěn)定性好，一般可用氧化物、硅酸鹽、鈦酸鹽等。 粘結(jié)劑包括： 有機(jī)粘結(jié)劑: 聚硅氧烷、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂等； 無機(jī)粘結(jié)劑: 水玻璃、硅膠、磷酸鹽、鈦酸鹽等。,航天器熱控涂料對宇宙空間條件下的穩(wěn)定性要求很高。到 目前為止，通過涂料的配制、性能測試和宇宙空間的環(huán)境 考驗，已研制了多種熱控涂料。 以氧化鋅為顏料，以模數(shù)為3.3的硅酸鉀為粘結(jié)劑的熱控 涂料最為穩(wěn)定，已廣泛應(yīng)用于航天器上。,6偽裝涂料 偽裝涂料可以使偽裝目標(biāo)與背景色調(diào)、亮度一致，且能改 變目標(biāo)外形?？煞?/p>

25、為保護(hù)迷彩、變形迷彩和偽造迷彩。 保護(hù)迷彩也稱單色迷彩，適于背景色調(diào)、亮度比較單調(diào)的 地區(qū)。 變形迷彩適于背景復(fù)雜的地區(qū)，是一種符合目標(biāo)活動地域 內(nèi)基本顏色的、由各種斑點組成的多色迷彩。,偽造迷彩是根據(jù)實地背景，將目標(biāo)表面繪上與背景相適應(yīng)的 圖案的迷彩方法，應(yīng)用于工事一類的固定目標(biāo)。 例如：將ZnO加到Cr-Co-TiO2的體系中，所得到的綠色顏料 在1050煅燒1h，可得到粘軟深綠色顏料，用此顏料制成的 偽裝漆，其紅外光譜曲線與葉綠素相同，用可見光或近紅外 攝影都不能發(fā)現(xiàn)。,7光譜選擇性吸收涂料 借助于涂料中細(xì)而分散的顏料對于太陽光的吸收作用和基 體的紅外輻射特性，構(gòu)成了整個涂層的光譜選擇作

26、用。 通過精細(xì)地選擇材料，合理地確定組分，然后利用噴涂、 刷涂或浸漬等工藝均可制成選擇性吸收表面。,8紅外輻射涂料 主要由粘結(jié)劑和填料組成。粘結(jié)劑可以是中性水玻璃、硅溶膠、有機(jī)硅酸鹽、磷酸鹽粘結(jié)劑等。 紅外輻射涂料發(fā)射紅外線的本領(lǐng)主要由其填料決定，這些填料可以選擇碳化硅、碳化硼、氧化鐵、氧化鉻等。 除上述特種涂料外，還有高溫涂料、阻尼涂料、阻燃防火涂料等多種特殊涂料。,10-5 涂裝方法簡介 10-5-1 般涂裝方法 刷涂法：除了分散性不好的揮發(fā)性涂料外，幾乎所有的涂料都可以使用。生產(chǎn)效率低，勞動強(qiáng)度大，裝飾性能差。 浸涂法：適用小型的五金零件、鋼管、管架、薄片以及結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的器材或電氣絕緣

27、材料等。 淋涂法：工件在輸送帶上移動，送人涂料的噴淋區(qū)，涂料經(jīng)過噴頭噴淋到工件上，然后送人烘干設(shè)備烘干。該法涂層均勻，節(jié)約涂料。, 壓縮空氣噴涂：在0.30.5MPa的干凈空氣壓力下，涂料從13mm槍口噴出、霧化并涂覆工件。適于快干的揮發(fā)性硝基漆及過氯乙烯漆等，噴失較多，涂料的利用率較低。 高壓無空氣噴涂：利用壓縮空氣 (0.40.6MPa) 驅(qū)動高壓泵使涂料增壓從極精細(xì)的噴孔(0.2250.900mm)中噴出并霧化，涂料以較高的動能噴灑到工件上去，能透入表面上的縫隙或凹孔，附著力好。,10-5-2 靜電涂裝法 1原理 以接地的被涂物為陽極，涂料霧化器 或電柵作為陰極，接上負(fù)高壓電，在 兩極間

28、形成高壓靜電場，在陰極產(chǎn)生 電暈放電，使噴出的漆滴帶電，并進(jìn) 一步霧化。帶電漆滴受靜電場的作用， 沿電力線方向被吸附在被涂物上。,2工藝要點 (1) 靜電場的電場強(qiáng)度是靜電涂裝的動力，采用的電壓一般在50100 kV 。 (2) 為滿足工藝的需要，同一涂裝室中采用多支電噴槍，同時進(jìn)行靜電涂裝，兩相鄰的電噴槍的間距以噴流不相干擾為原則。 (3) 被涂物裝掛合理。,(4) 不良導(dǎo)體的涂裝應(yīng)先涂一層導(dǎo)電處理劑。 (5) 所用涂料對電性能有一定要求，且粘度較空氣噴涂要 低一些。 (6) 涂裝導(dǎo)電涂料時要將輸漆系統(tǒng)對地絕緣隔離。,10-5-3 電泳涂裝法 1原理 一般采用陽極電泳型的水溶性涂料。將被涂工

29、件浸入固 體含量為815的稀溶液槽中，接到直流電源的陽極 上，槽中放置多個陰極，通以電壓為 30150V的直流 電，溶液中的主要成膜物質(zhì)和顏料泳向陽極工件，附在其 上生成一層有憎水性的涂膜，然后烘干即可。,電泳涂裝是一個復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng)，主要包括四個同時進(jìn)行的過程： (1) 電泳：高分子羧酸的銨鹽在水介質(zhì)作用下離解成正負(fù)離子；接通電源后，溶液中的帶電膠體離子發(fā)生定向運動；RCOO 夾帶著樹脂和顏料泳向工件(陽極)；NH3+(CH2)2OH則向陰極泳動。 電泳中膠體粒子的運動速度與漆液溫度、電場強(qiáng)度、液體介電常數(shù)、界面層的電位差成正比，與溶液的粘度成反比。,(2) 電沉積：夾帶著基料和顏料的負(fù)離

30、子泳到陽極上失去 電子沉積到表 面上，生成不溶于水但帶有5 15水的涂層，稱為濕膜。,(3) 電滲：電滲可看作是電泳的逆過程即在電場的作用 下，濕膜中的水分借助電場的作用，從漆膜 中滲出移向溶液。 電滲的好壞影響涂層質(zhì)量，如果電滲不好，漆膜中含水太 高，烘烤后會發(fā)生起泡和流掛現(xiàn)象。主要取決于水溶性樹 脂的相對分子質(zhì)量、pH值以及涂液的顏基比(即漆液中顏 料與樹脂(基料)重量之比)。相對分子質(zhì)量或顏基比越 大，電滲越好；pH值高，涂膜薄，電滲較好。,(4) 電解：水和其它雜質(zhì)會發(fā)生電解，在兩極放出氣體或 沉積物，往往影響涂膜質(zhì)量，需嚴(yán)加控制。,2工藝 鋼鐵件的電泳涂裝一般流程為： 除油 水洗 除銹 水洗 中和 水洗 磷化 水洗 鈍化 水洗 電泳涂漆 水洗 烘干。 對要求不高的工件可不進(jìn)行磷化或鈍化處理。,601環(huán)氧鐵紅