涂料工藝學(xué)培訓(xùn)講義PPT課件

1、涂料工藝學(xué)鐘俊程說(shuō)明上課 32學(xué)時(shí)作業(yè)考試 第一章 緒論1.1涂料的基本概念1.1.1涂料的定義：廣義：涂料是覆蓋于物體表面且能結(jié)成堅(jiān)韌保護(hù)膜的物料的總稱。 狹義：涂料是一類(lèi)流體狀態(tài)(大多數(shù))或粉末狀態(tài)（新近發(fā)展）的物質(zhì)，把它涂布于物體表面上，經(jīng)過(guò)自然或人工的方法干燥固化形成一層薄膜，均勻地覆蓋和良好地附著在物體的表面上，具有防護(hù)和裝飾的作用的物質(zhì)。這樣形成的膜我們稱之為涂膜或涂層。1.1.2涂料的作用：裝飾 保護(hù) 標(biāo)識(shí) 特殊功能1.1.3涂料的特點(diǎn)：應(yīng)用廣泛，品種繁多，使用方便，容易更新，有一定局限性。1.1.4 涂料的組成涂料的組成通常由四個(gè)部分組成：成膜物質(zhì)，色

2、料，溶劑及助劑。粉末涂料例外。（圖）一 主要成膜物質(zhì)1天然油料： 動(dòng)物油:：鯊魚(yú)油、帶魚(yú)油、牛油等 植物油：桐油、豆油、蓖麻油等。2天然樹(shù)脂：蟲(chóng)膠、松香、天然瀝青等。3合成樹(shù)脂：酚醛、醇酸、氨基、丙烯酸酯樹(shù)脂等。成膜物質(zhì)是涂料的基礎(chǔ)，起骨架作用。1.1.4 涂料的組成涂料的組成組成原料主要成膜物質(zhì)油料動(dòng)物油:：鯊魚(yú)油、帶魚(yú)油、牛油等植物油：桐油、豆油、蓖麻油等樹(shù)脂天然樹(shù)脂：蟲(chóng)膠、松香、天然瀝青等合成樹(shù)脂：酚醛、醇酸、氨基、丙烯酸酯樹(shù)脂等次要成膜物質(zhì)顏料/染料無(wú)機(jī)顏料：鈦白粉、氧化鋅、鉻黃、鐵藍(lán)、炭黑等有機(jī)顏料：甲苯胺紅、酞菁藍(lán)、耐曬黃等防銹顏料：紅丹、鋅鉻黃、偏硼酸鋇等體質(zhì)顏料滑石粉、碳酸鈣、

3、硫酸鋇等輔助成膜物質(zhì)助劑增塑劑、催干劑、固化劑、穩(wěn)定劑、防霉劑、防污劑、乳化劑、潤(rùn)濕劑、防結(jié)皮劑、引發(fā)劑等稀釋劑石油溶劑（如200號(hào)油漆溶劑）、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、松節(jié)油、環(huán)戊二烯、醋酸丁酯、丁醇、乙醇等涂料的組成二 色料1顏料：無(wú)機(jī)，有機(jī)顏料2染料：酸性，堿性等3體質(zhì)顏料：碳酸鈣，硫酸鋇等色料在涂料中起顯色作用及特殊功能。涂料的組成三 溶劑：通常指水、礦物油及有機(jī)溶劑包括1脂肪烴：正己烷等2芳香烴：苯，甲苯，二甲苯等3醇：甲醇， 乙醇，異丙醇等4酯：乙酸乙酯，正丁酯等5醚：乙二醇單丁醚6酮：丙酮，環(huán)己酮，丁酮等溶劑大作用主要溶解成膜物質(zhì)，賦予涂料流動(dòng)性及施工性能，會(huì)揮發(fā)，有污染。涂料的組

4、成四助劑1作用：對(duì)涂膜某方面的性能起改性作用。生產(chǎn)中根據(jù)涂料的性能要求來(lái)選擇助劑。2種類(lèi)對(duì)涂料生產(chǎn)過(guò)程發(fā)生作用的助劑。如：消泡劑、潤(rùn)濕劑、分散劑、乳化劑等。對(duì)涂料貯存過(guò)程發(fā)生作用的助劑。如：防桔皮劑、防沉淀劑等。對(duì)涂料施工成膜過(guò)程發(fā)生作用的助劑。如：催干劑、固化劑、流平劑、防流掛劑等。對(duì)涂料性能發(fā)生作用的助劑。如：增塑劑、防霉劑、阻燃劑、防靜電劑、紫外線、吸收劑。5制成特殊效果涂料。涂料的組成一般涂料的配方組成樹(shù)脂 1030%色料 130%溶劑 4070%助劑 0.15%涂料的組成涂料配方：TC-2黑色水性木器漆材 料%（1）TC-2 PUA83.4（2）消泡劑0.1（3）基材濕潤(rùn)劑2（4）表

5、面濕潤(rùn)劑0.2（5）平滑劑0.1（6）臘乳液6（7）流平劑0.2（8）水性碳黑色漿8特性：快干，較好硬度，色彩均勻，用于實(shí)色木紋板材裝修。1.2涂裝的基本概念涂裝即時(shí)我們常稱為施工，就是將涂料涂在承涂物件表面上的過(guò)程。涂裝一般分為四個(gè)基本工序：（1）前處理，（2）涂裝，（3）干燥，（4）整理施工的方法有：（1）刷涂 （2）空氣噴涂，（3）靜電噴涂，（4）粉末噴涂等涂料的作用1.3涂料的分類(lèi)與命名原則1.3.1涂料的分類(lèi)（一）按涂料形態(tài)分類(lèi)：溶劑性涂料，高固含涂料，水性涂料，粉末涂料等（二）方法是按用途來(lái)分類(lèi)：如建筑用漆、船舶用漆、電氣絕緣漆、汽車(chē)用漆等。（三）按施工方法分類(lèi)：如刷用漆、噴漆、烘

6、漆、流態(tài)床涂裝用漆等。（四）按涂料的作用分類(lèi)：如打底漆、防銹漆、防腐漆、防火漆、耐高溫漆、頭度漆、二度漆等。（五）按漆膜外觀分類(lèi)：如大紅漆、有光漆、無(wú)光漆、半光漆、皺紋漆、錘紋漆等。（六）按成膜物質(zhì)分類(lèi)：見(jiàn)表12。這也是目前使用最廣泛的分類(lèi)方法。 （七）按成膜機(jī)理分類(lèi)：轉(zhuǎn)化型及非轉(zhuǎn)化型涂料的分類(lèi)與命名原則序號(hào)代號(hào)（漢語(yǔ)拼音字母）發(fā)音成膜物質(zhì)類(lèi)別主要成膜物質(zhì)1Y衣油性漆類(lèi)天然動(dòng)植物油、清油（熟油）、合成油2T特天然樹(shù)脂漆類(lèi)松香及其衍生物、蟲(chóng)膠、乳酪素、動(dòng)物膠、大漆及其衍生物3F佛酚醛樹(shù)脂漆類(lèi)改性酚醛樹(shù)脂、純酚醛樹(shù)脂、二甲苯樹(shù)脂涂料的分類(lèi)與命名原則4L肋瀝青漆類(lèi)天然瀝青、石油瀝青、煤焦瀝青、硬質(zhì)酸

7、瀝青5C雌醇酸樹(shù)脂漆類(lèi)甘油醇酸樹(shù)脂、季戊四醇醇酸樹(shù)脂、改性醇酸樹(shù)脂6A啊氨基樹(shù)脂漆類(lèi)脲醛樹(shù)脂、三聚氰胺甲醛樹(shù)脂7Q欺硝基漆類(lèi)硝基纖維素、改性硝基纖維素8M模纖維素漆類(lèi)乙基纖維、芐基纖維、羥甲基纖維、醋酸纖維、醋酸丁酯纖維、其它纖維及酯類(lèi)9G哥過(guò)氯乙烯漆類(lèi)過(guò)氯乙烯樹(shù)脂、改性過(guò)氯乙烯樹(shù)脂10X希乙烯漆類(lèi)氯乙烯共聚樹(shù)脂、聚醋酸乙烯及其共聚物、聚乙烯醇縮醛樹(shù)脂、聚二乙烯乙炔樹(shù)脂涂料的分類(lèi)與命名原則11B玻丙烯酸漆類(lèi)丙烯酸酯樹(shù)脂、丙烯酸共聚物及其它改性樹(shù)脂12Z資聚酯漆類(lèi)飽和聚酯樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂13H喝環(huán)氧樹(shù)脂漆類(lèi)環(huán)氧樹(shù)脂、改性環(huán)氧樹(shù)脂14S思聚氨酯漆類(lèi)聚氨基甲酸酯15W吳元素有機(jī)漆類(lèi)有機(jī)硅、有機(jī)鈦

8、、有機(jī)鋁等元素有機(jī)聚合物16J基橡膠漆類(lèi)天然橡膠及其衍生物、合成橡膠及其衍生物17E額其它漆類(lèi)未包括在以上所列的其它成膜物質(zhì)，如無(wú)機(jī)高分子材料、聚酰亞胺樹(shù)脂等18輔助材料稀釋劑、防潮劑、催干劑、脫漆劑、固化劑1.3.2涂料的命名按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2705-92我國(guó)對(duì)涂料的命名原則規(guī)定如下: (1) 全名=顏料或顏色名稱+成膜物質(zhì)+基本名稱。如紅醇酸磁漆、鋅黃酚醛防銹漆等。 (2) 對(duì)于某些有專(zhuān)業(yè)用途及特性的產(chǎn)品，必要時(shí)在成膜物質(zhì)后面加以說(shuō)明。如醇酸導(dǎo)電磁漆、白硝基外用漆等。涂料的型號(hào)分三個(gè)部分，第一部是成膜物質(zhì)，第二部分是基本名稱，第三部分是序號(hào),以表示同類(lèi)產(chǎn)品間的組成、配比或用途的不同。如C

9、042，C代表成膜物質(zhì)醇酸樹(shù)脂,04代表基本名稱磁漆(見(jiàn)表1-3)，2則是序號(hào)。 輔助材料型號(hào)分兩個(gè)部分，第一部分是種類(lèi)；第二部分是序號(hào)。例如，F(xiàn)2，代表防潮劑，2則代表序號(hào)。 涂料的命名-基本名稱及代號(hào)代號(hào)代表名稱代號(hào)代表名稱代號(hào)代表名稱00清油22木器漆53防銹漆01清漆23罐頭漆54耐油漆02厚漆55耐水漆03調(diào)合漆30（浸漬）絕緣漆04磁漆31（覆蓋）絕緣漆60防火漆05粉末漆料32絕緣（磁、烘）漆61耐熱漆06底漆33粘合絕緣漆62變色漆07膩?zhàn)?4漆包線漆63涂布漆35硅鋼片漆64可剝漆09大漆36電容器漆37電阻漆、電位器漆66感光涂料11電泳漆38半導(dǎo)體漆67隔熱涂料12乳膠漆

10、涂料的命名-基本名稱及代號(hào)13其它水溶性漆40防污漆、防蛆漆80地板漆14 透 明 漆41 水 線 漆81 漁 網(wǎng) 漆15 斑 紋 漆42 甲 板 漆、甲 板 防 滑 漆82 鍋 爐 漆16 錘 紋 漆43 船 殼 漆83 煙 囪 漆17 皺 紋 漆44 船 底 漆84 黑 板 漆18 裂 紋 漆85 調(diào) 色 漆19 晶 紋 漆50 耐 酸 漆86 標(biāo) 志 漆、 路 線 漆20 鉛 筆 漆51 耐 堿 漆98 膠 液52 防 腐 漆99 其 它1.3.3涂料的原理涂料涂布于物體表面上后，由液體或不連續(xù)的粉末狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橹旅艿墓腆w連續(xù)薄膜的過(guò)程，稱為涂膜的干燥，或固化。涂膜干燥是涂料施工的主要內(nèi)容

11、之一。由于這一過(guò)程不僅占用很多時(shí)間，而且有時(shí)能耗很高，因而對(duì)涂料施工的效率和經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生重大的影響。 涂膜的固化機(jī)理有三種類(lèi)型，一種是物理機(jī)理，其余兩種是化學(xué)機(jī)理。 第一，物理機(jī)理固化。只靠涂料中液體（溶劑或分散相)蒸發(fā)而得到干硬涂膜的干燥過(guò)程稱為物理機(jī)理固化。高聚物在制成涂料時(shí)已經(jīng)具有較大的分子量，失去溶劑后就變硬而不粘，在干燥過(guò)程中，高聚物不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。1.3.3涂料的原理第二，涂料與空氣發(fā)生反應(yīng)的交鏈固化。氧氣能與干性植物油和其它不飽和化合物反應(yīng)而產(chǎn)生游離基并引起聚合反應(yīng)，水份也能和異氰酸酯發(fā)生反應(yīng)，這兩種反應(yīng)都能得到交聯(lián)的涂膜，所以在貯存期間，涂料罐必須密封良好，與空氣隔絕，通常用低分

12、子量的聚合物（分子量10005000)或分子量較大的簡(jiǎn)單分子，這樣，涂料的固體份可以高一些。 第三，涂料之間發(fā)生反應(yīng)的交聯(lián)固化。涂料在貯存間必須保持穩(wěn)定，可以用雙罐裝涂料法或是選用在常溫下互不發(fā)生反應(yīng)，只是在高溫下或是受到輻射時(shí)才發(fā)生反應(yīng)的組份。1.3.3涂料的原理三種機(jī)理之間的比較見(jiàn)表14。表14 涂膜固化機(jī)理干燥機(jī)理（1）涂料中液體的 揮發(fā)（2）涂料和空氣之間的交聯(lián)反應(yīng)（3）涂料組分之間的交聯(lián)反應(yīng)涂料中成膜物質(zhì)的分子量高低低或高涂料的固體分a.（溶液型涂料）低，1035b.（乳液型涂料）中到高，4070中到高25100中到高 301001.3.3涂料的原理涂膜中聚合類(lèi)型線型交聯(lián)型交聯(lián)型拋光

13、性、修補(bǔ)性、再流平性好可或差可或差不加熱時(shí)的干燥速度快慢到適中較快最低干燥溫度無(wú)實(shí)際限制（對(duì)溶液型而言）在冷天很慢不一定，一般為1015貯運(yùn)情況好涂料罐必須密封良好除烘干和輻射固化型之外，必須雙罐裝舉例硝酸纖維素和其它揮發(fā)性漆某些乳膠漆某些有機(jī)溶膠漆裝飾性（建筑）漆某些烘漆單罐裝聚氨酯工業(yè)烘漆酸催化漆聚氨基甲酸酯涂料不飽和聚酯木器涂料1.4 涂料的應(yīng)用及行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r1.4 涂料的應(yīng)用及行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r古代：天然油脂，天然樹(shù)脂近代：改性天然樹(shù)脂，少量合成樹(shù)脂現(xiàn)代：合成樹(shù)脂將來(lái)：？考慮環(huán)保及功能。涂料的大量生產(chǎn)及使用造成環(huán)境問(wèn)題。北京奧運(yùn)使用數(shù)十億元涂料。1.4 涂料的應(yīng)用及行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r20年代：硝基

14、纖維素30年代：醇酸樹(shù)脂40年代：環(huán)氧樹(shù)脂50年代：聚丙烯酸酯60年代：聚氨酯70年代：粉末涂料80年代：高固分涂料90年代：功能性涂料現(xiàn)在：環(huán)保、納米涂料1.4 涂料的應(yīng)用及行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r國(guó)外著名涂料公司：1）德國(guó)把斯夫（BASF）2）日本關(guān)西涂料3）PPG涂料4）英國(guó)帝國(guó)化學(xué)（ICI）國(guó)內(nèi)著名涂料公司：1）華潤(rùn)涂料2）嘉寶涂料3）雅士利4）多樂(lè)士5）立邦涂料近兩年來(lái)，世界10大涂料公司全部登陸中國(guó)。1.4 涂料的應(yīng)用及行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r2011年世界十大涂料品牌排名： 1.AKZONOBEL(NED) 阿克蘇諾貝爾(荷蘭) 170.5億美元2.PPG Industries(U.S.)PPG工業(yè)(美

15、國(guó)) 125.4億美元3.Sherwin-Williams(U.S.) 宣威-威廉姆斯海洋保護(hù)(美國(guó)) 78.4億美元4.DUPONT(U.S.)杜邦(美國(guó))50.5億美元5.BASF(GER.)巴斯夫(德國(guó))45.3億美元6.RPM Inc(U.S.) RPM 國(guó)際(美國(guó))34.1億美元7.Diamond Paints(U.S.) 鉆石涂料(美國(guó)) 33.2億美元8.SACAL(U.K.) 三彩國(guó)際(英國(guó))32.8億美元9.VALSPAR (U.S.) 威士伯(美國(guó))32.2億美元10.Nippon Paint(JPN) 立邦涂料(日本)26.3億美元1.4 涂料的應(yīng)用及行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r1.4

16、涂料的應(yīng)用及行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r中國(guó)涂料現(xiàn)狀分析1995年 4544家其中鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)31182008年8000家其中華東45%中南30%華北15%其他10%2008年1-4月我國(guó)涂料總產(chǎn)量193萬(wàn)噸其中工業(yè)涂料137.8萬(wàn)噸建筑涂料54.2萬(wàn)噸。集中在長(zhǎng)三角和珠三角地區(qū)，年產(chǎn)5000T以上的有27家，10000T以上的有14家，超20000T的有8家，立邦涂料最大占全國(guó)總量的9.7%1.4 涂料的應(yīng)用及行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r2012年17月我國(guó)涂料產(chǎn)量超過(guò)660萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)10.59%。廣東?。?28.27萬(wàn)噸，增長(zhǎng)17.39%，占總量20%。1.4 涂料的應(yīng)用及行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r根據(jù)KNG咨詢公司2007-2012

17、年亞洲油漆與涂料市場(chǎng)報(bào)告2007年亞洲涂料消費(fèi)量970萬(wàn)噸，295億美元。中國(guó)是亞洲最大的涂料消費(fèi)國(guó)占46%，中國(guó)涂料工業(yè)將保持11%的增長(zhǎng)率，2012年將達(dá)到52%。1.4 涂料的應(yīng)用及行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r中國(guó)涂料行業(yè)存在的問(wèn)題1企業(yè)數(shù)量多規(guī)模小2新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)力度小3缺乏行業(yè)戰(zhàn)略決策4內(nèi)外部資源利用不足5成本控制不力對(duì)策1制定發(fā)展計(jì)劃2企業(yè)轉(zhuǎn)變成科技導(dǎo)向型企業(yè)3調(diào)整涂料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)4創(chuàng)立品牌5產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)?；?，專(zhuān)業(yè)化1.4 涂料的應(yīng)用及行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r我國(guó)涂料工業(yè)今后有四大發(fā)展趨勢(shì)1、企業(yè)專(zhuān)業(yè)化，規(guī)?；?、集團(tuán)化方向2、產(chǎn)品高科技化、高質(zhì)量、多功能方向3、品種向環(huán)保型、節(jié)能型、低污染、低能耗、水性化、高固分、粉末化4產(chǎn)品逐步走出國(guó)門(mén)參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。28、舉一而反三，聞一而知十，及學(xué)者用功之深，窮理之熟，然后能融會(huì)貫通，以至于此。朱熹29、讀書(shū)之樂(lè)樂(lè)陶陶，起并明月霜天高。朱熹30、讀書(shū)之法無(wú)他，惟是篤志虛心，反復(fù)詳玩，為有功耳。朱熹31、讀書(shū)無(wú)疑者須教有疑，有疑者卻要無(wú)疑，到這里方是長(zhǎng)進(jìn)。朱熹32、為學(xué)之道，莫先于窮