第6章-涂料與粘合劑2013-6-5

第六章涂料和黏合劑《高分子材料學(xué)》第6章涂料與黏合劑（4學(xué)時）掌握膠粘劑與涂料的基本知識、基本理論和基本原理；了解膠粘劑改性的基本內(nèi)容和研究發(fā)展概況；結(jié)合各種膠粘劑的特性，對膠接工藝及膠粘劑提出相應(yīng)的改進或改性方法；利用膠接基礎(chǔ)理論知識分析和解決膠接過程及膠接制品出現(xiàn)的膠接技術(shù)問題。教學(xué)目的又稱粘合劑、粘接劑，簡稱膠。它是一種能夠把兩種同類或不同類材料緊密地結(jié)合在一起的物質(zhì)。采用膠黏劑將各種材料或部件連接起來的技術(shù)稱為膠接技術(shù)。膠黏劑（adhesive）

：膠黏劑是一類古老而又年輕的材料。早在數(shù)千年前，人類的祖先就已經(jīng)開始使用膠黏劑。許多出土文物表明，5000年前我們祖先就會用粘土、淀粉和香松等天然產(chǎn)物做膠黏劑；4000千多年前就會用生漆做膠黏劑和涂料制造器具；3000年前的周朝已用動物膠作木船的填縫密封膠。兩千年前的秦朝用糯米漿與石灰作砂漿粘合長城的基石，使萬里長城成為中華民族偉大文明的象征之一。秦俑博物館中出土的大型彩繪銅車馬的制造中，用了磷酸鹽無機膠黏劑。公元前200年東漢時期用糯米漿糊制成棺木密封膠，配以防腐劑，使馬王堆古尸出土?xí)r肌肉及關(guān)節(jié)仍有彈性,足見中國膠接技術(shù)之高超。

到上世紀初，合成酚醛樹脂的發(fā)明，開創(chuàng)了膠黏劑的現(xiàn)代發(fā)展史。目前，與三大合成高分子材料的產(chǎn)量比較，膠黏劑只占第五位，但年增長速度則居第一位。目前，膠黏劑的應(yīng)用已滲入到國民經(jīng)濟中的各個部門,成為工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的技術(shù)，在高技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用也十分廣泛。如據(jù)報導(dǎo)：國外在生產(chǎn)一輛汽車中要使用5～10kg膠黏劑；一架波音飛機的粘接面積達到2400m2

；一架宇航飛機需要粘接30000塊陶瓷片。

內(nèi)飾裝配粘接：頂棚，車門內(nèi)護板，地毯，擋風(fēng)玻璃等。汽車結(jié)構(gòu)件粘接：發(fā)動機中罩與前后加強梁，通常用改性環(huán)氧樹脂膠黏劑粘接使用的部件由原來機內(nèi)裝飾、非結(jié)構(gòu)件、發(fā)展到結(jié)構(gòu)件、受力件，甚至整個機體。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,目前不同行業(yè)對膠黏劑及粘接技術(shù)的要求越來越高。1997年世界膠黏劑總需求量為1700萬ｔ，2010年達2500萬ｔ。我國目前已有1200多家企業(yè)，品種牌號3000多個，膠黏劑生產(chǎn)能力300萬ｔ。其中產(chǎn)量最大的仍然是三醛膠(酚醛、脲醛和三聚氰胺甲醛)和乳液型膠，二者分別占總產(chǎn)量的45.2%和29.2%。從市場應(yīng)用看，建筑業(yè)用量最大，約占總膠量51.8%，其次是紙包裝業(yè)，約占總膠量的12.6%，第三是制鞋業(yè)，約占9.0%。木材膠黏劑用量日益擴大增多，全世界木材膠黏劑產(chǎn)量占膠黏劑總產(chǎn)量的3/4，如美國約60%的合成膠黏劑用于木材加工業(yè)，俄羅斯為79%，日本為75%，在我國60%～70%的膠黏劑也用于木材加工業(yè)。

2010年我國合成膠黏劑的需求量達到480萬-500萬噸。2004年中國大陸膠黏劑產(chǎn)量總計379萬噸。2010年我國工程膠黏劑產(chǎn)量達45.2萬噸，產(chǎn)值590億元。

隨著我國汽車、電子電器等行業(yè)的飛快發(fā)展，納米材料等新材料、新技術(shù)在膠黏劑工業(yè)中得到應(yīng)用，今后膠黏劑的性能將更加優(yōu)異，應(yīng)用范圍將不斷擴大?！笆晃濉蹦┢谖覈z粘劑及密封劑產(chǎn)量達到730萬噸，“十一五”期間年均增長率11.5%，銷售額達570億元，年均增長率為11.8%，屆時我國膠粘劑及密封劑產(chǎn)量將居世界第一位，銷售額為世界第三位。

2010年膠粘劑及密封劑在各應(yīng)用領(lǐng)域的需求分布為：木材加工膠合板及木工333萬噸，建筑建材及涂料200萬噸，包裝及商標89萬噸，制鞋與皮革43萬噸，交通運輸24萬噸，紙加工與書刊裝訂15萬噸，裝配(機械、電器、儀表等)12.7萬噸，民用消費5.3萬噸，其它8萬噸。

工程膠黏劑可分為反響型丙烯酸酯型、厭氧型、CN基丙烯酸酯型、環(huán)氧型、無機硅、（無溶劑）聚氨酯膠黏劑.依據(jù)不同種類膠黏劑的特性及下游需求，膠黏劑目前主要運用于交通運輸、電子電器、光學(xué)儀器、修建建材、汽車機械、航空航天、新動力、醫(yī)療等范圍。

我國工程膠黏劑開展迅速，十二五時期重點開展環(huán)保節(jié)能型、高附加值型膠黏劑。特別是用于新動力、汽車、LED、電子、修建、醫(yī)療衛(wèi)生以及航空航天等范圍的膠黏劑產(chǎn)品的開展。今后我國將重點開展無機硅膠、環(huán)氧樹脂膠、和聚氨酯膠等，局部工程膠黏劑產(chǎn)量增速將超越15%。

1.膠黏劑組成

膠黏劑通常是由基料、固化劑、促進劑、填料、增韌劑、稀釋劑、偶聯(lián)劑、穩(wěn)定劑，防老劑、增粘劑、增稠劑等配合而成?；嫌址Q粘料，是膠黏劑的主要成分。有天然聚合物、合成聚合物及無機物三大類。固化劑：是使液態(tài)基料通過化學(xué)反應(yīng)，發(fā)生聚合、縮聚或交聯(lián)反應(yīng)，轉(zhuǎn)變成高分子量固體，使膠接接頭具有力學(xué)強度和穩(wěn)定性的物質(zhì)。不同的基料應(yīng)選用固化快、質(zhì)量好、用量少的固化劑。填料：

是不參與反應(yīng)的惰性物質(zhì)，可提高膠接強度、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性并可降低成本。其品種很多，如石棉粉、鋁粉、云母、石英粉、碳酸鈣、鈦白粉、滑石粉等。各有不同效果，根據(jù)要求選用。

增韌劑：能提高膠黏劑的柔韌性，降低脆性，改善抗沖擊性等。

稀釋劑：降低膠黏劑的粘度，便于施工操作，有能參與固化反應(yīng)的活性稀釋劑和惰性稀釋劑兩種。偶聯(lián)劑：具有能分別和被粘物及粘合劑反應(yīng)成鍵的兩種基團，提高膠接強度。多為硅氧烷或聚對苯二甲酸酯化合物。穩(wěn)定劑：為防止膠黏劑長期受熱分解或貯存時性能變化的成分。2膠黏劑的特點2.1耐溫性

耐溫性是無機膠黏劑的優(yōu)良特性之一。

無機高溫膠黏劑通常使用范圍在1500～1750℃，而磷酸氧化銅膠黏劑的耐溫范圍更廣，可在

180～1400℃范圍內(nèi)使用。

2.2粘接無破壞性材料的連接主要有螺栓連接、鉚接、焊接和粘接等，使用螺栓連接等技術(shù)雖然可實現(xiàn)快速連接，但卻因?qū)Σ牧喜考蚩栈蚓植考訜岫鴮Σ牧嫌兴茐模⒃谑褂弥胁荒鼙苊鈶?yīng)力集中。相比之下，粘接技術(shù)是一種非破壞性連接技術(shù)，并因粘接界面整體承受負荷而提高負載能力，延長了使用壽命。2.3輕質(zhì)性

膠黏劑的密度較小，大多在0.9～2之間，約是金屬或無機材料密度的20%～25%，因而可以大大減輕被粘物體連接材的重量。這在航天、航空、導(dǎo)彈上，甚至汽車、航海上，都有減輕自重，節(jié)省能源的重要價值。

3膠黏劑（adhesive）簡述

膠黏劑的種類很多，其牌號在千種以上。每一種類又有衍生和改性的許多品種，同一品種不同配方又發(fā)展了系列牌號，不同廠家對同類品種又各自編出許多牌號。要詳細了解各種粘合劑的結(jié)構(gòu)、性能、主要成分及使用工藝，可以查閱手冊。環(huán)氧樹脂膠黏劑

1927年問世，1950年商品化。粘合強度高，收縮率小，尺寸較穩(wěn)定，電性能優(yōu)良，耐介質(zhì)性好，易于改性，幾乎能粘合各種材料---萬能膠，用途廣泛。

環(huán)氧樹脂是熱塑性線型結(jié)構(gòu)，不能直接使用，必須加入固化劑，固化交聯(lián)之后，才能發(fā)揮其優(yōu)良的粘合性。固化劑種類也很多，分脂肪胺、芳香胺、改性胺、低分子聚酰胺、咪唑及其衍生物、酸酐及潛伏性固化劑等類。酚醛樹脂

由酚類和醛類縮聚而成。有線型及可溶性酚醛樹脂兩大類。酚醛樹脂有極性大、粘合力強、耐熱性好、耐老化、耐水、耐油、耐化學(xué)介質(zhì)、耐霉菌、電絕緣性優(yōu)良、等特點。但脆性大，剝離強度不高，需加熱加壓固化，收縮率較大，顏色深，有酚類氣味等不足之處。酚醛-丁腈、酚醛-環(huán)氧、酚醛-聚乙烯醇縮醛類都是優(yōu)良的結(jié)構(gòu)粘合劑。聚氨酯膠黏劑

主鏈上含有氨基甲酸酯基(NHCOO—)的膠黏劑。

聚氨酯膠黏劑可分為三類：

1）多異氰酸酯-----可直接用作膠黏劑；

2）預(yù)聚體類聚氨酯膠黏劑-----由異氰酸酯和含端羥基的聚酯或聚醚反應(yīng)而得，這是最主要的品種；

3）端封型聚氨酯膠黏劑-----用苯酚或羥基將異氰酸基封閉，可制成水溶液或乳液膠黏劑，使用時加熱，端基重新活化而起粘合作用。丙烯酸脂類膠黏劑

以丙烯酸乙酯、丁酯、異辛酯為主，與甲基丙烯酸酯類、苯乙烯或醋酸乙烯共聚而得。具有良好的耐水性和廣泛的粘接性，改變共聚組分，可獲得一系列有用的膠黏劑。這一類膠黏劑還可詳細分為以下幾種：1.溶液型丙烯酸酯膠黏劑：可以粘塑料。2.乳液型丙烯酸酯膠黏劑：可合成多種共聚乳液，供無紡布、織物、植絨、復(fù)合薄膜，紙張上光、建筑密封及涂料應(yīng)用。3.α—氰基丙烯酸酯：為單液型，粘度低，固化特別快，見潮即可在幾十秒內(nèi)聚合，常稱為瞬干膠（如502）。強度高、透明、毒性小、使用方便；但脆性大、耐久性差、價格昂貴?？烧掣鞣N材料，最適于應(yīng)急修補。4.厭氧膠：是由丙烯酸和甲基丙烯酸的雙酯或某些特殊的丙烯酸酯，如甲基丙烯酸羥丙酯為主構(gòu)成的，在隔絕空氣下(無氧)可自行室溫固化的膠黏劑?，F(xiàn)已發(fā)展成幾百個品種，具有單組分、無溶劑、低粘度、使用方便、常溫快速固化、耐熱、耐溶劑、耐酸堿性好、適用期長、貯存穩(wěn)定等特點。主要用于管道螺紋、法蘭面及機械箱體防漏；螺紋螺栓緊固；軸承、插件、嵌件固定。5.丙烯酸結(jié)構(gòu)膠黏劑：70年代杜邦公司開發(fā)的新型二液型改性丙烯酸酯膠黏劑，又稱第二代丙烯酸酯膠黏劑(SGA)。分底涂型及雙主劑型兩大類。底涂型的主劑中包括聚合物、丙烯酸酯單體(如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯等)、氧化劑(過氧化物)、穩(wěn)定劑(如對苯二酚)；底劑中包括促進劑(如胺類還原劑)、助促進劑(如環(huán)烷酸鈷金屬鹽)及溶劑。雙主劑型不用底劑，兩組分均為主劑。其中，一個主劑含氧化劑，另一個含促進劑及助促進劑。兩劑分別涂于被粘物的一面，疊合后很快發(fā)生反應(yīng)而固化。此膠室溫固化快，膠接強度高，可以在油面上直接涂膠粘接，耐水、耐油、耐介質(zhì)、耐老化、耐熱、耐寒性好，使用方便，不需精確計量，應(yīng)用面廣；但氣味較大，貯存期較短。不飽和聚酯膠黏劑在主鏈上含有不飽和雙鍵的聚酯，稱不飽和聚酯。將其溶于苯乙烯中，即得不飽和聚酯膠黏劑或涂料。使用時加入過氧化物作引發(fā)劑，即可加熱固化；若再加入少量環(huán)烷酸鈷，則可常溫固化。這種膠黏劑具有黏度小，使用方便，價廉，耐酸堿等特點；但收縮性大，有脆性。除用作膠黏劑外，還大量用于玻璃鋼膠黏劑、人造大理石、膠合板及家具面漆。脲醛樹脂膠黏劑是一類以尿素與甲醛縮聚為基料配制的水基型熱固性樹脂膠黏劑。這類膠黏劑無色，不污染制品，毒性小，膠接強度優(yōu)于動植物膠，工藝性好，使用方便，價廉，但耐水性差，性脆。主要用于木材制品、膠合板、纖維板、及家具。加入氯化銨，可室溫固化。橡膠類膠黏劑以橡膠或彈性體為基料，配以助劑、溶劑而成的一大類膠黏劑。是構(gòu)成現(xiàn)代溶劑型非結(jié)構(gòu)膠黏劑的一大支柱。具有彈性好，耐沖擊，抗疲勞強度好，應(yīng)用面廣的特點。產(chǎn)品有膠液、膠膜、膠帶、膩子等多種形式。其中膠液用量最大，又分溶液、乳液和預(yù)聚液三類?；习榷　⒍‰?、丁基、異丁烯、丁苯、硅氧烷等合成橡膠，天然橡膠，SBS等。不但品種多，而且各具特色。氯丁橡膠膠黏劑(簡稱氯丁膠)：粘合強度高，初粘力大，可粘大多數(shù)材料。丁腈膠：耐油性、耐水性最好，有良好的耐熱、耐磨；耐老化及耐介質(zhì)性。丁基膠：密封性特優(yōu)，有優(yōu)良的電絕緣性，耐老化、耐酸堿、氧、臭氧及化學(xué)介質(zhì)。聚異丁烯膠：有透明、耐老化、耐氧化、耐低溫和優(yōu)良電絕緣性，能粘聚乙烯、聚丙烯等難粘材料。丁苯膠：耐熱、耐磨、耐老化、價廉。硅橡膠：有優(yōu)異的耐高低溫和耐老化性能，電絕緣性、耐水性和透氣性好，但粘合性差、強度低，多用于耐高溫、耐低溫場合。天然橡膠：初粘力大，彈性及電絕緣性優(yōu)良、價廉，但耐熱性差、粘合強度略低，是傳統(tǒng)的橡膠粘合劑。熱熔膠黏劑常稱熱熔膠，是無溶劑熱塑性受熱熔化冷卻固化的一大類粘合劑。常溫下是固體，具有單組分、無溶劑、無污染、無毒害、貯存運輸安全、價廉、粘合性優(yōu)、能反復(fù)使用、基本無廢料、應(yīng)用面廣等特點。是當今膠黏劑的主要發(fā)展方向之一。按基料分有EVA、聚氨酯、聚酰胺、聚酯等幾類?？捎糜谡辰咏饘?、玻璃、木材，塑料、服裝等各種材料。無機膠黏劑是由無機鹽類、酸類、堿類、金屬氧化物及氫氧化物組成的一大類膠黏劑。具有耐高溫、耐低溫、毒性小、

不易燃、耐輻射、耐油、耐老化、價廉、使用方便，但脆性大的特點。只能用于套接、槽接，可粘金屬、玻璃、陶瓷、石料等。應(yīng)用較普遍，性能優(yōu)良的是以氧化銅和磷酸為主料配制成的無機膠黏劑。特種膠黏劑

具有特殊功能的膠黏劑。多以其特殊的功能來命名。1.耐高溫膠黏劑：

可在200℃以上長期工作。大多為含芳雜環(huán)的耐高溫聚合物為基料配制成的。如聚酰亞胺、聚苯并咪唑、聚亞苯基、聚苯硫醚、有機硅氧烷等。2.超低溫膠黏劑：多以聚氨酯及其改性產(chǎn)物為基料構(gòu)成，能在-180℃以下工作。3.導(dǎo)電膠黏劑：

具有導(dǎo)電能力的膠黏劑。由導(dǎo)電填料如銀粉、銅粉、鋁粉、炭黑等與粘合基料如環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂等配制而成。用于需導(dǎo)電而又不能受熱的電子工業(yè)產(chǎn)品中。4.導(dǎo)磁膠黏劑：由導(dǎo)磁鐵粉及粘合樹脂配制而成。用于導(dǎo)磁性元器件的粘接。5.導(dǎo)熱膠黏劑：由金屬粉或其他傳熱性好的材料粉末與粘合樹脂制成。根據(jù)傳熱系數(shù)及工作溫度要求，可以選擇導(dǎo)熱材料及用量。6.密封膠黏劑:

可防止氣體或液體滲漏，水分、灰塵侵入的膠黏劑。密封膩子為可塑性很大的固態(tài)密封物質(zhì)。在汽車、飛機等交通工具及建筑上應(yīng)用較多。7.光敏膠黏劑：受紫外光照射，發(fā)生固化反應(yīng)的膠黏劑。兩種被粘物中，至少有一種能透光，才能應(yīng)用。適用于透光零件或透光材料與金屬、塑料的粘接。電子工業(yè)中，廣泛用于微型電路的光刻。壓敏膠黏劑對壓力敏感，只需輕微施壓或用手指一按，即能粘住的一類膠黏劑，俗稱不干膠。這種膠都是先涂于塑料薄膜、織物、紙張或金屬箔上，做成膠帶或膠膜?？啥啻沃貜?fù)使用，有一定剝離強度，不污染被粘物表面，無毒、安全、易貯運，但耐久性、耐熱性較差。分橡膠型(如天然橡膠、聚異丁烯、丁基橡膠等為基料)、樹脂型(如丙烯酸酯、硅樹脂或硅橡膠等為基料)兩類。壓敏膠不宜現(xiàn)用現(xiàn)涂，而必須事先涂在載體基材上?；挠忻薏?如醫(yī)用膠布)、紙張(如封箱帶、標簽、標貼)，更多的是用聚丙烯、聚氯乙烯、聚酯及玻璃紙薄膜。普遍用于包裝、封箱、標簽、瓶貼、辦公、裝飾、面板保護及家庭日常應(yīng)用。

4膠黏劑的發(fā)展趨勢

（1）發(fā)展無溶劑膠黏劑

現(xiàn)行的許多膠黏劑都含有大量揮發(fā)性很強的溶劑，這些溶劑不僅危害人的身心健康，而且會破壞大氣層中的臭氧層。近年來，引起了公眾和政府的高度重視，這樣自然給膠黏劑工業(yè)帶來了一種新的發(fā)展趨勢，即向無溶劑的膠黏劑發(fā)展。

（2）發(fā)展納米膠黏劑納米膠黏劑是材料領(lǐng)域的重要組成部分，發(fā)展納米膠黏劑，有可能在席卷全球的“納米經(jīng)濟”急戰(zhàn)中，搶奪一個技術(shù)制高點。納米膠黏劑將成為一顆耀眼的新的科技明星。（3）特種膠黏劑

特種膠黏劑具有獨特作用。如阿波羅飛船上的指揮艙登月艙用的鈦鋁合金蜂窩夾層結(jié)構(gòu)，采用耐高溫的環(huán)氧-酚醛膠黏劑。衛(wèi)星與飛船飛越或重返大氣層時，外表的耐高溫?zé)g材料與容器的固定，火箭液體燃料，-235℃時保溫材料與容器固定，其中的耐高溫膠黏劑與超低溫膠黏劑是必不可少的重要材料，價格多貴也得用。全球膠黏劑十強排名

世界合成膠黏劑銷售額最大的十家公司占全球總銷量的40%，其中漢高是世界上最大的膠黏劑公司，年銷售額超過20億美元。

1.Henkel2.Ciba

3.Atofindley

4.NationalStarch

5.3M

6.H.B.Fuller

7.Total

8.Konishi

9.Morton

10.Bostik

涂料

第一節(jié)概述

涂料是一種保護、裝飾物體表面的涂裝材料。具體講，涂料是涂布于物體表面后，經(jīng)干燥可以形成一層薄膜，賦予物體以保護、美化或其它功能的材料。

從組成上看，涂料一般包含四大組分：成膜物質(zhì)、分散介質(zhì)、顏（填）料和各類涂料助劑。

成膜物質(zhì)：是涂料中的主要成膜材料，為高分子化合物，亦稱涂料樹脂，可分為天然高分子和合成高分子兩大類。

溶劑的品種類別很多，按其化學(xué)成分和來源可分為下列幾大類：萜烯溶劑、石油溶劑、煤焦溶劑、酯類溶劑、酮類溶劑、醇類溶劑，以及其他溶劑。（1）萜烯溶劑：絕大部分來自松樹分泌物，常用的有松節(jié)油。（2）石油溶劑；這類溶劑屬于烴類，是從石油中分餾而得，常用的有溶劑油、松香水。松香水是油漆中普遍采用的溶劑，毒性較小。（3）煤焦溶劑：這類溶劑也屬于烴類，但由煤干餾而得，常用的有苯、甲苯、二甲苯等。苯的溶解能力很強，但毒性大，揮發(fā)快，一般不用；甲苯的溶解能力與苯相似，主要作為醇酸漆溶劑，也可以作環(huán)氧樹脂、噴漆等的稀釋劑用；二甲苯的溶解性略低于甲苯，揮發(fā)比甲苯慢，毒性較小。近年來，重芳烴（三甲基苯）類溶劑得到了廣泛應(yīng)用。（4）酯類溶劑：是低碳的有機酸和醇的酯化物，常用的有醋酸丁酯、乙酸乙酯、醋酸乙酯、醋酸戊酯等。酯類溶劑毒性小，一般用在民用漆中。（5）酮類溶劑：是一類有機溶劑，主要用來溶解硝酸纖維，常用的有丙酮、甲乙酮、甲異丙酮、環(huán)已酮、異佛爾酮等。（6）醇類溶劑：是一類有機溶劑，能與水混合，常用的有乙醇、異丙醇、丁醇等。醇類溶劑對涂料的溶解力差，僅能溶解蟲膠或聚乙烯醇縮丁醛樹脂，與酯類、酮類溶劑配合使用時，可增加其溶解力，因此稱它們?yōu)橄趸岬闹軇?。乙醇不能溶解一般樹脂，而能溶解硝基纖維、蟲膠等。（7）其他溶劑：常用的有含氯溶劑、硝化烷烴溶劑、醚醇類溶劑等。含氯溶劑溶解力很強，但毒性較大，只是在某些特種漆和脫漆劑中使用；醚醇類溶劑是一種新興的溶劑，有乙醚乙二醇、甲醚乙二醇及其酯類等。近年來，水性涂料發(fā)展很快，除極少量水溶性體系外，絕大部分屬于水分散體系，水起到分散介質(zhì)的作用。

顏填料：是涂料中的次要成膜物質(zhì)，但它不能離開主要成膜物質(zhì)（涂料樹脂）而單獨構(gòu)成涂膜。顏料是一種不溶于成膜物質(zhì)的有色礦物質(zhì)或有機物質(zhì)。

按來源顏料可分為有機顏料和無機顏料，無機顏料又可分為天然無機顏料和人造無機顏料。

按用途可分為三種：體質(zhì)顏料（也稱為填料）、著色顏料、防銹顏料。

體質(zhì)顏料：主要用來增加涂層厚度，提高耐磨性和機械強度。

著色顏料：可賦予涂層美麗的色彩，具有良好的遮蓋性，可以提高涂層的耐日曬性、耐久性和耐氣候變化等性能。

防銹顏料：這種顏料可使涂層具有良好的防銹能力，延長壽命，它是防銹底漆的主要原料。

助劑：在涂料中的用量很少，約10-3(w/w),但作用很大，不可或缺?，F(xiàn)代涂料助劑主要有四大類：（1）對涂料生產(chǎn)過程發(fā)生作用的助劑，如消泡劑、潤濕劑、分散劑、乳化劑等；（2）對涂料儲存過程發(fā)生作用的助劑，如防沉劑、穩(wěn)定劑，防結(jié)皮劑等；（3）對涂料施工過程起作用的助劑，如流平劑、消泡劑、催干劑、防流掛劑等；（4）對涂膜性能產(chǎn)生作用的助劑，如增塑劑、消光劑、阻燃劑、防霉劑等。第二節(jié)涂料的作用

涂料的作用一般包括三個方面：（1）保護作用。涂料可以在物體表面形成一層保護膜，保護各種制品免受大氣、雨水及各種化學(xué)介質(zhì)的侵蝕，延長其使用壽命，減少損失。（2）裝飾作用。由顏（填）料及成膜物質(zhì)提供，其它組分協(xié)助。當然，顏料除了使涂膜呈現(xiàn)鮮艷多彩的顏色外，還具有其它作用，如提供一定的機械強度、化學(xué)穩(wěn)定性以強化保護作用；成膜物質(zhì)使涂飾物表面光澤發(fā)生變化，豐滿度提高，提高質(zhì)感，提高了裝飾效果。（3）其它功能。保護和裝飾性是涂料的基本功能，此外涂膜還可以提供防靜電、導(dǎo)電、絕緣、耐高溫、隔熱、阻燃、防霉、殺菌、防海洋生物附著、熱至變色、光至變色、防輻射、雷達波吸收（隱身）等作用。第三節(jié)涂料的分類與命名涂料的分類方法很多：

（1）按照涂料形態(tài)分：粉末涂料、液體涂料；（2）按成膜機理分：熱塑性涂料、熱固性涂料；（3）按施工方法分：刷涂涂料、輥涂涂料、噴涂涂料、浸涂涂料、淋涂涂料、電泳涂涂料；（4）按干燥方式分：常溫干燥涂料、烘干涂料、濕氣固化涂料、光固化涂料、電子束固化涂料；（5）按涂布層次分：膩子、底漆、中涂漆、面漆；（6）按涂膜外觀分：清漆、色漆；平光漆、亞光漆、高光漆；（7）按使用對象分：金屬漆、木器漆、水泥漆；以及汽車漆、船舶漆、集裝箱漆、飛機漆、家電漆；（8）按性能分：防腐漆、絕緣漆、導(dǎo)電漆、耐熱漆、防火漆；（9）按成膜物質(zhì)分：醇酸樹脂漆、環(huán)氧樹脂漆、氯化橡膠漆、丙烯酸樹脂漆、聚氨酯漆、乙烯基樹脂漆等。（10）按分散介質(zhì)不同分：溶劑型涂料、水性涂料（水溶型涂料、水分散型涂料和水乳型涂料）。

按成膜物質(zhì)種類，涂料可以進行如下分類：序號代號（漢語拼音）涂料類別主要成膜物質(zhì)1Y油性漆類天然動植物油，魚油，合成油2T天然樹脂漆類松香及其衍生物、蟲膠、酪素、動物膠，大漆及其衍生物3F酚醛樹脂漆類酚醛樹脂、改性酚醛樹脂、二甲苯樹脂4L瀝青漆類天然瀝青、石油瀝青、煤焦瀝青、硬脂酸瀝青5C醇酸樹脂漆類甘油醇酸樹脂、季戊四醇醇酸樹脂、其它改性醇酸樹脂6A氨基樹脂漆類脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂7Q硝基漆類硝基纖維素、改性硝基纖維素8M纖維素漆類乙基纖維、芐基纖維，羥甲基纖維，醋酸纖維，醋酸丁酸纖維等9G過氯乙烯漆類過氯乙烯樹脂、改性過氯乙烯樹脂10X乙烯漆類氯乙烯共聚物，聚醋酸乙烯及其共聚物，聚乙烯醇縮醛，氟樹脂11B丙烯酸漆類丙烯酸酯共聚物及其改性樹脂12Z聚酯漆類飽和聚酯及不飽和聚酯13H環(huán)氧樹脂漆類環(huán)氧樹脂及改性環(huán)氧樹脂14S聚氨酯漆類即聚氨基甲酸酯15W元素有機漆類有機硅、有機鈦等元素有機化合物16J橡膠漆類天然橡膠、合成橡膠及其改性樹脂17E其它漆類如無機高分子（硅酸鋰），聚苯胺，聚酰亞胺等按照中國的國家標準GB/2705-92，涂料基本名稱代號如下表所示。代號基本名稱代號基本名稱00清油45飲水艙漆01清漆46油艙漆02厚漆47車間（預(yù)涂）底漆03調(diào)合漆50耐酸漆04磁漆51耐堿漆05粉末涂料52防腐漆06底漆60耐火漆07膩子61耐熱漆08水溶漆、乳膠漆62示溫漆09大漆63涂布漆11電泳漆64可剝漆12乳膠漆65卷材涂料13水溶（性）漆66光固化涂料14透明漆67隔熱涂料15斑紋漆、裂紋漆、桔紋漆71工程機械用漆16錘紋漆72農(nóng)機用漆17皺紋漆73發(fā)電、輸配電設(shè)備用漆18金屬（效應(yīng)）漆、閃光漆77內(nèi)墻涂料20鉛筆漆78外墻涂料22木器漆79屋面防水涂料23罐頭漆80地板漆24家電用漆82鍋爐漆26自行車漆83煙囪漆27玩具漆86標志漆、路標漆、馬路劃線漆28塑料用漆87汽車漆（車身）30（浸漬）絕緣漆88汽車漆（底盤）32（絕緣）磁漆89其他汽車漆34漆包線漆90汽車修補漆35硅鋼片漆93汽車漆（底盤）36電容器漆89其他汽車漆37電阻漆、電位器漆93集裝箱漆38半導(dǎo)體漆94鐵路車輛用漆40防污漆95橋梁漆、輸電塔漆及其他（大型露天）鋼結(jié)構(gòu)漆41水線漆96航空、航天用漆42甲板漆、甲板防滑漆98膠液43船殼漆99其他44船底漆

涂料用輔助材料型號由一個漢語拼音字母和1－2位阿拉伯數(shù)字組成，字母與數(shù)字之間有半字線（讀成“之”）。字母表示輔助材料類別代號。數(shù)字為序號，用以區(qū)別同一類輔助材料的不同品種。輔助材料代號見下表。代號輔助材料名稱X稀釋劑F防潮劑G催干劑T脫漆劑H固化劑涂料全名=顏料或顏色名稱+成膜物質(zhì)名稱+基本名稱。若顏料對漆膜性能起顯著作用，則用顏料名稱代替顏色名稱。產(chǎn)品型號產(chǎn)品名稱產(chǎn)品型號產(chǎn)品名稱Q01-17硝基清漆H36-51中綠環(huán)氧烘干電容器漆A05-19鋁粉氨基烘漆S07-1淺灰聚氨酯膩子（分裝）C04-2紅醇酸磁漆H-1環(huán)氧漆固化劑第四節(jié)涂料發(fā)展概況

涂料的發(fā)展史一般可分為三個階段：（1）天然成膜物質(zhì)的使用；（2）涂料工業(yè)的形成；（3）合成樹脂涂料的生產(chǎn)

天然成膜物質(zhì)的使用：中國是世界上使用天然成膜物質(zhì)涂料最早的國家之一。春秋時代（公元前770年～公元前476年）就掌握了熬煉桐油制造涂料的技術(shù)。戰(zhàn)國時代（公元前475～公元前221年）能用桐油和大漆復(fù)配涂料。此后，該項技術(shù)陸續(xù)傳入朝鮮、日本及東南亞各國,并得到發(fā)展。到了明代(1368～1644年),中國漆器技術(shù)達到高峰。17世紀以后，中國的漆器技術(shù)和印度的蟲膠（紫膠）涂料逐漸傳入歐洲。

涂料工業(yè)的形成：18世紀涂料工業(yè)開始形成。亞麻仁油熟油的大量生產(chǎn)和應(yīng)用，促使清漆和色漆的品種迅速發(fā)展。

1773年，英國韋廷公司搜集出版了很多用天然樹脂和干性油煉制清漆的工藝配方。1790年，英國創(chuàng)立了第一家涂料廠。

在19世紀，涂料生產(chǎn)開始擺脫了手工作坊的狀態(tài)，很多國家相繼建廠，法國在1820年、德國在1830年、奧地利在1843年、日本在1881年都相繼建立了涂料廠。

19世紀中葉，涂料生產(chǎn)廠家直接配制適合施工要求的涂料，即調(diào)合漆。從此，涂料配制和生產(chǎn)技術(shù)才完全掌握在涂料廠中，推動了涂料生產(chǎn)的大規(guī)?；５谝淮问澜绱髴?zhàn)期間，中國涂料工業(yè)開始萌芽，1915年開辦的上海開林顏料油漆廠是中國第一個涂料生產(chǎn)廠。

合成樹脂涂料時期：19世紀中期，隨著合成樹脂的出現(xiàn)，涂料成膜物質(zhì)發(fā)生了根本的變革，形成了合成樹脂涂料時期。

1855年，英國人A.帕克斯取得了用硝酸纖維素（硝化棉）制造涂料的專利權(quán)，建立了第一個生產(chǎn)合成樹脂涂料的工廠。

1909年，美國化學(xué)家L.H.貝克蘭試制成功醇溶性酚醛樹脂。

1925年硝酸纖維素涂料的生產(chǎn)達到高潮。與此同時，酚醛樹脂涂料也廣泛應(yīng)用于木器家具行業(yè)。

1927年，美國通用電氣公司的R.H.基恩爾突破了植物油醇解技術(shù)，發(fā)明了用干性油脂肪酸制備醇酸樹脂的工藝，醇酸樹脂涂料迅速發(fā)展為主流的涂料品種，擺脫了以干性油和天然樹脂混合煉制涂料的傳統(tǒng)方法，開創(chuàng)了涂料工業(yè)的新紀元。

第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，合成樹脂涂料品種發(fā)展很快。

美、英、荷（殼牌公司）、瑞士（Ciba公司）在上世紀40年代后期首先生產(chǎn)環(huán)氧樹脂，為發(fā)展新型防腐蝕涂料和工業(yè)底漆提供了新的原料。

50年代初，性能廣泛的聚氨酯涂料在聯(lián)邦德國拜耳公司投入工業(yè)化生產(chǎn)。1950年，美國杜邦公司開發(fā)了丙烯酸樹脂涂料，逐漸成為汽車涂料的主要品種，并擴展到輕工、建筑等部門。

第二次世界大戰(zhàn)后,丁苯膠乳過剩,美國積極研究用丁苯膠乳制造水乳膠涂料。

20世紀50～60年代，又開發(fā)了聚醋酸乙烯酯膠乳和丙烯酸酯膠乳涂料，這些都是建筑涂料的最大品種。1952年聯(lián)邦德國克納薩克．格里賽恩公司發(fā)明了乙烯類樹脂熱塑粉末涂料。殼牌化學(xué)公司開發(fā)了環(huán)氧粉末涂料。美國福特汽車公司1961年開發(fā)了電沉積涂料，并實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。此外，1968年聯(lián)邦德國拜耳公司首先在市場出售光固化木器漆。

乳膠涂料、水溶性涂料、粉末涂料和光固化涂料，使涂料產(chǎn)品中的有機溶劑用量大幅度下降,甚至不使用有機溶劑，開辟了低污染涂料的新領(lǐng)域。隨著電子技術(shù)和航天技術(shù)的發(fā)展，以有機硅樹脂為主的元素有機樹脂涂料，在50～60年代發(fā)展迅速，在耐高溫涂料領(lǐng)域占據(jù)重要地位。這一時期開發(fā)并實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的還有雜環(huán)樹脂涂料、橡膠類涂料、乙烯基樹脂涂料、聚酯涂料、無機高分子涂料等品種。

為配合合成樹脂涂料的推廣應(yīng)用，涂裝技術(shù)也發(fā)生了根本性變化。20世紀50年代，高壓無空氣噴涂在造船工業(yè)和鋼鐵橋梁建筑中推廣，大大提高了涂裝的工作效率。靜電噴涂是60年代發(fā)展起來的，它適用于大規(guī)模流水線涂裝，促進了粉末涂料的進一步推廣。

電沉積涂