涂料工藝學(xué)培訓(xùn)講義

涂料工藝學(xué)鐘俊文課程說(shuō)明上課32學(xué)時(shí)作業(yè)考試第一章緒論1.1.1涂料的定義：廣義：涂料是覆蓋于物體外表且能結(jié)成堅(jiān)韌保護(hù)膜的物料的總稱(chēng)。狹義：涂料是一類(lèi)流體狀態(tài)(大多數(shù))或粉末狀態(tài)〔新近開(kāi)展〕的物質(zhì)，把它涂布于物體外表上，經(jīng)過(guò)自然或人工的方法枯燥固化形成一層薄膜，均勻地覆蓋和良好地附著在物體的外表上，具有防護(hù)和裝飾的作用的物質(zhì)。這樣形成的膜我們稱(chēng)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)局部組成：成膜物質(zhì)，色料，溶劑及助劑。粉末涂料例外?！矆D〕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)是涂料的根底，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、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)①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。②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。③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。④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10～30%色料1～30%溶劑40～70%助劑0.1～5%涂料的組成涂料配方：TC-2黑色水性木器漆材

料%〔1〕TC-2PUA83.4〔2〕消泡劑0.1〔3〕基材濕潤(rùn)劑2〔4〕外表濕潤(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。涂裝即時(shí)我們常稱(chēng)為施工，就是將涂料涂在承涂物件外表上的過(guò)程。涂裝一般分為四個(gè)根本工序：〔1〕前處理，〔2〕涂裝，〔3〕枯燥，〔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涂料的分類(lèi)與命名原那么〔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?！踩嘲词┕し椒ǚ诸?lèi)：如刷用漆、噴漆、烘漆、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?！参濉嘲雌崮ね庥^分類(lèi)：如大紅漆、有光漆、無(wú)光漆、半光漆、皺紋漆、錘紋漆等?！擦嘲闯赡の镔|(zhì)分類(lèi)：見(jiàn)表1－2。這也是目前使用最廣泛的分類(lèi)方法?！财摺嘲闯赡C(jī)理分類(lèi)：轉(zhuǎn)化型及非轉(zhuǎn)化型涂料的分類(lèi)與命名原那么序號(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)與命名原那么4L肋瀝青漆類(lèi)天然瀝青、石油瀝青、煤焦瀝青、硬質(zhì)酸瀝青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)與命名原那么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、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、固化劑按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2705-92我國(guó)對(duì)涂料的命名原那么規(guī)定如下:(1)全名=顏料或顏色名稱(chēng)+成膜物質(zhì)+根本名稱(chēng)。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)局部，第一部是成膜物質(zhì)，第二局部是根本名稱(chēng)，第三局部是序號(hào),以表示同類(lèi)產(chǎn)品間的組成、配比或用途的不同。如C－04－2，C代表成膜物質(zhì)醇酸樹(shù)脂,04代表根本名稱(chēng)磁漆(見(jiàn)表1-3)，2那么是序號(hào)。輔助材料型號(hào)分兩個(gè)局部，第一局部是種類(lèi)；第二局部是序號(hào)。例如，F(xiàn)－2，代表防潮劑，2那么代表序號(hào)。涂料的命名-根本名稱(chēng)及代號(hào)代號(hào)代表名稱(chēng)代號(hào)代表名稱(chēng)代號(hào)代表名稱(chēng)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

涂料的命名-根本名稱(chēng)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

它涂料涂布于物體外表上后，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(chēng)為涂膜的枯燥，或固化。涂膜枯燥是涂料施工的主要內(nèi)容之一。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)而得到干硬涂膜的枯燥過(guò)程稱(chēng)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，在枯燥過(guò)程中，高聚物不發(fā)生化學(xué)反響。第二，涂料與空氣發(fā)生反響的交鏈固化。氧氣能與干性植物油和其它不飽和化合物反響而產(chǎn)生游離基并引起聚合反響，水份也能和異氰酸酯發(fā)生反響，這兩種反響都能得到交聯(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，通常用低分子量的聚合物〔分子量1000～5000)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)生反響的交聯(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)生反響，只是在高溫下或是受到輻射時(shí)才發(fā)生反響的組份。三種機(jī)理之間的比較見(jiàn)表1－4。表1－4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，10％～35％b.（乳液型涂料）中到高，40％～70％中到高25％～100％中到高30％～100％涂膜中聚合類(lèi)型線型交聯(lián)型交聯(lián)型拋光性、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10～15℃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)開(kāi)展?fàn)顩r1.4涂料的應(yīng)用及行業(yè)開(kāi)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)開(kāi)展?fàn)顩r20年代：硝基纖維素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)開(kāi)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)開(kāi)展?fàn)顩r2021年世界十大涂料品牌排名：1.4涂料的應(yīng)用及行業(yè)開(kāi)展?fàn)顩r1.4涂料的應(yīng)用及行業(yè)開(kāi)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)31182021年8000家其中華東45%中南30%華北15%其他10%2021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)開(kāi)展?fàn)顩r2021年1—7月我國(guó)涂料產(chǎn)量超過(guò)660萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)10.59%。廣東省：128.27萬(wàn)噸，增長(zhǎng)17.39%，占總量20%。1.4涂料的應(yīng)用及行業(yè)開(kāi)展?fàn)顩r根據(jù)KNG咨詢公司2007-2021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，2021年將到達(dá)52%。1.4涂料的應(yīng)用及行業(yè)開(kāi)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)外部資源利用缺乏5本錢(qián)控制不力對(duì)策1制定開(kāi)展方