涂料技術(shù)基礎(chǔ)-成膜物質(zhì).ppt

1、2.天然樹脂涂料（生漆或大漆）,天然樹脂：松香及其衍生物、大漆及其衍生物、石油樹脂、動物膠、蟲膠等。 大漆特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：耐久性、耐酸性、耐溶劑性、耐腐蝕性、附著力好、漆膜堅(jiān)硬光澤。 缺點(diǎn)：不耐堿性和強(qiáng)氧化劑、干燥時間長、造成皮膚過敏，貯存期短，溶劑有毒性。,組成：天然水乳膠；屬于W/O型乳液。主要成份是漆酚和漆酶。 漆酚：成膜物。含量在5075，含量越高質(zhì)量越好。影響漆酚性能的是R結(jié)構(gòu)。R含有單烯、雙烯、三烯，雙鍵越多，干燥越快。 漆酶：不到1%，含銅蛋白酶，成膜催化 劑。是生物催化劑，需要水和 氧氣才能具有活性。,其它成份,樹膠質(zhì)：多糖類物質(zhì)。起到穩(wěn)定、分散作用，主要改進(jìn)流動性、厚度、硬度等

2、物理性能。 水分：1540，水少質(zhì)量好，但是水是乳液存在的條件，也是漆酶生存的條件。 微量化合物和微量元素：漆酶生長中的作用元素，機(jī)理不明。,生漆干燥,自然干燥：氧化聚合成膜。紅棕色的醌式結(jié)構(gòu)。,在漆酶作用下，逐步交聯(lián)固化，顏色也由乳白變?yōu)樯詈稚胶谏?整個過程必須有水、氧氣參與漆酶才發(fā)揮作用。干燥時間需要812h。,烘烤干燥：在70以上，漆酶完全失活。超過100 漆膜發(fā)生自由基聚合反應(yīng)，過程中沒有醌式結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，在140150 下，經(jīng)過12h可以固化成膜。 生漆的應(yīng)用：粘度高，需加溶劑使用，耐熱、耐溫差變化非常好。 紅木家具漆： 油基大漆：木器家具 金屬設(shè)備防腐漆：主要用于潮濕環(huán)境設(shè)備。 美

3、術(shù)制品漆：亮光漆 無毒防腐漆：提取漆酚與樹脂改性制得。,3.酚醛樹脂涂料,生產(chǎn)方法：苯酚和甲醛合成產(chǎn)物。熱塑性和熱固性兩種；合成反應(yīng)分為酸催化和堿催化，均具有乙醇溶解性。 熱固性樹脂：甲醛過量，堿催化縮聚，可以直接加熱固化成膜。 熱塑性樹脂：苯酚過量，酸催化縮聚，必須借助六甲基四胺交聯(lián)劑固化，用于防腐涂料、絕緣涂料及木材涂料。 屬于：低價位樹脂涂料，應(yīng)用廣泛，溶劑型涂料，VOC較大。,按照分子量分類,低分子量：可以溶解于水，可以做水性膠黏劑等，應(yīng)用較少； 中分子量：可溶于有機(jī)溶劑（醇），涂料主要應(yīng)用； 高分子量：固體樹脂，作為固體材料應(yīng)用較多；,熱固性酚醛樹脂,制備：在堿性條件下聚合得到。 性

4、質(zhì)：不適合作涂料（交聯(lián)密度太高，硬而脆，穩(wěn)定性差），不溶于植物油，溶于乙醇。必須用松香改性。 改性方法：170180下反應(yīng)，再用甘油酯化得到紅棕色透明的固體樹脂。 應(yīng)用：改性后可以溶解于植物油，制備改性松香酚醛樹脂漆，主要用于油墨。 優(yōu)點(diǎn)：干燥快、光澤度好、硬度高、耐水性好。 缺點(diǎn)：易泛黃，戶外耐久性不如甘油松香脂。,熱塑性酚醛樹脂,性質(zhì)：100油溶性，稱為純酚醛樹脂。 應(yīng)用：與干性油（桐油、亞麻仔油）混合使用，具有耐久性好、防腐蝕性好的優(yōu)點(diǎn)。 比較：在耐久性、柔韌性、耐化學(xué)腐蝕、光澤性等方面均好于松香改性酚醛樹脂。但是成本要高于松香改性酚醛樹脂。,酚醛樹脂性能特點(diǎn),極性大，附著力好、耐磨性好

5、； 苯環(huán)交聯(lián)高，剛性和耐熱性好，脆性大； 電氣絕緣性好； 耐老化、耐水性、耐油性、耐化學(xué)性好；但是，耐堿性較差；,酚醛樹脂的改性,聚乙烯醇縮醛改性：改善脆性； 聚酰胺改性：提高耐沖擊性和粘結(jié)性； 環(huán)氧改性：發(fā)揮環(huán)氧的粘結(jié)性，有具有酚醛的耐熱性，脆性減少，韌性增加； 有機(jī)硅改性：優(yōu)良的耐熱和電氣性能，有機(jī)硅種類不同，性能不同，具有廣泛設(shè)計(jì)性； 硼元素改性：耐熱、耐燒蝕、力學(xué)性能； 橡膠改性：丁腈橡膠共混，增韌效果很好。,4.天然樹脂涂料（松香及其衍生物）,來源：松樹皮層分泌的松脂，經(jīng)過提取出松節(jié)油而制得脂松香；松樹根部有機(jī)溶劑溶出得到木松香。 主要成分：松香酸,天然松香特點(diǎn)：質(zhì)脆，保光性差，難以

6、直接用于涂料。 改性松香： 酯膠：加熱后與甘油或季戊四醇酯化。酸值降低、抗水性好、潤濕性好；遇熱發(fā)粘，分子量較低。價格較低，來源方便，得到廣泛應(yīng)用。 順酐松香：用順丁烯二酸酐與松香反應(yīng)得到。顏色淺、耐光性好、不易泛黃、硬度較高、光澤度好；缺點(diǎn)是耐堿性差，容易增稠。,油度概念,定義：油性樹脂漆中，樹脂和植物油的比例。 短油度：比例1：2以下的，稱為短油度。樹脂多，干燥快、光澤好、堅(jiān)硬耐磨、但脆性大，不耐日光，耐候性差，主要用于室內(nèi)油漆。 長油度：比例1：3以上的，稱為長油度。干性油多，漆膜柔韌性好、耐久性好、干燥慢，多用于室外建筑和鋼鐵涂料。 中油度：比例在1：（23）之間的稱為中油度。漆膜堅(jiān)韌

7、，耐久性介于短長之間，可用于室外漆。,松香樹脂和酚醛樹脂在涂料中應(yīng)用,酯膠清漆：油度1：2.53；植物油可采用全桐油；太高的油度會延長干燥時間，降低硬度。 酚醛清漆：主要用于木器清漆。用松香改性酚醛樹脂提高硬度和耐水性。油度1：2.53.2。降低油度到1：11.5光澤度和硬度會提高，但柔韌性降低，耐久性不好。 酚醛磁漆：油度1：2.5以上。全桐油配方性能好，純酚醛樹脂和松香改性酚醛樹脂各占50，具有很好的抗水性。 調(diào)和漆：主要采用甘油松香酯。用于戶外建筑漆，耐久性好。填料量大，油度在1：35。 底漆和防銹漆：采用短、中油度。油溶性純酚醛樹脂和松香改性酚醛樹脂或甘油松香酯均有采用。具有防銹耐水好

8、的性能，廣泛用于濕熱帶氣候。,5.醇酸樹脂涂料,合成：脂肪酸與多元醇聚合得到聚酯。 突出優(yōu)點(diǎn)： 干燥快、光澤好、硬度高、耐久好。 適應(yīng)于清漆、磁漆、底漆、膩?zhàn)印⑺云岬取?可與多種樹脂混合使用，制備各種涂料。,醇酸樹脂的合成反應(yīng),原料：多元酸：鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸酐；多元醇：甘油、季戊四醇；脂肪酸：植物油。 第一步：醇解。發(fā)生鄰苯二甲酸酐和甘油酯化。,甘油酯化條件：230250高溫，在惰性氣體（CO2、N2）保護(hù)下進(jìn)行。 醇解催化劑：氧化鈣、氧化鉛、氫氧化鋰等。 第二步：酯化縮合。溶劑法（二甲苯35%），加入量與溫度有關(guān)。見表2-3 終點(diǎn)控制：酸值210mgKOH/g。 其它反應(yīng)：干性油二

9、聚化，要防止凝膠產(chǎn)生，控制好粘度。,醇酸樹脂分類：干性醇酸樹脂和不干性醇酸樹脂。 干性醇酸樹脂：常用大豆油、亞麻油，另外也用亞麻仔油、桐油、脫水蓖麻油。 不干性醇酸樹脂：常用飽和脂肪酸、蓖麻油、椰子油、棉籽油等。主要是配比在硝基漆中，改進(jìn)附著力、耐久性、光澤度和豐滿度。也可以與氨基樹脂合用制造氨基醇酸烘漆。 按油度分類：油脂含量不同的劃分。 定義： 油度油脂的質(zhì)量/（醇酸樹脂的質(zhì)量析出水的質(zhì)量）,長油度醇酸樹脂：含油60以上，刷涂用漆：耐候性好，用于戶外漆。 中油度醇酸樹脂：含油5060，干燥快、保光好、耐候性好，用途廣泛，各種漆料均可使用。 短油度醇酸樹脂：含油50以下，與其它樹脂相溶性最好

10、、常用于配比其它涂料漆。,油度與漆膜干燥性能： 油度越高，樹脂越軟（因?yàn)楹土看螅?油度越低，樹脂越硬（因?yàn)楹土啃。?油度越低，聚酯Tg越高，漆膜干燥越快，硬度高，但脆性也高； 油度越高，聚酯Tg越低，漆膜干燥越慢，但柔韌性好； 一般應(yīng)用50的油度，可以獲得最佳表面干燥性能，同時硬度也較好；但是，中油度粘度高，刷涂難，可以適當(dāng)增加油度到6065來改善刷涂性能。,醇酸涂料特點(diǎn),特性：干燥快，漆膜光亮堅(jiān)硬，耐候性、耐油性好；但是，由于酯鏈存在羥基和羧基，耐水性不如酚醛樹脂。 優(yōu)點(diǎn)： 價格低； 漆膜質(zhì)量好，很少出現(xiàn)各種縮邊等缺陷； 可以空氣干燥和低溫干燥，不必使用毒性交聯(lián)劑； 缺點(diǎn)： 保色性差、戶

11、外耐候性有限； 難以達(dá)到很大的固含量； 烘烤過程產(chǎn)生空氣污染； 耐皂性差；,醇酸樹脂的干燥,干性醇酸樹脂：側(cè)鏈不飽和脂肪酸進(jìn)行氧化聚合；采用金屬催干劑，幾個小時干燥；在6080烘干需要1小時，120130 烘烤半個小時干燥；但烘烤容易變色； 不干性醇酸樹脂：羥基和其它樹脂縮合。典型交聯(lián)樹脂是三聚氰胺甲醛樹脂（MF），可以交聯(lián)中油度醇酸樹脂，顏色好，戶外耐久好。 另外，還可以交聯(lián)多異氰酸酯，也得到好的性能；,改性醇酸樹脂,目的：消除親水基團(tuán)（羥基、羧基），提高耐水性、耐酸堿性。 改性方法：用松香樹脂、酚醛樹脂、苯乙烯、丙烯酸、有機(jī)硅改性。,6. 瀝青涂料,種類：天然瀝青、石油瀝青、煤焦瀝青；,組成：油分、樹脂和瀝青質(zhì)。 應(yīng)用： 植物油瀝青涂料：與干性油混溶。用于自行車、等烘烤漆。