涂料的成膜与干燥学习教案.pptx

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1、会计学1涂料涂料(tlio)的成膜与干燥的成膜与干燥第一页，共47页。第一节第一节 有机涂料有机涂料(tlio)的成膜的成膜机理机理涂料的固化泛指液态漆膜或粉末状态涂膜转变成固态涂膜的过程。涂料成膜主要靠物理作用和化学作用来实现的。依据其成膜物质(wzh)的性质，分为非转化型涂料和转化型涂料两种。第一节 有机涂料(tlio)的成膜机理第2页/共47页第二页，共47页。一、非转化一、非转化一、非转化一、非转化(zhu(zhu nhu)nhu)型涂料型涂料型涂料型涂料仅靠物理作用成膜的涂料称之为非转化型涂料。非转化型涂料本身就是大分子，固化前后分子结构不会发生变化无化学作用。液态的非转化型涂料湿膜

2、的干燥方式通称为挥发干燥，它靠涂料中溶剂(rngj)或分散介质的挥发而成为固体涂膜，可以在常温下进行，也可以在加温下进行。热塑性粉末涂料的涂膜，只需要加热使其熔融形成连续的涂膜，冷却即得。返回返回(fnhu)第一节第一节 有机涂料的成膜机理有机涂料的成膜机理第3页/共47页第三页，共47页。二、转化二、转化(zhunhu)型涂料型涂料靠化学反应交联成膜的涂料称之为转化型涂料。靠化学反应交联成膜的涂料称之为转化型涂料。转化型涂料固化前后分子结构会发生变化，分子量较小的树脂通过缩合、转化型涂料固化前后分子结构会发生变化，分子量较小的树脂通过缩合、加聚或氧化聚合交联成网状大分子的固态涂膜。加聚或氧化

3、聚合交联成网状大分子的固态涂膜。转化型涂料包括：转化型涂料包括：烘干聚合型涂料烘干聚合型涂料如氨基烘漆、自反应性丙烯酸烘漆等，通过加热缩如氨基烘漆、自反应性丙烯酸烘漆等，通过加热缩合反应固化成膜。合反应固化成膜。固化剂固化型涂料固化剂固化型涂料如不饱和聚酯、环氧、聚氨酯、丙烯酸等双组分如不饱和聚酯、环氧、聚氨酯、丙烯酸等双组分涂料则通过加聚反应涂料则通过加聚反应(ji j f(ji j f n ynn yn)固化成膜。固化成膜。氧化聚合型涂料氧化聚合型涂料如酚醛漆、醇酸漆、环氧酯涂料、聚氨酯改性油等如酚醛漆、醇酸漆、环氧酯涂料、聚氨酯改性油等依赖空气中氧的作用氧化聚合反应固化成膜。依赖空气中氧

4、的作用氧化聚合反应固化成膜。返回返回(fnhu)第一节第一节 有机涂料的成膜机理有机涂料的成膜机理第4页/共47页第四页，共47页。第二节第二节 涂膜的干燥涂膜的干燥(gnzo)（固化）方式（固化）方式自然干燥（在常温下呈自然状态自然干燥（在常温下呈自然状态(zhungti)(zhungti)干燥，俗称自干或气干）干燥，俗称自干或气干）加热加热(ji r)干燥干燥（固化）（固化）低温（低温（100以下）热风干燥（加热方式以对流为主，也采用辐射方式）以下）热风干燥（加热方式以对流为主，也采用辐射方式）中温（中温（100150）烘干烘干高温（高温（150以上）烘干以上）烘干 干燥干燥（固化）（固化

5、）紫外线固化紫外线固化电子束固化电子束固化照射固化干燥照射固化干燥 第二节第二节 涂膜的干燥方式涂膜的干燥方式加热方式有对流、辐射等加热方式有对流、辐射等第5页/共47页第五页，共47页。n n涂膜干燥场所应具备下列条件：n na、烘干室内(sh ni)或自干场所要清洁，无灰尘，空气要干净。n nb、温度应符合涂料的技术要求，过高过低都会影响干燥n n 效率和涂膜质量。n nc、空气要流动。n nd、无论在自干场所，还是在烘干场所都要设置排风装n n 置。第二节 涂膜的干燥(gnzo)方式第6页/共47页第六页，共47页。n n1、自然干燥 即在常温条件下湿膜随时间推移逐渐干燥。自然干燥的速度

6、与涂料的组成、涂膜厚度、施工环境条件如气温、湿度、通风和光照(gungzho)等都密切相关。不同的季节，气温的高低，阳光的强弱，空气中的湿度及天气阴晴的变化，对涂料的干燥影响很大。返回返回(fnhu)自然自然(zrn)干燥干燥 第二节第二节 涂膜的干燥方式涂膜的干燥方式第7页/共47页第七页，共47页。n n2、加热干燥 又可分为烘干和强制干燥，前者系指靠加热使涂膜固化，后者系指采用低温烘干办法(bnf)来促进自干型涂料的成膜或溶剂、水分挥发（缩短干燥时间）。n n烘干规范（即烘干温度和时间）取决于被烘干的涂料类型、工件材质及热容量和加热方式等因素，一般用温度时间的变化曲线图表示（P214）。

7、n n烘干时间包括升温时间和保温时间。返回返回(fnhu)工业制品工业制品,农产品烘干农产品烘干(hn n)干燥干燥,加热加热 第二节第二节 涂膜的干燥方式涂膜的干燥方式第8页/共47页第八页，共47页。烘箱烘箱(hngxing)跟踪器标准报告跟踪器标准报告 第四节第四节 烘干设备烘干设备(shbi)(shbi)及设计及设计第9页/共47页第九页，共47页。n n3 3、照射固化干燥是借助于能量照射实现化学配方（涂料、油墨和胶粘剂）、照射固化干燥是借助于能量照射实现化学配方（涂料、油墨和胶粘剂）由液态转化为固态的加工过程。由液态转化为固态的加工过程。n n电子束固化（电子束固化（EBEB，El

8、ectron beam curingElectron beam curing）利用电子加速器产生的高能电子）利用电子加速器产生的高能电子流，直接引发化学反应，在极短的时间内形成固体漆膜。电子束固化涂料流，直接引发化学反应，在极短的时间内形成固体漆膜。电子束固化涂料组成与紫外光固化涂料相似，主要差异在于一般不需要光引发剂，也不受组成与紫外光固化涂料相似，主要差异在于一般不需要光引发剂，也不受颜料的影响。目前主要品种为不饱和聚酯树脂、丙烯酸型低聚物。颜料的影响。目前主要品种为不饱和聚酯树脂、丙烯酸型低聚物。n n紫外线固化（紫外线固化（UVUV，Ultra-Violet RayUltra-Viol

9、et Ray）紫外光固化涂料中的光引发剂或光敏）紫外光固化涂料中的光引发剂或光敏剂吸收紫外线光谱剂吸收紫外线光谱(gungp(gungp)（波长（波长200nm-350nm200nm-350nm）中的某些特殊波长的光）中的某些特殊波长的光而产生断键情形，这些断键的物质再去撞击单体和预聚合体而产生连锁反而产生断键情形，这些断键的物质再去撞击单体和预聚合体而产生连锁反应，瞬间将涂料由液态变成固态。紫外光固化不适合形状复杂的制品，难应，瞬间将涂料由液态变成固态。紫外光固化不适合形状复杂的制品，难以固化不透明的有色涂层。以固化不透明的有色涂层。返回返回(fnhu)管式辐射器管式辐射器 第二节 涂膜的干

10、燥(gnzo)方式第10页/共47页第十页，共47页。第三节第三节第三节第三节 固化设备的分类固化设备的分类固化设备的分类固化设备的分类(fn li)(fn li)及选用的基本原及选用的基本原及选用的基本原及选用的基本原则则则则n n一、按形状和工件的通过(tnggu)方式分类n n二、按所用能源分类n n三、按加热方式分类 第三节第三节 固化设备的分类固化设备的分类(fn li)(fn li)及选用的基本原则及选用的基本原则第11页/共47页第十一页，共47页。n n一、一、按形状和工件的通过方式分类按形状和工件的通过方式分类n n烘干室可分为通过式、箱式（即死端式）和多行程烘干室可分为通过

11、式、箱式（即死端式）和多行程烘干室烘干室 。n n根据被涂物进出根据被涂物进出(jnch)(jnch)烘干室的进出烘干室的进出(jnch)(jnch)口口端的结构不同，通过式烘干室又可分为直通式、桥端的结构不同，通过式烘干室又可分为直通式、桥式和半桥式（又称式和半桥式（又称“U”“U”型）烘干室。型）烘干室。返回返回(fnhu)第三节第三节 固化设备的分类固化设备的分类(fn li)(fn li)及选用的基本原则及选用的基本原则第12页/共47页第十二页，共47页。箱箱 式式通过通过(tnggu)(tnggu)式式多行程式多行程式(chngsh)(chngsh)(a)(a)死端单室式死端单室式

12、（）单行程间歇（）单行程间歇(jin xi)(jin xi)通过单室式通过单室式（）单行程连续通过桥式（）单行程连续通过桥式（）双行程连续通过半桥式（）双行程连续通过半桥式 第三节第三节 固化设备的分类及选用的基本原则固化设备的分类及选用的基本原则第13页/共47页第十三页，共47页。n n桥式烘干室的被涂物进出口端有一定的倾斜角（悬挂式输送的倾斜桥式烘干室的被涂物进出口端有一定的倾斜角（悬挂式输送的倾斜角为角为200-350200-350；地面；地面(dmin)(dmin)输送为输送为150-170150-170左右。桥式烘干室也可左右。桥式烘干室也可设计成隐含式，以减少热损失）。设计成隐含

13、式，以减少热损失）。循环循环(xnhun)风机风机电加热管电加热管送风送风(sn fn)道道工工件件 第三节第三节 固化设备的分类及选用的基本原则固化设备的分类及选用的基本原则第14页/共47页第十四页，共47页。直通桥式炉直通桥式炉 第三节第三节 固化设备固化设备(shbi)(shbi)的分类及选用的基本原则的分类及选用的基本原则第15页/共47页第十五页，共47页。组合式固化炉组合式固化炉 第三节第三节 固化设备的分类固化设备的分类(fn li)(fn li)及选用的基本原则及选用的基本原则第16页/共47页第十六页，共47页。双行程连续双行程连续(linx)通过半桥通过半桥式炉式炉 第三

14、节第三节 固化设备固化设备(shbi)(shbi)的分类及选用的基本原则的分类及选用的基本原则第17页/共47页第十七页，共47页。第18页/共47页第十八页，共47页。双向箱式烘干双向箱式烘干(hn n)室室 第三节第三节 固化设备固化设备(shbi)(shbi)的分类及选用的基本原则的分类及选用的基本原则第19页/共47页第十九页，共47页。死端箱式炉死端箱式炉 第三节第三节 固化设备固化设备(shbi)(shbi)的分类及选用的基本原则的分类及选用的基本原则第20页/共47页第二十页，共47页。n n二、按所用能源分类二、按所用能源分类n n 涂装用烘干室的加热源有：气体燃料（天然涂装用

15、烘干室的加热源有：气体燃料（天然气、煤气、石油液化气）、油（轻质柴油气、煤气、石油液化气）、油（轻质柴油(chiyu)(chiyu)、煤油）、电、蒸汽等。、煤油）、电、蒸汽等。P213P213。返回返回(fnhu)1、电加热烘道、电加热烘道 电能使用方便、干净，温度电能使用方便、干净，温度容易控制，但成本容易控制，但成本(chngbn)高。高。电加热适用于对流、辐射等加热电加热适用于对流、辐射等加热方式。方式。电加热电加热固化炉固化炉 第三节第三节 固化设备的分类及选用的基本原则固化设备的分类及选用的基本原则第21页/共47页第二十一页，共47页。n n2、燃气烘道 P224n n直接加热式气

16、体燃料通过燃烧室燃烧以后与空气混合直接送进烘道（产品(chnpn)表面质量要求不太高时采用，如底漆烘干）。n n间接加热式通过热交换器间接加热烘道内的空气（产品(chnpn)表面质量要求特别高时采用，如面漆、罩光漆烘干）。n n燃气燃烧是否完全，受燃烧嘴的结构和燃气与新鲜空气的混合比例等因素影响。第三节第三节 固化设备固化设备(shbi)(shbi)的分类及选用的基本原则的分类及选用的基本原则第22页/共47页第二十二页，共47页。液化气燃烧液化气燃烧(rnsho)(rnsho)喷嘴喷嘴第23页/共47页第二十三页，共47页。循环循环(xnhun)(xnhun)风机风机第24页/共47页第二十

17、四页，共47页。烘道热电偶探头烘道热电偶探头(tn tu)(tn tu)第25页/共47页第二十五页，共47页。n n3、燃油烘道n n 以柴油(chiyu)作燃料，在燃烧室燃烧后，再以热交换器间接加热烘道内的空气。以油作为燃料，生产成本低廉，但燃烧系统设备比较复杂，一次性设备投资较大。n n4、蒸汽烘道n n 以过热蒸汽通过蒸汽热交换器加热烘道中的空气。烘道结构简单，但工作温度一般不超过100，只能用于工件前处理后的烘干工序和自干但能采用低温烘干的涂料。第三节第三节 固化设备固化设备(shbi)(shbi)的分类及选用的基本原则的分类及选用的基本原则第26页/共47页第二十六页，共47页。辐

18、射辐射(fsh)(fsh)加热加热对流对流(duli)(duli)加热加热 第三节第三节 固化设备固化设备(shbi)(shbi)的分类及选用的基本原则的分类及选用的基本原则三、按加热方式分类三、按加热方式分类(P213)第27页/共47页第二十七页，共47页。n n1 1、热风循环对流加热、热风循环对流加热受热方式由外向内。受热方式由外向内。适合适合(shh)(shh)结结n n 构复杂的工件加热。构复杂的工件加热。n n2 2、辐射加热、辐射加热由内向外涂层基材同时受热。由内向外涂层基材同时受热。适合适合(shh)(shh)结结n n 构简单的工件加热。构简单的工件加热。n n3 3、辐射

19、、辐射对流加热对流加热适用于任何情况。适用于任何情况。返回返回(fnhu)第三节第三节 固化设备固化设备(shbi)(shbi)的分类及选用的基本原则的分类及选用的基本原则第28页/共47页第二十八页，共47页。0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9紫紫 绿绿 桔黄桔黄 波长波长/m 蓝蓝 黄黄 红红 0.35 正常的可见光正常的可见光 0.75 红外线红外线区区0.32 外可见光外可见光紫外线紫外线区区 第三节第三节 固化设备固化设备(shbi)(shbi)的分类及选用的基本原则的分类及选用的基本原则 光的不同(b tn)波长示意图 第29页/共47页第二十九页，共4

20、7页。高红外辐射高红外辐射(fsh)（全波段辐射（全波段辐射(fsh)）第三节第三节 固化设备固化设备(shbi)(shbi)的分类及选用的基本原则的分类及选用的基本原则E短短E中中E长长 E短短E中中E长长第30页/共47页第三十页，共47页。第三节第三节 固化设备的分类固化设备的分类(fn li)(fn li)及选用的基本原则及选用的基本原则辐射辐射(fsh)元件元件第31页/共47页第三十一页，共47页。辐射元件辐射元件辐射元件辐射元件(yunjin)(yunjin)结构结构结构结构热源钨丝，温度高达(o d)22002400，辐射短波 高能红外线。热源外罩石英管，外表温度约800，辐射

21、中 波红外线。定向反射屏如铝反射罩，温度可达500600，辐射低能量远红外线。第32页/共47页第三十二页，共47页。对流对流对流对流辐射辐射辐射辐射(fsh)(fsh)加热加热加热加热 辐射对流加热能实现快速固化的3个条件：a、保证工件在固化过程中上中下温度均匀；b、不论(bln)工件大小、质量如何，加热元件能瞬间提供 大能量的热源；c、保证工件表面达到较高温度。先辐射后对流，利用辐射升温快的优点，使工件升温并使溶剂挥发，再利用热风对流保温，保证烘干质量。第33页/共47页第三十三页，共47页。第四节第四节 烘干烘干(hn n)设备及设计设备及设计n n一、选用、设计烘干室考虑的原则（P21

22、7）n na、质量性能方面：加热区温度场分布均匀(jnyn)。n nb、节省能源方面：减少热量辐射，做到能源回收n n 利用。n nc、易维修性 n nd、符合当地法规要求 第四节第四节 烘干设备烘干设备(shbi)(shbi)及设计及设计第34页/共47页第三十四页，共47页。n n二、选用烘干室加热形式应考虑的因素n na、涂料所要求的固化温度和时间n nb、工件的材质、尺寸大小和形状复杂程度 n nc、涂层的颜色(yns)、质量要求 n nd、用户的能源供应状况 n ne、产品的生产批量大小 第四节第四节 烘干设备烘干设备(shbi)(shbi)及设计及设计第35页/共47页第三十五页，

23、共47页。n n 包括：烘干室室体、烘干室两端(lin dun)的进出口壳体、加热系统、温控系统等组成。n n1、烘干室的室体n n 作为烘干室的保温壳体，一般内壁采用镀锌钢板，外壁采用冷轧钢板刷漆或彩涂板，中间填充不同厚度的保温层。通常是插板拼装式结构（P219）。n n2、烘干室两端(lin dun)的进出口壳体三种设计形式n n a、设置上下升降和左右开启的炉门n n b、设置斜式进出口端或垂直升降式进出口端n n c、烘干室进出口端设置风幕间隔区段（P218）第四节第四节 烘干设备烘干设备(shbi)(shbi)及设计及设计三、烘干三、烘干(hn n)室的组成室的组成第36页/共47页

24、第三十六页，共47页。2023/2/72023/2/7烘干烘干(hn n)室室壁的插板拼装设计室室壁的插板拼装设计岩岩 棉棉外外 板板硅酸铝板硅酸铝板接缝接缝(ji fn)（放大）（放大）内内 板板第37页/共47页第三十七页，共47页。烘干烘干烘干烘干(hn(hn n)n)室进出口端结构示意图室进出口端结构示意图室进出口端结构示意图室进出口端结构示意图炉炉门门左左右右开开启启第38页/共47页第三十八页，共47页。2023/2/72023/2/7桥式烘干桥式烘干(hn n)室端部室端部(适用于悬挂式输送链适用于悬挂式输送链)“”字型烘干室端部字型烘干室端部(适用适用(shyng)于地面滑撬输

25、送于地面滑撬输送)第39页/共47页第三十九页，共47页。2023/2/72023/2/7循环循环(xnhun)空气风幕（空气风幕（P227）直接加热直接加热(ji r)的热空气风幕的热空气风幕第40页/共47页第四十页，共47页。n n3 3、加热系统（、加热系统（P222 P222）n n 加热系统一般由风管、空气过滤器、空气加热器和风机等部件组加热系统一般由风管、空气过滤器、空气加热器和风机等部件组成，而风管又由送风管和吸风管组成，它们在烘干室内布置的方式成，而风管又由送风管和吸风管组成，它们在烘干室内布置的方式较多，无论哪种设计，结构设计上都不应存在死角，防止产生气涡，较多，无论哪种设

26、计，结构设计上都不应存在死角，防止产生气涡，避免热风短路。避免热风短路。n n4 4、烘干室的电控和测温记录、烘干室的电控和测温记录(jl)(jl)系统系统 （P227 P227）n n 加热元件通常是分成若干组进行常加热、调节加热控制，通过接加热元件通常是分成若干组进行常加热、调节加热控制，通过接通或断开一组和几组加热元件来实现升温或降温，达到调节炉温的通或断开一组和几组加热元件来实现升温或降温，达到调节炉温的目的。测温记录目的。测温记录(jl)(jl)系统是借助测温仪随加热工件在炉膛内运行系统是借助测温仪随加热工件在炉膛内运行测出的炉温测定曲线来反映炉膛内温度的均匀性。测出的炉温测定曲线来

27、反映炉膛内温度的均匀性。第四节第四节 烘干设备烘干设备(shbi)(shbi)及设计及设计第41页/共47页第四十一页，共47页。烘道热电偶探头烘道热电偶探头(tn tu)(tn tu)第42页/共47页第四十二页，共47页。烘箱烘箱(hngxing)温度跟踪检测系统温度跟踪检测系统 第四节第四节 烘干烘干(hn n)(hn n)设备及设计设备及设计第43页/共47页第四十三页，共47页。烘箱烘箱(hngxing)跟踪器标准报告跟踪器标准报告 第四节第四节 烘干烘干(hn n)(hn n)设备及设计设备及设计第44页/共47页第四十四页，共47页。本章本章(bn zhn)复习思复习思考题考题n

28、 n1、对学过的涂料品种能按非转化型涂料或转化型涂料进n n 行分类。n n2、简述紫外线固化干燥的机理(j l)及其特点。n n3、涂膜干燥场所应具备的条件包括哪些内容？（至少谈n n 出3点）n n4、烘干时间包括哪些内容？各自是怎样定义的？n n5、烘道设计应遵循哪些原则？（至少能列举3点）第45页/共47页第四十五页，共47页。n n6、按工件的通过方式分类，烘干室有几种形式？n n7、烘干室常用的热源有哪些？各自的加热特点？n n8、烘道加热方式和选型应考虑哪些因素？（至少能列举(lij)4n n 点）n n9、简述热风循环加热和辐射加热原理及特点，分析汽车n n 涂装底漆、中涂、面漆最常用的加热方式及理由。第46页/共47页第四十六页，共47页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第47页/共47页第四十七页，共47页。