涂料的概述学习.pptx

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1、2023/3/181涂料的组成涂料由主要成膜物质(即基料)、次要成膜物质和辅助成膜物质组成。主要成膜物质是自身能形成致密涂膜的物质，是涂料中不可缺少的成分，涂膜的性质主要由它所决定，又称为基料。次要成膜物质：自身不能形成完整涂膜的物质，但能与主要成膜物质一起参与成膜，赋予涂膜色彩或某种功能，也能改变涂膜的物理力学性能。次要成膜物质包括颜料、填料、功能性材料添加剂。辅助成膜物质包括溶剂、稀释剂和助剂。第1页/共86页2023/3/182一、成膜物质即基料或粘结剂，是一些涂于物体表面能干结成膜和即基料或粘结剂，是一些涂于物体表面能干结成膜和提供相当结实外层表面的材料，是含有特殊功能团的提供相当结实

2、外层表面的材料，是含有特殊功能团的树脂或油类，经过溶解或粉碎，当涂覆到物体表面时，树脂或油类，经过溶解或粉碎，当涂覆到物体表面时，经过物理或化学变化，能形成一层致密的连续的固体经过物理或化学变化，能形成一层致密的连续的固体薄膜。它是涂料中的连续相，是最主要的成分，没有薄膜。它是涂料中的连续相，是最主要的成分，没有成膜物的表面涂覆物不能称为涂料。其性质对涂料的成膜物的表面涂覆物不能称为涂料。其性质对涂料的性能（保护、机械性能等）起主要作用。其一般为有性能（保护、机械性能等）起主要作用。其一般为有机材料。机材料。第2页/共86页2023/3/183树树 脂脂桐桐 油油亚麻油亚麻油豆豆 油油天然树脂

3、：虫胶、松香天然树脂：虫胶、松香人造树脂：硝化棉、松香衍生物人造树脂：硝化棉、松香衍生物合成树脂：酚醛、醇酸、聚酯、合成树脂：酚醛、醇酸、聚酯、聚氨酯等聚氨酯等植物油植物油有机有机成膜成膜物质物质无机成无机成膜物质膜物质原硅酸乙酯原硅酸乙酯碱性硅酸盐等碱性硅酸盐等第3页/共86页2023/3/184（一）、植物油植物油的主要成分为甘油三脂肪酸酯。植物油中不饱和脂肪酸的含量越多，不饱和脂肪酸中所含双键数越多，活化能力越强，成膜就越快，干性越好。根据植物油所含不饱和酸的双键数量可分为干性油、半干性油与不干性油三类。第4页/共86页2023/3/185干性油：分子中平均双键数6个以上，碘值在140g

4、以上。这类油具有较好的干燥性能，干后的涂膜不软化。如桐油、梓油、亚麻油、苏籽油等。半干性油：n分子中平均双键数在46个之间，n碘值在100140g以上。n干燥成膜速度较干性油慢。n如豆油、葵花油、棉子油等。第5页/共86页2023/3/186不干性油：分子中平均双键数在4个以下，碘值在100g以下。这类油在空气中不能自行干燥，因此不能直接作成膜物质，一般用于制造合成树脂及增塑剂，如蓖麻油、椰子油等。有的不干性油可经化学改性而转变成干性油，如蓖麻油可经脱水而转变成干性油，即脱水蓖麻油。第6页/共86页2023/3/187（二）、树脂 涂料的性能主要由基料决定，包括（半）干性油、天然树脂、人造树脂

5、与合成树脂等。天然树脂有松香、沥青、阿拉伯树胶等。人造树脂是对天然高分子化合物加工制得的，如硝化纤维素、醋酸纤维素、各种松香衍生物等。第7页/共86页2023/3/188由植物油、天然树脂和人造树脂调配的涂料，施工性能和应用性能均有局限性，只能作低档涂料使用。合成树脂相对分子质量低，赋予涂料良好的涂布性能。转化型涂料树脂可以通过交联固化形成更高相对分子质量而赋予良好的应用性能。第8页/共86页2023/3/189由于合成树脂结构的多样性，可满足不同施工和应用要求。合成树脂可引入羟基、羧基、氨基、环氧基、异氰酸酯基及不饱和基团，改善涂膜交联固化性能；合成树脂之间基本都有很好的相容性，可增强涂膜某

6、方面的应用性能。总之，合成树脂本身具有良好的性能，有更广阔的应用领域。第9页/共86页2023/3/1810 易于涂饰；易于涂饰；干燥速度快；干燥速度快；尽可能地减少涂饰次数，并能形成所要求的涂膜；尽可能地减少涂饰次数，并能形成所要求的涂膜；与基材附着性好，并且涂膜坚韧；与基材附着性好，并且涂膜坚韧；对颜料的分散性好；对颜料的分散性好；涂膜光泽性好，鲜明，保色性好；涂膜光泽性好，鲜明，保色性好；耐久性、耐候性优良，不易受污染；耐久性、耐候性优良，不易受污染；耐水性、耐药品性好。耐水性、耐药品性好。对合成树脂的要求第10页/共86页2023/3/1811二、着色材料着色材料着色材料颜颜 料料染染

7、 料料着色颜料着色颜料体质颜料（填料）体质颜料（填料）直直 接接 染染 料料酸酸 性性 染染 料料碱碱 性性 染染 料料分散性染料分散性染料油溶性染料油溶性染料作为涂料组成成分以及涂饰时用于调制着色剂、填作为涂料组成成分以及涂饰时用于调制着色剂、填孔剂、腻子等着色材料（尤其是涂饰木材时），主孔剂、腻子等着色材料（尤其是涂饰木材时），主要是颜料和染料。要是颜料和染料。第11页/共86页2023/3/1812颜料的定义：一种微细的粒状物，不溶于它所颜料的定义：一种微细的粒状物，不溶于它所分散的介质中，其理化性质基本上不因分散介分散的介质中，其理化性质基本上不因分散介质而变化。它一般是质而变化。它一

8、般是0.2-10um0.2-10um的无机或有机粉的无机或有机粉末，主要起遮盖和赋色作用。末，主要起遮盖和赋色作用。颜料的作用：提供色彩和装饰性、改善涂漆的颜料的作用：提供色彩和装饰性、改善涂漆的理化性能、提高漆膜的机械强度、附着力、防理化性能、提高漆膜的机械强度、附着力、防腐性能、耐光性、流变性能和耐候性及其它特腐性能、耐光性、流变性能和耐候性及其它特殊性能，降低成本。殊性能，降低成本。第12页/共86页2023/3/1813颜料的种类颜料的种类按来源分：天然颜料、人造颜料；按来源分：天然颜料、人造颜料；按化学成分分：按化学成分分：无机颜料无机颜料即矿物颜料，其化学组成为无机即矿物颜料，其化

9、学组成为无机物，大部分品种化学性质稳定，能耐高温耐晒、物，大部分品种化学性质稳定，能耐高温耐晒、不易变色、褪色或渗色，遮盖力大，但色调少，不易变色、褪色或渗色，遮盖力大，但色调少，色彩不如有机颜料鲜艳。目前仍以使用无机颜色彩不如有机颜料鲜艳。目前仍以使用无机颜料为主。料为主。有机颜料有机颜料系有机化合物所制成的颜料，其系有机化合物所制成的颜料，其颜色鲜艳、耐光耐热、着色力强、品种多，随颜色鲜艳、耐光耐热、着色力强、品种多，随其不断发展，应用逐渐增多。其不断发展，应用逐渐增多。第13页/共86页2023/3/1814按其在涂料中所起的作用分：按其在涂料中所起的作用分：着色颜料：指具有一定着色力和

10、遮盖力，在色漆中主着色颜料：指具有一定着色力和遮盖力，在色漆中主要起着色和遮盖作用的一些颜料，用于调制各种着色剂，要起着色和遮盖作用的一些颜料，用于调制各种着色剂，能为基材表面着色，具有白、黑或各种彩色。白色颜料能为基材表面着色，具有白、黑或各种彩色。白色颜料锌钡白、钛白等；黑色颜料锌钡白、钛白等；黑色颜料炭黑、铁黑等；红炭黑、铁黑等；红色颜料色颜料氧化铁红、甲苯胺红等；黄色颜料氧化铁红、甲苯胺红等；黄色颜料铅铬铅铬黄、氧化铁黄等；蓝色颜料黄、氧化铁黄等；蓝色颜料铁蓝、群青；绿色颜料铁蓝、群青；绿色颜料铅铬绿、酞菁绿。铅铬绿、酞菁绿。体质颜料：又称填料（惰性颜料、增量剂），是指那体质颜料：又称

11、填料（惰性颜料、增量剂），是指那些不具有着色力与遮盖力的白色和无色颜料，如大白粉些不具有着色力与遮盖力的白色和无色颜料，如大白粉（碳酸钙）、滑石粉（硅酸镁）等。由于这些颜料的遮（碳酸钙）、滑石粉（硅酸镁）等。由于这些颜料的遮光率低（多与油和树脂接近），将其放入漆中也不阻止光率低（多与油和树脂接近），将其放入漆中也不阻止光线的透过，但能增加漆膜的厚度和体质，增加漆膜的光线的透过，但能增加漆膜的厚度和体质，增加漆膜的耐久性，故称为体质颜料。其多与着色力强的着色颜料耐久性，故称为体质颜料。其多与着色力强的着色颜料配用制造色漆，或在涂饰施工时用于调配填孔剂与腻子。配用制造色漆，或在涂饰施工时用于调配填

12、孔剂与腻子。第14页/共86页2023/3/1815颜料的特性颜料的特性颜色：是标明一个颜料的重要技术指标；颜色：是标明一个颜料的重要技术指标；遮盖力遮盖力着色力着色力吸油量吸油量第15页/共86页2023/3/1816颜料的特性 遮盖力：是指色漆涂膜中的颜料能够遮盖被涂饰表面，使其不露底色的能力。遮盖力对制造色漆是个重要的经济指标，选用遮盖力强的颜料，使色漆中颜料用量虽少，却可达到覆盖底层的能力。它的数值是单位面积物体表面的底色被完全遮盖时所需颜料质量。（g/m2）第16页/共86页2023/3/1817颜料遮盖力与下列因素有关：颜料的吸光性：颜料的吸光能力强，遮盖力就高。如炭黑，入射光几乎

13、能全部被吸收。用很少量颜料就能遮盖住底色。颜料与基料的折射率差别：如果颜料的折射率大于基料，遮盖力好。（树脂的折射率均小于1.55）无机颜料的折射率大，如钛白（2.72）、铁红（3.6），遮盖力好。第17页/共86页2023/3/1818着色力：是某种颜料和另一种颜料混合后形成颜色强弱的能力。着色力是控制颜料质量的一个重要指标。决定颜料着色力的主要因素是颜料的分散度。分散得越好，着色力越强。色漆的着色力随着漆的研磨细度增大而增强。着色力与遮盖力没有直接关系。例如透明颜料着色力很强，但遮盖力却很低。第18页/共86页2023/3/1819 吸油量:100g颜料，逐滴加入精制亚麻油，并用刮刀仔细压

14、研至颜料由松散状态正好转变成团状粘联体时油的质量，为该颜料的吸油量。另一种测量方法是在烧杯中，用玻璃棒搅拌到能挂在玻璃棒上往下滴的糊状的耗油量作为吸油量。油除了用于填充颜料粒子间隙外，还在颗粒表面形成一层吸附层。第19页/共86页2023/3/1820表常用的着色颜料 颜料颜色颜料颜色化学组成化学组成品种品种黄色颜料黄色颜料 无机颜料无机颜料 铅铬黄（铅铬黄（PbCrO4）、铁黄）、铁黄（FeO（OH）.nH2O）有机颜料有机颜料耐晒黄、联苯胺黄等耐晒黄、联苯胺黄等 红色颜料红色颜料无机颜料无机颜料 铁红（铁红（Fe2O3）、银朱（）、银朱（HgS）有机颜料有机颜料甲苯胺红、立索尔红等甲苯胺红

15、、立索尔红等 蓝色颜料蓝色颜料无机颜料无机颜料 铁蓝、钴蓝（铁蓝、钴蓝（CoO.Al2O3）、群青）、群青 有机颜料有机颜料酞菁蓝（酞菁蓝（Fe（NH4）Fe（CN）5）等等 第20页/共86页2023/3/1821颜料颜色颜料颜色化学组成化学组成品种品种黑色颜料黑色颜料 无机颜料无机颜料 碳黑（碳黑（C）、石墨（）、石墨（C）、铁黑）、铁黑（Fe3O4）等）等有机颜料有机颜料苯胺黑苯胺黑 绿色颜料绿色颜料无机颜料无机颜料 铬绿、锌绿等铬绿、锌绿等 有机颜料有机颜料酞菁绿等酞菁绿等 白色颜料白色颜料无机颜料无机颜料 钛白粉（钛白粉（TiO2）、氧化锌）、氧化锌（ZnO）、立德粉（）、立德粉（Z

16、nOBaSO4）金属颜料金属颜料有机颜料有机颜料铝粉（铝粉（Al）、铜粉（）、铜粉（Cu）等）等 第21页/共86页2023/3/1822（1 1）白色颜料钛白粉（TiO2）：由于高折射率，是白色颜料中着色力与遮盖力最强的一种，白度纯白，具有很高的着色力与遮盖力，锌钡白（ZnSBaSO4）：又称立德粉，是硫化锌和硫酸钡的混合物，折射率约为2，遮盖力仅次于钛白粉，但耐酸与耐光性差，多用于室内。第22页/共86页2023/3/1823（2）黑色颜料 炭黑：炭黑的主要成分是碳，由碳氢化合物经高度炭化而制成。是最细、着色力与遮盖力最好的颜料。耐光性，对酸、碱等化学药品及高温作用都很稳定，吸油量较高。铁

17、黑（Fe3O4）：带有永久磁性，遮盖力和着色力均良好。第23页/共86页2023/3/1824（3）红色颜料 氧化铁红（Fe2O3）：也称铁红。天然氧化铁红颜色为橘红至深棕色，多用于廉价涂料作着色剂。合成氧化铁红纯度高，着色力很高，应用广泛。铁红耐热、耐碱性好，不耐强酸。能吸收紫外线，赋予涂膜良好耐光性，遮盖力仅次于炭黑。甲苯胺红：偶氮类有机颜料。色泽鲜艳，遮盖力好。耐光、耐水、耐油性好，易溶于芳烃溶剂，耐溶剂性差。第24页/共86页2023/3/1825（4 4）黄色颜料 铅铬黄（PbCrO4）：也称铬黄，其主要成分是铬酸铅，颜色因制造条件与成分之不同介于柠檬色与深黄色之间。铬黄具有较高的遮

18、盖力、着色力，遇H2S气体颜色会变暗。是底漆、面漆应用较多的一种黄色颜料。第25页/共86页2023/3/1826n填料主要是一些碱土金属盐、硅酸盐和镁、铝的金属盐和重晶石粉（BaSO4）、轻质碳酸钙(CaCO3)、重碳酸钙、滑石粉(3MgO.4SiO2.H2O)、云母粉(K2O.Al2O3.6SiO2.H2O)、硅灰石粉、膨润土、瓷土、石英石粉或砂等。填料填料第26页/共86页2023/3/1827碳酸钙（CaCO3）：重质碳酸钙和轻质碳酸钙。重质碳酸钙（大白粉）：天然石灰石粉末，细度和颜色不如轻质碳酸钙。轻质碳酸钙（沉淀碳酸钙）：由人工加工制成。质量纯、颗粒细、体质轻，遮盖力和着色力也高。

19、滑石粉（3MgO 4SiO2 H2O）：天然水合硅酸镁矿粉。系天然矿石经加工磨细而得，质地轻而滑腻，能防止颜料的沉降，可用在底漆和面漆中增加防护性、耐磨性。可作消光剂。常用的品种有碳酸钙与滑石粉等。第27页/共86页2023/3/1828防锈颜料和体质颜料基本上是无机的，着色颜料中，有机颜料拥有更多的优点而得到较多应用。防锈颜料主要是防止金属锈蚀。常用的有红丹、锌铬黄、氧化铁红、银粉等。第28页/共86页2023/3/1829染料染料 其一般不作为涂料的组成成分，少数透明着色其一般不作为涂料的组成成分，少数透明着色清漆中有用；但在木材涂饰施工中却广泛使用清漆中有用；但在木材涂饰施工中却广泛使用

20、染料溶液进行木材表层着色、深层着色以及涂染料溶液进行木材表层着色、深层着色以及涂层着色层着色概念：是一些能使纤维或其他物料相当牢固着色概念：是一些能使纤维或其他物料相当牢固着色的有机物质，一般可溶解或分散于水，或溶于的有机物质，一般可溶解或分散于水，或溶于其他溶剂，或借适当化学药品使之成为可溶性其他溶剂，或借适当化学药品使之成为可溶性亦称为可溶性着色物质。亦称为可溶性着色物质。分类：按产品性质和应用性能可分分类：按产品性质和应用性能可分1212大类。大类。第29页/共86页2023/3/1830直接染料：能直接溶于水，对棉、麻粘胶等具较强的亲和力，直接染料：能直接溶于水，对棉、麻粘胶等具较强的

21、亲和力，染色时无需加入任何染化药剂就可直接染色。其色谱齐全，染色时无需加入任何染化药剂就可直接染色。其色谱齐全，颜色鲜艳，价格便宜，使用方便，但耐光性较差。颜色鲜艳，价格便宜，使用方便，但耐光性较差。酸性染料：是指其分子结构中含有酸性基团（磺酸基或羧酸酸性染料：是指其分子结构中含有酸性基团（磺酸基或羧酸基）的水溶性染料。其色谱齐全，色泽鲜艳，耐光性强，溶基）的水溶性染料。其色谱齐全，色泽鲜艳，耐光性强，溶解性好，易溶于水和酒精，是木材着色应用较多的染料。解性好，易溶于水和酒精，是木材着色应用较多的染料。碱性染料：其分子结构中含有碱性基团，其化学性质属于有碱性染料：其分子结构中含有碱性基团，其化

22、学性质属于有机化合物的碱类。其具有很好的鲜艳度和高浓染色能力，但机化合物的碱类。其具有很好的鲜艳度和高浓染色能力，但耐光性较差，能溶于水和酒精，但不宜用沸水溶解（染料分耐光性较差，能溶于水和酒精，但不宜用沸水溶解（染料分解）解）分散性染料：其分子结构中不含水性基团，在水中溶解度极分散性染料：其分子结构中不含水性基团，在水中溶解度极小，可借助表面活性剂以微小颗粒状态分散在水溶液中，一小，可借助表面活性剂以微小颗粒状态分散在水溶液中，一般可溶于丙酮、酒精等有机溶剂。其染色性能优异、颜色鲜般可溶于丙酮、酒精等有机溶剂。其染色性能优异、颜色鲜艳、耐热耐光、染色坚牢。用于木材透明涂饰调配着色剂。艳、耐热

23、耐光、染色坚牢。用于木材透明涂饰调配着色剂。油溶性染料：是一些可溶于油脂、蜡或其他有机溶剂而不溶油溶性染料：是一些可溶于油脂、蜡或其他有机溶剂而不溶于水的染料，主要有偶氮染料、芳甲烷染料和醌亚胺染料等。于水的染料，主要有偶氮染料、芳甲烷染料和醌亚胺染料等。具良好的染料品性具良好的染料品性第30页/共86页2023/3/1831概念：涂料溶剂是一些能溶解和分散成膜物质，概念：涂料溶剂是一些能溶解和分散成膜物质，在涂料涂装之际使涂料具有流动状态，有助于在涂料涂装之际使涂料具有流动状态，有助于涂膜形成的、易挥发的液体，是液体涂料的重涂膜形成的、易挥发的液体，是液体涂料的重要组成成分。要组成成分。作用

24、：作用：溶解或稀释固体或高粘度的成膜物质，溶解或稀释固体或高粘度的成膜物质，使其成为有适宜粘度的液体，便于施工。使其成为有适宜粘度的液体，便于施工。溶剂的其他作用（除溶解成膜物质外）：溶剂的其他作用（除溶解成膜物质外）：增加涂料贮存稳定性，防止凝胶；增加涂料贮存稳定性，防止凝胶；减少桶内涂料表面结皮；减少桶内涂料表面结皮；增加涂料对木材等表面的润湿性，提高涂层附着力；增加涂料对木材等表面的润湿性，提高涂层附着力；改善涂层流平性，形成均匀涂层。改善涂层流平性，形成均匀涂层。三、溶剂第31页/共86页2023/3/1832选用原则（1）赋予涂料适当的黏度；（2）有一定的挥发速度，与涂膜的干燥性相适

25、宜；（3）能增加涂料对物体表面的润湿性，赋予涂膜良好的附着力；（4）考虑安全性和经济性。第32页/共86页2023/3/1833溶剂品种溶剂品种石油溶剂：石油溶剂：200200号溶剂汽油等；号溶剂汽油等；萜烯溶剂：松节油、双戊烯等；萜烯溶剂：松节油、双戊烯等；煤焦溶剂：即苯类溶剂，苯、甲苯、二甲苯煤焦溶剂：即苯类溶剂，苯、甲苯、二甲苯等等酯类溶剂（强）：醋酸酯类，如醋酸乙酯等；酯类溶剂（强）：醋酸酯类，如醋酸乙酯等；酮类溶剂（强）：丙酮、环已酮等；酮类溶剂（强）：丙酮、环已酮等；醇类溶剂：乙醇、丁醇等。醇类溶剂：乙醇、丁醇等。第33页/共86页2023/3/1834按其化学成分和来源可分为下列

26、几大类：(1)萜烯溶剂：绝大部分来自松树分泌物。常用的有松节油、松油等。该类溶剂含有双键，能促进涂膜干燥。松节油沸点140200，挥发性适中，对天然树脂和油类的溶解力大于松香水，小于苯类。其挥发速度适中，符合油漆涂刷及干燥的要求。沸点在195220的叫松油，含大量萜烯醇，溶解力强，挥发慢，有流平作用。第34页/共86页2023/3/1835脂肪烃类溶剂脂肪烃主要是200200号溶剂汽油，俗称松香水 。毒性较小，不溶于合成树脂,一般用在油性漆和磁性漆中。汽油挥发速度极快，危险性大，一般情况下不用来作溶剂。石油溶剂第35页/共86页2023/3/1836(3)(3)煤焦溶剂：是将煤干馏而得。有二甲

27、苯、甲苯、苯等。溶解性比脂肪烃大。苯的溶解能力很强，是天然干性油、树脂的强离溶剂，不能溶解虫胶，但毒性大，挥发快，油漆中一般不常使用，一般作洗涤剂；甲苯的溶解能力与苯相似，主要作为醇酸漆溶剂，也可以作环氧树脂、喷漆等的稀释剂用，少量用在洗涤剂中使用；二甲苯的溶解性略低于甲苯，挥发比甲苯慢，毒性比苯小，可代替松香水作强力溶剂。在挥发性涂料中，要求有较快的挥发性和较好的溶解力，甲苯用量较多；在热喷涂用热塑性漆和烘漆中，多选用挥发速度适中的二甲苯。第36页/共86页2023/3/1837(4)酯类溶剂：各类溶剂中溶解力较强的一类，对底材浸蚀性强，常用的为醋酸酯类。是低碳的有机酸和醇的结合物，一般常用

28、的有醋酸丁酯、乙酸乙酯、醋酸乙酯、醋酸戊酯等。醋酸丁酯毒性小，溶解力强，挥发快，为高极性溶剂。一般用在喷漆中，便于施工，还可以防止树脂和硝酸纤维析出；醋酸丁酯挥发速度适中，使用在木器等硝酸纤维漆中；醋酸戊酯挥发较慢，用在纤维漆中能改进流干性和发白性。第37页/共86页2023/3/1838(5)酮类溶剂：它是一种有机溶剂，主要用来溶解硝酸纤维。真溶剂。对合成树脂的溶解力很强，与酯类溶剂常合称为强溶剂，常用的有丙酮、甲乙酮、环己酮等。丙酮溶解力极强，挥发速度快能以任何比例溶于水，所以容易吸水而使漆膜干后泛白、结皮。一般与挥发慢的溶剂合用。大多用在喷漆、快干黏合剂中。但丙酮极易燃烧，用时应注意防火

29、；甲乙酮比丙酮挥发慢，溶解力梢差，可以单独使用；环已酮挥发慢，溶解性好，可使漆膜干燥中形成光亮平滑的表面，防止气泡的产生。常用于改善流平性。第38页/共86页2023/3/1839(6)(6)醇类溶剂：醇类溶剂对含有亲核基团的树脂有溶剂化作用，即氢键作用。它们对大多数合成树脂没有单独溶解性，但具有潜在溶解力，称为助溶剂，缓和对底材的浸蚀。它是一种有机溶剂，能与水混合，常用的有乙醇、丁醇等。醇类溶剂对涂料的溶解力差，仅能溶解虫胶或缩丁醛树脂。当与脂类、酮类溶剂配合使用时，可增加其溶解力，因此称它们为硝基漆的助溶剂。乙醇不能溶解一般树脂，而能溶解乙基纤维、虫胶等。乙醇多用作乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁

30、醛及醇溶性酚醛树脂的溶剂。还可用来制得酒精清漆、木材染色剂、洗涤底漆等。丁醇的溶解力略低于乙醇，挥发较慢，性质与乙醇相似。溶解力不如乙醇。常与乙醇共用，可防止漆膜发白，消除针孔、桔皮、气泡等缺陷。丁醇的特殊效能是防止油漆的胶化，降低粘度同时还可作为氨基树脂的溶剂。第39页/共86页2023/3/1840(7)其他溶剂：常用的有含氯溶剂、硝化烷烃溶剂、醚醇类溶剂。含氯溶剂溶解力很强，但毒性较大，只是在某些特种求和脱漆剂中使用；硝化烷烃溶剂挥发速度与醋酸丁脂大致相同，同时，可溶剂饿硝化纤维等；醚醇类溶剂是一种新兴的溶剂，有乙醚乙二醇、甲醚乙二醇及其脂类等。常用于硝棉漆、酚醛树脂漆及环氧树脂漆中。第

31、40页/共86页2023/3/1841溶剂在涂料的施工过程中影响湿膜状态，在成膜过程中影响干膜状态。溶剂体系中必须有一部分强溶剂的挥发速度低于挥发最慢的稀释剂，确保最后挥发的是真溶剂，才能获得良好的涂膜；设计溶剂配方时在考虑溶解力同时，要充分考虑其挥发速度对成膜的影响第41页/共86页2023/3/1842与稀释剂的区别：溶剂与稀释剂的区别：溶剂制漆时加入，主要制漆时加入，主要用于控制与调节涂料粘度、浓度；稀释剂用于控制与调节涂料粘度、浓度；稀释剂施工时使用的调稀涂料与清洗工具的溶剂。对施工时使用的调稀涂料与清洗工具的溶剂。对于同种漆，其溶剂与稀释剂可能相同，也可能于同种漆，其溶剂与稀释剂可能

32、相同，也可能不同。不同。所占比例：一般所占比例：一般50%50%，少数，少数70-80%70-80%（虫胶漆、（虫胶漆、硝基漆等）。硝基漆等）。溶剂性能指标：溶解能力、挥发速度、安全性、溶剂性能指标：溶解能力、挥发速度、安全性、颜色、纯度、成本等。颜色、纯度、成本等。第42页/共86页2023/3/1843溶解力溶解力(KB)(KB)概念：指溶剂能把成膜物质溶解分散的能力，概念：指溶剂能把成膜物质溶解分散的能力，能使成膜物质均匀地分散在溶剂中而形成稳定能使成膜物质均匀地分散在溶剂中而形成稳定的溶液。的溶液。溶解力强弱的判断：溶解力强弱的判断：观察一定溶液的形成速度；观察一定溶液的形成速度；观察

33、一定浓度溶液的粘度。观察一定浓度溶液的粘度。溶解力溶解力溶解速度溶解速度溶液粘度溶液粘度贮存性贮存性对温度稳定性对温度稳定性第43页/共86页2023/3/1844挥发速度挥发速度概念：指溶剂从涂层中挥发到空气中去的速概念：指溶剂从涂层中挥发到空气中去的速度度重要性：决定湿涂层处于流体状态时间的长重要性：决定湿涂层处于流体状态时间的长短；决定涂层的干燥速度；影响涂膜的形成质短；决定涂层的干燥速度；影响涂膜的形成质量量挥发过快挥发过快影响流平影响流平无充裕的回刷理顺无充裕的回刷理顺时间（手工涂刷）时间（手工涂刷）溶剂蒸发过快溶剂蒸发过快漆膜粗糙结皮（喷涂）漆膜粗糙结皮（喷涂）涂层易发白（潮湿环境

34、）涂层易发白（潮湿环境）第44页/共86页2023/3/1845主要影响因素：溶剂的沸点主要影响因素：溶剂的沸点挥发过慢挥发过慢流流 挂挂表干时间太长表干时间太长低沸点（低沸点（100150150）挥发快挥发快利于流平利于流平防止涂层变白防止涂层变白第45页/共86页2023/3/1846nE =t90（醋酸丁酯）t90（试验溶剂）t90 一定量醋酸丁酯或试验溶剂挥发90%所需时间。相对挥发速率也可以用一定时间内挥发的体积（Ev）或质量（Ew）相对比率表示。以醋酸丁酯的Ev等于100作为参考标准，常用溶剂的挥发速率如下表所示。第46页/共86页2023/3/1847 常用溶剂的挥发速率常用溶剂

35、的挥发速率（25）溶溶 剂剂沸点沸点/相对挥发速率相对挥发速率丙酮丙酮56944甲乙酮甲乙酮80572醋酸乙酯醋酸乙酯77480乙醇乙醇79253甲苯甲苯111214醋酸丁酯醋酸丁酯125100二甲苯二甲苯13814473丁醇丁醇11836环己酮环己酮15725第47页/共86页2023/3/1848溶剂挥发速率受溶剂分子本身特性及环境条件的影响。沸点低的溶剂挥发性高。溶剂挥发难易程度与分子间作用力有关，分子小的易挥发；极性溶剂较难挥发；醇类溶剂挥发慢。提高环境空气流速，将提高溶剂的挥发速率。第48页/共86页2023/3/1849安全性安全性降低挥发性有机化合物降低挥发性有机化合物VOCVO

36、C（Volatile Organic CompoundsVolatile Organic Compounds）高固体分涂料高固体分涂料水性涂料水性涂料粉末涂料粉末涂料辐射固化涂料辐射固化涂料第49页/共86页2023/3/1850表常用溶剂的闪点和着火点 溶剂闪点()着火点()溶剂闪点()着火点()丙酮-2053.6异丁醇 3842.6丁醇 _34.3异丙醇 2145.5醋酸丁酯 3342.1甲醇 1846.9乙醇 1642.6松香水 _24.6甲乙酮-451.4甲苯 555.0第50页/共86页2023/3/1851概念：涂料的辅助材料组分，用量很少，调整和改进涂料和涂层的综合性能，在涂料配

37、方和生产过程中主要使用润湿剂和分散剂，还有其它如防浮色剂、防流挂剂等。在油漆施工中，辅助材料可辅助漆膜的形成。不同的辅助材料，对漆膜的形成有不同的作用。在众多的辅助材料，以催化剂、增韧剂用量最多，前者为油基漆普遍使用，后者为树脂漆普遍使用，他们对漆膜的形成意义重大。四、助剂第51页/共86页2023/3/1852种类：催干剂、增塑剂、固化剂、润湿剂、悬浮剂、流平剂、消泡剂、消光剂、稳定剂、防结皮剂、紫外光吸收剂、分散剂、乳化剂等。催干剂：亦称“干料”，俗称燥液或燥油等，是一些能加速油类及油性漆涂层干燥速度的材料，对于干性油的吸氧、聚合反应起着类似催化剂的促进作用。第52页/共86页2023/3

38、/1853催干剂种类：钴、锰、铅、铁、锌、钙等金属的氧化物和金催干剂种类：钴、锰、铅、铁、锌、钙等金属的氧化物和金属的环烷酸盐，如氧化铅、二氧化锰、环烷酸钴、环烷酸属的环烷酸盐，如氧化铅、二氧化锰、环烷酸钴、环烷酸锰、环烷酸铅等。锰、环烷酸铅等。催干剂加入量：漆的催干剂加入量：漆的2%2%。漆膜的干燥速率不与催干剂的用量。漆膜的干燥速率不与催干剂的用量成正比。成正比。增塑剂：又称增韧剂、软化剂，削弱成膜高聚物分子间的作增塑剂：又称增韧剂、软化剂，削弱成膜高聚物分子间的作用力；降低玻璃化温度；增加流动性；改善制漆性能；克用力；降低玻璃化温度；增加流动性；改善制漆性能；克服某些涂料硬脆易开裂脱落的

39、缺点。赋予涂膜柔韧性，提服某些涂料硬脆易开裂脱落的缺点。赋予涂膜柔韧性，提高附着力和抗冲击强度，制漆时加入。高附着力和抗冲击强度，制漆时加入。增塑剂种类：邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、磷酸增塑剂种类：邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、氯化石蜡、蓖麻油等。三丁酯、磷酸三苯酯、氯化石蜡、蓖麻油等。第53页/共86页2023/3/1854 1.流平剂（1）流平问题获得一个光滑、平整的表面，是涂料装饰性的最基本要求。但在涂膜表面常常会出现缩孔、气孔、刷痕等与界面张力相关的表面缺陷，必须添加流平剂改善流平性，提高装饰性。涂料施工时表面平整，但在涂料干燥时，因树脂的表面张力

40、大于溶剂的表面张力，随着溶剂蒸发，涂膜表面形成较高的表面张力，并伴随着黏度增大和温度下降，造成涂膜内外层产生温差和黏度的不同及表面张力差。第54页/共86页2023/3/1855贝纳德旋涡高表面张力低表面张力由于表面张力差将产生一种驱动力，使底层含溶剂较多的涂料向表层流动散开，流动的涂料又在重力作用下向下沉，使这种散开、下沉的流动周而复始，产生局部涡流，直到黏度增长到足以阻止其流动为止。这种流动在表面产生不规则的六边形网格，称为贝纳德旋涡（Benard Cell）。第55页/共86页2023/3/1856涂料施工时表面不平整，干燥过程中也不能使其平整的情况属于流平问题。如果涂料对底材润湿性不好

41、，或者涂料表面张力大于底材表面张力，涂料无法铺展润湿，表面所吸附的气体不能被涂膜所取代，涂膜易产生缩孔或气孔。缩 孔第56页/共86页2023/3/1857 各种底材和树脂的表面张力各种底材和树脂的表面张力底底 材材表面张力表面张力10-3N m-1树树 脂脂表面张力表面张力10-3N m-1铝铝333565%豆油醇酸豆油醇酸37镀锌钢板镀锌钢板3040聚甲基丙烯酸丁酯聚甲基丙烯酸丁酯41磷化钢板磷化钢板4560环氧树脂环氧树脂45玻璃玻璃70氨基树脂氨基树脂58由表可知：醇酸树脂漆对金属底材铺展润湿，流平性好；环氧树脂和氨基树脂漆的流平性差，易产生缩孔。第57页/共86页2023/3/185

42、8对于溶剂型涂料，黏度随溶剂挥发不断增加，如果涂膜干燥时黏度增加过快，流平时间太短，涂膜流平性不好。可调整溶剂挥发速度，降低黏度，延长流平时间。可使用高沸点溶剂，使涂膜开放、流平时间延长。溶剂型涂料涂膜表面易存在表面张力梯度，可添加流平剂来降低涂料与底材间的界面张力。第58页/共86页2023/3/1859乳胶涂料的黏度不随水分的挥发而增加，靠成膜助剂来增加乳胶颗粒的融合作用。粉末涂料在干燥过程中没有溶剂挥发，粗糙的颗粒是通过熔融成膜，不存在表面张力差，主要是粉末涂料熔体的高黏度和对底材的润湿性问题，降低熔体黏度和表面张力有利于改善对底材的润湿性，可添加流平剂来降低涂料与底材间的界面张力。第5

43、9页/共86页2023/3/1860（2）流平剂种类与应用溶剂类：都是高沸点良溶剂，如高沸点的酯、酮、芳烃及其混合物，用于溶剂型涂料中，延长涂膜开放时间，提高涂料的流平性或防止树脂溶解性变差产生的缩孔现象。对颜料也有良好的润湿作用。第60页/共86页2023/3/1861有机硅树脂类：有机硅树脂类助剂能有效降低表面张力和改善润湿性能。它的性能与分子结构、分子量大小及黏度有密切关系。一般采用0.10.4 Pa s低分子量有机硅树脂，它与合成树脂有一定的相容性，并降低表面张力，促进表面流动，增加对底材的润湿性，还有良好的消泡性。第61页/共86页2023/3/1862 聚二甲基硅氧烷：俗称硅油，主

44、要用于溶剂型涂料中。低黏度硅油，0.0010.1 Pa s作流平剂，60 Pa s作消泡剂。n 改性有机硅助剂：n有较好的混溶性，采用芳基、聚酯、聚醚改性。n芳基改性，使相容性增加，耐热性提高；n聚酯提高耐热性，降低表面张力；n聚醚用于调节极性，品种多，使用较普遍。第62页/共86页2023/3/1863 2.光稳定剂在日光中，紫外线（290400nm）的能量与有机材料的化学键能相当，当有机材料长期暴露于日光中时，会发生光氧化降解而老化。不同的有机材料，因分子结构不同，光氧稳定性有很大差别。第63页/共86页2023/3/1864有机硅和有机氟材料有良好的抗老化性；丙烯酸树脂长期曝晒仅透明性降

45、低；芳香族聚氨酯除了黄变外，还有物理力学性能的下降；聚酯有一定的光泽下降和光降解；环氧树脂发生严重的粉化降解。分子中含有不饱和基团、羰基、醚键时，光敏感作用更强，提高材料的光稳定性更为重要。第64页/共86页2023/3/1865光老化的重要因素是光引发，所以，光敏基团或光敏物质是光引发降解的内在根源。因此，吸收紫外线的能量，添加光稳定剂和抗氧剂是有机材料稳定的重要手段。典型的紫外线吸收剂是能形成分子内氢键环的化合物，吸收的高能量将氢键破坏，转化为热能释放，分子内氢键环能周而复始地形成和开环。分子内氢键越强，氢键的断裂能越高，吸收的紫外线能量越多，光稳定性越好。第65页/共86页2023/3/

46、1866（1）二苯甲酮衍生物主体结构为邻羟基二苯甲酮，与树脂有良好的相容性和加工稳定性，吸收波长范围280340nm。（2）邻羟基苯基苯并三唑衍生物吸收波长范围300385nm。与树脂相容性良好，色浅，应用较广。第66页/共86页2023/3/18673.增塑剂 用于增加涂膜柔韧性的助剂。常用的有邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯及氯化石蜡等。4.催干剂 是指能提高氧化交联型涂膜固化速度的物质，起加速固化的作用，俗称干料。主要是油溶性的有机酸金属盐类，常用的有铅、钴、锰的环烷酸盐、辛酸盐、松香酸盐和亚油酸盐。第67页/共86页2023/3/1868 5.其他助剂 触变剂加入涂料中，在没有剪切力

47、的情况下会形成胶冻状的结构，受到较高剪切力时则有较好的流动性，剪切力取消又会恢复成胶冻状态。这种现象称为触变，加入触变剂的涂料，在施工时能避免发生流挂和流淌现象，贮存时可减少或消除颜料沉淀现象。防霉剂，用于防止常用涂料特别是水性乳胶涂料受细菌或霉菌生长的添加剂。常用的防霉剂有有机汞化合物，有机锡化合物，偏硼酸钡，氧化锌等。增稠剂可增加涂料的粘度，降低流动性。第68页/共86页2023/3/1869涂料的分类涂料的分类按成膜物来分（表按成膜物来分（表1-11-1）（1 1）转换型或反应型涂料：在成膜过程中伴有）转换型或反应型涂料：在成膜过程中伴有化学反应，一般均形成网状交联结构，成膜物化学反应，

48、一般均形成网状交联结构，成膜物为热固型聚合物。此类又分为热固型聚合物。此类又分气干型：在常温下可交联固化，如醇酸树脂涂气干型：在常温下可交联固化，如醇酸树脂涂料。料。烘烤型：需在高温下完成反应，如氨基漆等。烘烤型：需在高温下完成反应，如氨基漆等。（2 2）非转换型或挥发型涂料：其成膜仅是溶剂）非转换型或挥发型涂料：其成膜仅是溶剂的挥发，成膜过程中聚合物未发生任何化学反的挥发，成膜过程中聚合物未发生任何化学反应，成膜物是热塑型聚合物，如硝基漆、氯化应，成膜物是热塑型聚合物，如硝基漆、氯化橡胶漆等橡胶漆等第69页/共86页2023/3/1870性 质热 塑 性热 固 性n 在涂刷粘度下的固体含量（

49、包括颜料）n 主要溶剂n 漆干的条件n 漆膜的性质n 单位面积（相同厚度）的漆膜需用量比较n 低（20%-30%）n 酯类、酮类，价格较贵n 可自然干燥，也可高温进行，条件要求不严n 对溶剂敏感，可重新溶解；损坏后易于修复；需用抛光的办法才能取得高光泽n 2-3n 较高（-50%-70%）n 烃类，价格便宜n 条件比较严格，可能要求特殊条件和催化剂，可气干或烘干n 漆膜不再可溶，修补困难，不需要抛光就可得到高光泽的漆面n 1表 两类涂料的比较第70页/共86页2023/3/1871按溶剂分按溶剂分（1 1）有溶剂涂料：又可分为水性涂料和溶剂型）有溶剂涂料：又可分为水性涂料和溶剂型涂料，其中，溶

50、剂含量低的又称高固体份涂料。涂料，其中，溶剂含量低的又称高固体份涂料。（2 2）无溶剂涂料：包括粉末涂料、光敏涂料及）无溶剂涂料：包括粉末涂料、光敏涂料及干性油等。干性油等。按颜料分按颜料分 无颜料的清漆无颜料的清漆 加颜料的色漆：又可按颜料的品种及颜色分类。加颜料的色漆：又可按颜料的品种及颜色分类。第71页/共86页2023/3/1872名称组成特点及用途常用品种溶剂型涂料有机高分子合成树脂+有机溶剂+颜料、填料、辅助材料涂膜细而坚韧，较好的耐水性、耐候性及其密性；易燃，溶剂挥发对人体有害，价格较贵。可作内外墙涂料过氯乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、氯化橡胶、丙烯酸酯等。水溶性涂料水溶性合成树脂+水+