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应用实验室实习培训涂料整体认知培训一、涂料的定义：涂料是一种涂覆在物体表面并能形成牢固附着的连续涂膜的配套性工程材料涂料的组成1.成膜物质主要是由树脂或油组成，是构成涂料的基础2.分散介质挥发性有机溶剂或水，使成膜物质分散形成粘稠液体3.颜料和填料主要用于着色和改善涂膜性能4.辅助材料润湿剂，分散剂，流平剂，消泡剂，抗结皮剂等，在涂料形成涂膜过程中起到重要作用1.成膜物质涂料按成膜物质主要分为两大类，即油基性涂料和合成树脂涂料油基性涂料成膜物质主要为油脂、天然树脂、酚醛树脂和沥青四大类，合成树脂涂料成膜物质主要为丙烯酸树脂、聚酯树脂（饱和/不饱和）、环氧树脂、氨基树脂、醇酸树脂、聚氨酯和硝基纤维素等等，酚醛树脂涂料由于其性能一般，制造工艺简单，将其归于油基性涂料。一般来说，通过区别涂料的制造工艺繁简和性能优劣我们将油基性涂料称为低档涂料，合成树脂涂料称为高档涂料。2.分散介质涂料以分散介质区分主要有溶剂型涂料、水性涂料和无溶剂型涂料三种。①、溶剂型涂料溶剂主要用于溶解成膜助剂；降低涂料体系粘度，利于施工；增加涂装物体表面润湿性，提高涂层附着力。溶剂型涂料是目前主流涂料，但是随着环境保护要求越来越严格以及安全生产的考虑，依然存在着较大的改进空间。②、水性涂料以水为分散介质的涂料称为水性涂料，主要有水性树脂涂料、水性乳液涂料和水悬胶涂料三大类。严格意义上来说，水性涂料也属于溶剂型涂料的一种，由于水性涂料满足大多数国家VOC排放的要求，目前为涂料发展主要方向。③、无溶剂型涂料主要有粉末涂料和辐射固化涂料等，无溶剂型涂料无溶剂挥发，污染小，效率高。3.颜（填）料颜填料无机类有机类炭黑钛白粉、立德粉等体质颜料氧化铁类酞青颜料三芳甲烷颜料多环颜料偶氮颜料白色颜料主要有钛白粉、锌白、立德粉（锌钡白）、铅白等，目前钛白粉为涂料中应用较广的白色颜料。炭黑按生产方式主要有槽黑、炉黑、灯黑和热裂黑等，生产工艺的不同带来炭黑粒径、BET、DBP和PH值等的不同，从而带来涂料中炭黑表现出的各项性能差异。实验时，由于炭黑颜料的特殊性，一般选用高分子类分散剂进行研磨，同时将炭黑作为有机颜料的一类。氧化铁类颜料种类繁多，主要有铁红、铁黄、铁绿、铁黑等，颜色的差异主要是由于Fe价键和含结晶水量的不同引起的。体质颜料是指起填充作用的颜料，可以增加涂膜的厚度，提高涂膜的性能，降低涂料的成本。主要有高岭土、滑石粉、轻钙、重钙、云母粉等。有机颜料色彩鲜明，着色力强，密度小，无毒性，但是耐光、耐热和耐溶剂的性能往往较无机颜料要差，当然现在有机颜料中的高级品种已经能满足长时期户外曝晒，高温加工，耐溶剂等方面的性能要求。在我们实验室中，有机颜料色浆制备占着较大一部分，各类有机颜料都有所涉及，如酞青颜料（酞青蓝、酞青绿），苯并咪唑酮颜料（H3G、H5G），双吡咯酮颜料（DPP2030），色酚AS系列(F3RK70)，多环类颜料（蒽醌红3BL）等等，在此就不详细阐述，有待以后工作中深入了解。4.辅助材料1）、分散剂实际是一类表面活性剂，它具有抗絮凝或降低絮凝力的作用，既可以帮助颜料的润湿，又可以稳定颜料在涂料体系中的均匀分散。2）、催化剂主要是加速涂料的干燥成膜，减少其实干的作业时间，提高工作效率3）、防结皮剂可以有效抑制氧化干燥型涂料储存中表面出现结皮的现象，减少损失，但是其对成膜的时间有一定的副作用。4）、流平剂和消泡剂流平剂有利于保证涂膜表面平整，增加美观，同时特殊的流平剂还有增加涂膜表面滑度和抗划痕能力；消泡剂在涂料运输中可以抑制罐内气泡的产生同时可以保证施工过程中产生的气泡快速消除，保证施工效率。就笔者看来，一个化合物在所应用体系要能够作为消泡剂，必须满足两个条件，第一它与体系不相容，第二它的表面张力低于体系；而一个化合物在所应用体系要作为流平剂，也需要满足两个条件，第一它与体系有限不相容，第二它的表面张力低于体系。也就是说，消泡剂和流平剂最重要的区别因素只有一个，就是与体系的相容性的限度。二、涂料的生产工艺及主要设备1、涂料的生产工艺涂料的生产制备综合来说只是单纯的物理加工过程，生产过程具有设备单纯，流程短，通用性强的特点。一般从生产组织角度的角度可以划分为①配料的预混合②研磨③调漆④过滤⑤灌装入库五道工序。在实际生产中，由于产品种类的不同，研磨设备、工艺的不同，具体工艺会随生产的需要进行改变。2、涂料生产的主要设备仓储设备：各原料储罐、中间储罐；运输设备：叉车，货运电梯等；分散设备：高速分散机、砂磨机、球磨机、三辊机、单棍机等；调漆设备：带搅拌器调漆储罐；计量设备：磅秤、电子称等；过滤设备：自清洗过滤机、振动筛、过滤器；包装设备：打包机、标签打印机等。部分设备图例由于考虑具体操作及实验室现场环境，实验室内涂料制备设备相对于实际生产是有较大差距的。①高速分散机：实验室中用于调漆阶段的高速分散和搅拌，同时配合其他工装可以进行涂料的砂磨。②震荡机：原料按照配方与适量砂磨珠加入密闭容器后，置于震荡机形成等效球磨效果；同时也可用于清漆体系的均匀混合。三、涂料成品的质量管理涂料成品的质量检验项目及相应方法主要有如下诸项：1、漆膜的颜色和外观要求涂膜平整光滑，且用分光测色仪和光泽度仪分别测量色差和光泽，与标准样差距在有效范围内；2、粘度涂料粘度及状态符合标准，用转子型粘度计或T-4杯测量；3、细度：选择合适量程细度板进行测量；4、遮盖力以分光测色仪测量涂膜遮盖力，针对不同色漆，符合其标准；5、硬度涂膜干燥后，用不同硬度铅笔划过漆膜，测其硬度是否符合指标要求；6、干燥时间将涂料以适量厚度涂膜，置于涂膜干燥仪上，测量其干燥时间；7、附着力配合附着力划格板测量涂膜粘附牢度或底面漆相互结合的牢度；8、涂层柔韧性测定9、涂层耐水性和耐油性的测定下面简单的介绍一下实验室较为常用的三种不同干燥形式的涂料。1、高温烤漆2、低温烘烤漆3、自干型漆一、高温烤漆由高温烘烤的形式使成膜物质发生交联反应，从而涂层干燥的一类涂料，称为烤漆。实验室中常用的两种：1、聚酯氨基烤漆聚酯氨基烤漆漆膜坚硬、耐磨，且光泽高，但是附着力较差。2、丙烯酸氨基烤漆。丙烯酸树脂和氨基树脂拼用后不但能降低氨基树脂烘烤温度，同时又能兼具两种树脂涂层的优点。二、低温烘烤漆1、羟基丙烯酸树脂异氰酸酯交联型（PU）在低温烘烤下，异氰酸根（NCO）与羟基发生交联反应，从而是涂层固化成膜。2、醇酸树脂异氰酸脂交联型短油醇酸树脂中含有大量的羟基基团，与异氰酸单体混合下，起成膜机理与前者相似。前两种低温烘烤漆，在室温下也能干燥成膜，只是时间较长，不利于施工，在低温下烘烤半小时即能实干。三、自干性漆1、气干型醇酸树脂漆长油醇酸树脂与空气中的氧气发生氧化反应从而使涂层固化，从而得到各项性能全面平衡的漆膜。2、醇酸硝基漆3、热塑性丙烯酸树脂漆（TPA）4、低羟丙烯酸树脂漆