第三章溶剂型涂料品种简介及其涂装工艺(1)

2019/10/31第三章溶剂型涂料品种简介及其涂装工艺第一节常用溶剂型涂料第二节涂料的选用与配套第三节溶剂型涂料的涂装方法与设备第四节涂料涂膜的性能测试及涂装防护工艺试验复习题2019/10/321、能根据涂料品种的主要成膜物质结构分析涂料性能特点及使用要求,了解溶剂型涂料的四种成膜机理；2、了解涂料的选用与配套原则、涂层常见弊病及解决办法、各种涂装方法的基本原理及涂装方法的选用；3、通过实验熟悉和掌握涂料及涂膜的常规质量检测方法，知道对涂料产品的性能和涂装的质量进行有效的控制。本章教学要求：2019/10/33第一节常用溶剂型涂料一、油基性涂料——Y，T，F，L二、合成树脂涂料——C，Z，A，Q，B，H，S，W三、特殊涂料——带锈底漆，高固体份涂料，光固化涂料，达克罗涂料第一节常用溶剂型涂料2019/10/34一、油基性涂料油基性涂料就是以动植物油和改性树脂为基本原料，经高温熬炼到一定粘度后，加入颜填料、催干剂等，并以适当溶剂调制而成的涂料产品。成膜机理主要是依靠成膜高分子与空气中的氧发生氧化聚合反应固化成膜。用途主要用于建筑、维修和涂装要求不高的工程。返回第一节常用溶剂型涂料2019/10/35油度以油和树脂共同作为成膜物质的涂料中，油和树脂的比例或含油量称为油度。（1）在油基漆（如、酯胶漆、酚醛漆）中，按油与树脂的质量比例划分：短油度漆，树脂：油=1：n（n＜2）；中油度漆（n=2-3）；长油度漆（n＞3）。（2）在醇酸漆中按油所占树脂总量的百分数划分，P74：短油度漆，含油量为树脂总量的45%以下；中油度漆，含油量为树脂总量的45-60%；长油度漆，含油量为树脂总量的60%以上。第一节常用溶剂型涂料2019/10/36油脂涂料是以干性油（如桐油、亚麻油、梓油等）为主要成膜物的一类涂料。其特点是易于生产、价廉、涂刷性好、涂膜柔韧性及附着力好。在干燥过程中虽有溶剂挥发，但主要是依靠成膜高分子之间的氧化聚合固化成膜，也就是说它们的成膜是与空气中的氧发生化学反应的结果（植物油脂肪酸结构中的双键反应所致），干燥慢，不适宜流水作业应用，机械性能欠佳，浸水膨胀，不耐酸、碱和有机溶剂，不能打磨抛光。主要用于建筑、维修和涂装要求不高的工程。1、油脂涂料（Y）返回油脂涂料第一节常用溶剂型涂料2019/10/37天然树脂涂料是以干性植物油，与天然树脂（主要有松香、虫胶及我国特产天然大漆）经过热炼制得漆料，加入颜料、催干剂、溶剂等制成。可分清漆、磁漆、底漆、腻子等。具有原料易得，制造容易，价格低廉、施工方便，性能良好（其干燥性能、光泽、硬度、弹性等比油脂漆均有提高）的特点，广泛用于木器、家具、工（业）民（用）建筑、金属制品，但耐候性欠佳（干性油上双键氧化聚合所致）。2、天然树脂涂料（T）返回天然树脂涂料第一节常用溶剂型涂料2019/10/383、酚醛树脂涂料（F）酚醛树脂是酚与醛在碱性催化剂存在下经缩聚而成一类树脂的总称。常见的是苯酚或其同系物(甲酚、二甲酚等)和衍生物与甲醛的缩聚物。因所用原料催化剂和生产工艺的不同，又有多种酚醛树脂。H2OOH+HCHOOHCH2OHOHOHCH4OH+苯酚甲醛羟甲基苯酚酚醛缩合物酚醛树脂粉返回第一节常用溶剂型涂料2019/10/39用于制漆的酚醛树脂醇溶性酚醛树脂油溶性酚醛树脂水溶性酚醛树脂热塑性醇溶酚醛树脂热固性醇溶酚醛树脂松香改性酚醛树脂纯酚醛树脂（100%酚醛树脂）其他酚醛树脂（如丁醇醚化酚醛树脂）按溶解性分类按改性方法分类低分子量酚醛树脂是水溶性的，中等分子量的可溶于有机溶剂。酚醛树脂是酚醛树脂涂料的成膜物质，用于制漆的酚醛树脂可归纳为：第一节常用溶剂型涂料2019/10/3104、沥青涂料（L）沥青分为天然沥青、石油沥青和焦油沥青。天然沥青是石油渗出地表经长期暴露和蒸发后的残留物；石油沥青是将精制加工石油所残余的渣油，经适当的工艺处理后得到的产品。焦油沥青是煤、木材等有机物干馏加工所得的焦油经再加工后的产品。工程中采用的沥青绝大多数是石油沥青。焦油沥青毒性较大，天然沥青毒性最小。沥青引起的毒害，主要是接触其粉尘或烟雾所致。沥青类防水涂料不应在室内装修中使用。可用于屋顶补漏、船用底漆。普通型环氧沥青涂料返回第一节常用溶剂型涂料2019/10/311以合成树脂为主要成膜物质的涂料叫做合成树脂涂料，又叫树脂涂料。涂料用合成树脂应有如下特点：a、具有优良的成膜性和特定的涂膜性能；b、与其它涂料用合成树脂可互溶；c、能适当地润湿颜料；d、良好的贮存稳定性；e、电沉积涂料用树脂要能带电荷，并能溶于水；f、能溶于有机溶剂。二、合成树脂涂料返回第一节常用溶剂型涂料2019/10/3121、醇酸树脂涂料（C）（1）醇酸树脂的制备醇酸树脂是用多元醇与多元酸及植物油脂肪酸通过酯化聚合而制得的一类合成树脂。以苯酐（邻苯二甲酸酐）：甘油：脂肪酸＝1：1：1酯化聚合，得到一种聚合度非常高的树脂：多元醇CCOOOCH2CHCH2OOCC17H31On返回邻苯二甲酸酐十八碳双烯酸（亚油酸）第一节常用溶剂型涂料醇酸树脂2019/10/313（2）醇酸树脂的分类①干性油醇酸树脂：由高不饱和脂肪酸或油脂制备的醇酸树脂，可以自干或低温烘干，溶剂用二甲苯和200号溶剂油（松香水）。该类醇酸树脂通过氧化交联干燥成膜。②不干性油醇酸树脂：不能单独在空气中成膜，属于非氧化干燥成膜，主要是作增塑剂和多羟基聚合物（油）。③半干性油醇酸树脂：性能在干性油、不干性油醇酸树脂性能之间。2019/10/314醇酸树脂的改性途径：通过往醇酸树脂的脂肪酸烃基的双键中引入其它基团或醇酸树脂上保留的羟基、羧基等与其它基团发生反应，可以对醇酸树脂进行改性，使醇酸树脂和醇酸树脂漆的性能得到提高。第一节常用溶剂型涂料江苏金陵牌醇酸树脂涂料2019/10/315（3）醇酸树脂涂料性能及成膜机理醇酸树脂涂料是以醇酸树脂为主要成膜物质的一类涂料的总称。因含有多个强极性基团（酯基-COOR、羧基-COOH、羟基-OH），在金属和木材上有良好的附着力，被广泛用作各种底漆（如铁红醇酸底漆C06-1）。第一节常用溶剂型涂料2019/10/316氧化聚合型涂料的成膜机理醇酸树脂涂料属于氧化聚合型涂料的一种，按氧化聚合机理干燥成膜。氧化聚合型涂料大部分是指以油或油改性树脂为主要成膜物质的一类涂料。可以常温干燥，也可低温烘烤（70-80℃），烘烤后的漆膜性能提高。这类涂料在贮存期间要注意容器的密闭，隔绝与外界空气的接触，防止涂料表面结皮。第一节常用溶剂型涂料2019/10/317性能特点①适用于喷、刷、浸涂、电泳涂装等多种方法。②稀释剂可用X-6，也可用松香水（即200号溶剂汽油）、二甲苯等混合溶剂。③可常温干燥，也可烘干，烘干后的漆膜性能比常温干燥好。④中油度醇酸树脂磁漆（C04-42）是醇酸树脂漆中目前产量用量最大的一种。第一节常用溶剂型涂料2019/10/3182、聚酯树脂涂料（Z）（1）聚酯树脂由（饱和或不饱和）二元酸和饱和的二元醇酯化缩聚而成的一种合成树脂。nHCOO(CH2)XCOOH+nHO(CH2)YOH→HO[-CO(CH2)XCOO(CH2)YO-]nH+(2n-1)H2O①不饱和聚酯树脂——指分子主链上含有不饱和双键的聚酯，可用于高级木器漆和绝缘漆的制造。②饱和聚酯树脂——当多元酸是饱和酸时，所制得的是饱和聚酯树脂，可用作增塑剂。返回第一节常用溶剂型涂料2019/10/319不饱和聚酯树脂与醇酸树脂的区别：醇酸树脂是用多元醇与多元酸及植物油脂肪酸通过酯化聚合而成，醇酸树脂的双键位于侧链上，依靠空气的氧化作用交联固化，氧化聚合成膜。不饱和聚酯可理解成不含油的醇酸树脂，它是利用其主链上的双键与交联单体（如苯乙烯）的双键依靠自由基型引发剂引发共聚反应，交联固化成膜。2019/10/320聚酯漆的应用第一节常用溶剂型涂料聚酯漆聚酯漆施工过程聚酯漆应用2019/10/321（2）聚酯树脂涂料以聚酯树脂为主要成膜物质的一类涂料的总称。不饱和聚酯在涂料行业主要用来配制不饱和聚酯漆及聚酯腻子（俗称原子灰）。不饱和聚酯涂料分为气干型不饱和聚酯和辐射固化（光固化）不饱和聚酯两大类。可以制成无溶剂涂料。主要用于家具、木制地板、木器工艺品、金属防腐等方面。不饱和聚酯涂料——由不饱和聚酯的苯乙烯溶液、引发剂、促进剂、（颜料）和助剂等组成的。能常温下固化（多包装）。第一节常用溶剂型涂料2019/10/322成膜机理——在引发剂及促进剂的共同作用下，不饱和聚酯的主链中的不饱和双键与作为活性溶剂的烯类单体（苯乙烯）进行游离基共聚反应而固化成膜。苯乙烯——在成膜过程中并不挥发而是与不饱和聚酯共同形成坚硬耐磨的固体涂膜。苯乙烯既有一般溶剂的作用，但又不像一般溶剂那样挥发而弥散于大气中，故称其为活性溶剂（参与反应）。可用于制备无溶剂漆（或无溶剂涂料）。第一节常用溶剂型涂料2019/10/323引发剂——又称硬化剂或固化剂，依靠引发剂分解产生的游离基引发不饱和聚酯和苯乙烯单体进行游离基共聚反应。引发剂多为过氧化物和过氧化氢化物。促进剂——又称活化剂，在常温条件下能加速引发剂分解产生游离基，引发不饱和聚酯和苯乙烯单体进行共聚反应。常用品种有环烷酸钴。引发剂与促进剂间的反应很剧烈，应分开保管。第一节常用溶剂型涂料2019/10/324阻聚剂——提高苯乙烯溶剂储存寿命，常用品种有对苯二酚。不饱和聚酯树脂的自干漆为多组分分装型涂料。组分一：不饱和聚酯的苯乙烯溶液+促进剂+阻聚剂+助剂等；组分二：引发剂。现用现配。第一节常用溶剂型涂料2019/10/3253、氨基树脂涂料（A）（1）氨基树脂及性能特点含氨基（—NH2）化合物与醛类（主要是甲醛CH2O）经缩聚反应，再以醇类改性，制得的能溶于有机溶剂的一类树脂的总称。涂料常用氨基树脂的主要品种为：三聚氰胺甲醛树脂脲醛树脂三聚氰胺，俗称密胺、蛋白精返回第一节常用溶剂型涂料2019/10/326①氨基树脂制备三聚氰胺与甲醛CH2O缩合得到羟甲基物（—CH2OH），羟甲基物在弱酸性条件下与丁醇一类的一元醇加热进行缩合醚化（即丁醇醚化），其分子结构如下：丁醇改性脲醛树脂丁醇改性三聚氰胺树脂HOCH2NH9C4OH2CCNCNCNNCH2OHCH2OC4H9NH9C4OH2CCH2OHHOCH2CH2OC4H9NCONHOCH2CH2OC4H9丁醇醚化的作用——解决了氨基树脂在烃类溶剂（主要指芳香烃：苯、甲苯、二甲苯等）中的溶解性和与其它树脂的相溶性问题。第一节常用溶剂型涂料2019/10/327②氨基树脂性能特点：a)单独的三聚氰胺甲醛树脂加热固化所得的涂膜硬而脆。b)单独的三聚氰胺甲醛树脂在钢铁等极性基体上附着力差。c)三聚氰胺甲醛树脂一般和多种树脂拼用（称为改性）。d)主打品种氨基醇酸烘漆或磁漆（A04-9）。第一节常用溶剂型涂料2019/10/328①成膜机理醇酸树脂在此起到增塑剂作用，该大分子的引入，使氨基树脂分子间间距拉大，滑动变的容易，漆膜韧性增强。（2）氨基树脂涂料性能及应用以氨基树脂及醇酸树脂为主要成膜物质的一类涂料的总称，简称氨基漆。氨基树脂涂料主要靠氨基树脂上的-OH或-OC4H9和醇酸树脂链上的-OH在高温烘烤时发生分子间缩聚反应而固化成膜，使涂膜具有较好的机械性能、硬度、附着力和抗水性能。△缩合反应A-OC4H9+C-OHA-OH+C-OHA-O-C+C4H9OHA-O-C+H2O第一节常用溶剂型涂料2019/10/329丁醇醚化脲—甲醛树脂醇酸树脂高温下氨基醇酸烘漆CO+HO—CHNNH—CH2OC4H9CH2—OCCOOHOCH2—OO—CC—O—CH2—CH—CH2—OOCCOCOO—CHNNH—CH2CH2CCOOHOCH2—OO—CCOO—CH2—CH—CH2—OOCCOH+C4H9OH第一节常用溶剂型涂料OH2019/10/330②使用事项以喷涂施工为主,采用丁醇+二甲苯混合溶剂。两层漆膜之间可采用“湿碰湿”涂装工艺。氨基漆通常依靠烘烤干燥成膜，应用受到限制（受工件大小或基材限制）。第一节常用溶剂型