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第七章涂料一、概述涂料的定义：涂料是一种可借特定的施工方法涂覆在物体（被保护和装饰的对象）表面上，经固化形成的连续性涂膜的材料。（一）涂料的作用1、保护作用湿气、酸雨、氧、H2S、COx、NOx、NH3、微生物、紫外线酸、碱、盐、有机溶剂“人靠衣装，佛靠金装！”“三分长相，七分衣装！”2、装饰作用房屋、家具、日用品等。3、色彩标志4、特殊作用如输油管内壁防结蜡涂料、船底防污涂料、示温涂料、“烧蚀涂料”、伪装涂料、防辐照涂料、导电涂料等。（二）涂料的组成不挥发何为体质颜料？体质颜料习惯上称为填料。是低折射率的白色和无色颜料，不具有着色和遮盖力，最早的体制颜料的应用时为了增加涂料体积，起到填充作用，降低涂料成本，随着科学技术的发展，体制颜料还可提高涂料各方面的性能，在漆膜中，体制颜料用来改善涂料的流平性、不渗透性、光泽度等，也可起着改善漆膜的力学性能，使漆膜经久坚硬耐磨等作用，体制颜料还可以更有效的提高钛白粉的遮盖力。增加涂料的固体份含量，降低涂料的VOC值。（三）涂料分类按形态分为固体（粉末）和液体（油性和水性）涂料按施工方法可分为：刷涂涂料、辊涂涂料、喷涂涂料、浸涂涂料、淋涂涂料、电泳涂料按干燥方式分为：常温、加热、湿固化、光固化等按使用层次分为：底漆、腻子、中层漆和面漆按涂膜外观分为：清漆、色漆、哑光漆、亮光漆、锤纹漆、浮雕漆等底漆底漆是油漆系统的第一层，用于提高面漆的附着力、增加面漆的丰满度、提供抗碱性、提供防腐功能等，同时可以保证面漆的均匀吸收，使油漆系统发挥最佳效果。面漆质量好就可以不用底漆，这种说法不对，因为面漆与底漆的功能不同，面漆更加侧重于最终的装饰与表观效果，而底漆则侧重于提高附着力、防腐功能、抗碱性等。腻子腻子(填泥)是平整墙体表面的一种装饰凝材料，是一种厚浆状涂料，是涂料粉刷前必不可少的一种产品。涂施于底漆上或直接涂施于物体上，用以清除被涂物表面上高低不平的缺陷。采用少量漆基、大量填料及适量的着色颜料配制而成。所用颜料主要是铁红、炭黑、铬黄等。填料主要是重碳酸钙、滑石粉等。可填补局部有凹陷的工作表面，也可在全部表面刮除，通常是在底漆层干透后，施涂于底漆层表面。要求附着性好、烘烤过程中不产生裂纹。面漆面漆是涂装的最终涂层，是建筑墙体装修中最后涂抹的一层，装修后所呈现出的整体效果都是通过这一层体现出来。因此对所用材料有较高的要求，不仅要有很好的色度和亮度，更要求具有很好的耐污染，耐老化，防潮，防霉性好，还要有不污染环境、安全无毒、无火灾危险、施工方便、涂膜干燥快、保光保色好、透气性好等特点。具有装饰和保护功能，如颜色、光泽、质感等，还需有面对恶劣环境的抵抗性。面漆主要体现在建筑外墙上。美国、欧洲、日本等发达国家的建筑外墙已经逐步摒弃了瓷砖、马赛克等装饰材料，80%以上使用涂料进行装饰。我国在建筑外墙领域，涂料的使用率很低，只有10%。清漆清漆(英文名：varnish)是不含着色物质的一类透明涂料，光泽好，成膜快，用途广。主要成分是树脂和溶剂或树脂、油和溶剂。涂于物体表面后，形成具有保护、装饰和特殊性能的涂膜，干燥后形成光滑薄膜，显出物面原有的花纹。清漆作为家庭装修中现场施工的最主要漆种是有其特有的原因的。聚酯漆对于施工环境和施工工艺要求很高，而清漆则不然。以涂刷过程中流坠常产生的漆泪为例，聚酯漆在涂刷过程形成的漆泪一旦凝固很难再溶解，而清漆的流平性很好，出现了漆泪也不要紧，再刷一遍，漆泪就可以重新溶解了。清漆独有的透明属性决定了它一般都用于一些有漂亮纹理的物体表面，如装修中的饰面板造型上，也可以用于家具表面。色漆为赋予涂膜以颜色，并阻挡光线透过，或为增强涂膜的机械性能、化学性能而在漆料中添加各种颜料及填料制成的涂料，涂于底材时，形成的涂膜能遮盖底材并具有保护、装饰或特殊技术性能，这种涂料称为色漆。它包括厚漆、调合漆、磁漆和可产生具有特殊性能的漆膜如防霉漆、变色漆和夜光漆等。色漆应有高的分散性、一定的基料含量、适当的施工黏度和贮存稳定性。哑光漆又叫“亚光漆”，是油漆的一种。哑光漆和半光漆主要是漆膜的光泽而言。一般来说半光漆的光泽度应在40-60之间（60度角）。哑光漆光泽应在20以下（60度角）。涂刷后半光漆漆膜较素雅，哑光漆漆膜更有质感。不过：亚光漆应该比较常用，比如有“超音速”和“亚音速”，亚光漆”的特点是漆面比较柔和，有点雾状。另外一种就是亮光漆。锤纹漆由改性醇酸树脂、专用色浆、助剂及铝粉等制造而成。花纹清晰、色泽鲜艳，施工方便。适用于室内各种机床设备、豪华门窗、保险柜等表面的装饰。浮雕漆浮雕漆是一种立体质感逼真的彩色墙面涂装材料。装饰后的墙面酷似浮雕般立体观感效果，所以称之为浮雕效果。浮雕漆不仅是一种全新的装饰艺术涂料，更是装潢艺术的完美表现。用浮雕喷枪喷出花点，然后用光塑滚筒把点压扁，干燥后即可上金属漆或乳胶漆，用透明防尘面漆罩光后效果更好。按底材类型为：金属漆、皮革漆、塑胶漆、木器漆等按使用对象分为：汽车漆、船舶漆、飞机漆、罐头漆等按功能分为：绝缘、导电、防锈、耐高温、防腐等按成膜物质分为：a.油脂；b.天然树脂；c.酚醛树脂；d.沥青；e.醇酸树脂；f.氨基树脂；g.硝酸纤维等；h.纤维素酯；i.过氯乙烯树脂；j.烯类树脂；k.丙烯酸树脂；l.聚酯树脂；m.环氧树脂；n.聚氨酯树脂；o.元素有机聚合物（有机硅、钛铝）特种涂料防火涂料防火涂料就是将其涂覆于物体表面所形成的涂层遇火受热膨胀形成隔热层达到防火阻燃的目的。防火涂料是用于可燃性基材表面，能降低被涂材料表面的可燃性、阻滞火灾的迅速蔓延；或用于非可燃性基材表面，用以提高被涂材料耐火极限的一种特种涂料。防火涂料涂覆在基材表面，除具有阻燃作用以外，还具有防锈、防水、防腐、耐磨和耐热性能，其涂层具有坚韧性、着色性、黏附性、易干性和一定的光泽。防污涂料防污涂料一般涂装于海洋水下设施和船底防锈漆之上，位于最外层。它的主要作用是通过漆膜中毒料的水解、扩散或渗出等方式逐步释放毒料，达到防止海洋附着生物附着于海洋水下设施或船底的目的。有毒的海洋防污涂料由于其毒性的危害已慢慢淡出市场(如有机锡防污涂料)，新型的无毒防污涂料主要有：低表面能防污涂料；以导电涂料为表层的电解海水防污技术；生物防污涂料及仿生防污涂料；以可溶性硅酸盐为防污剂的防污涂料；基于离子交换技术的防污涂料。其中应用比较广的是低表面能防污涂料。固体表面自由能越低，附着力就越小。低表面能涂料主要分为有机硅系列和氟化物系列两类。防水涂料丙烯酸乳液防水涂料；聚氨酯防水涂料；硅橡胶防水涂料；乙烯一醋酸乙烯防水涂料；改性沥青防水涂料。防腐涂料全世界每年因腐蚀造成的经济损失约在10000亿美元，是地震、火灾、风灾造成损失的总和，涂防腐涂料是最有效、最经济、应用最普遍的防腐方法，已受到国内外广泛关注防腐功能在于涂层的屏蔽作用、电阻效应、湿附着力、化学钝化和阴极保护作用，目前主要的防腐涂料有：环氧树脂涂料；无机涂料；互穿聚合物网络涂料；无机一有机聚合物涂料；聚硅氧烷涂料；氟碳涂料；钛纳米聚合物涂料。环氧防腐涂料是目前世界上用的最为广泛的防腐涂料，其防腐作用最为突出。耐高温涂料耐高温涂料是指在一定时限内，一定温度段内，能够经受高温环境氧化腐蚀的涂料，从而保护被涂物能在高温下正常工作。该涂料广泛应用于钢铁制造、冶金、石油工业、天然气开采、航空航天等工业领域。。一般分无机硅系列、有机硅系列。序号代号成膜物质类别主要成膜物质1Y油性漆类天然动植物油、清油（熟油）、合成油2T天然树脂漆类松香及其衍生物、虫胶、乳酪素、动物胶、大漆及其衍生物3F酚醛树脂漆类改性酚醛树脂、纯酚醛树脂、二甲苯树脂4L沥青漆类天然沥青、石油沥青、煤焦沥青、硬脂酸沥青5C醇酸树脂漆类甘油醇酸树脂、季戊四醇醇酸树脂、改性醇酸树脂6A氨基树脂漆类脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂7Q硝基漆类硝基纤维素、改性硝基纤维素8M纤维素漆类乙基纤维、苄基纤维、羟甲基纤维、醋酸纤维、醋酸丁酯纤维、其它纤维及酯类9G过氯乙烯漆类过氯乙烯树脂、改性过氯乙烯树脂10X乙烯漆类氯乙烯共聚树脂、聚醋酸乙烯及其共聚物、聚乙烯醇缩醛树脂、聚二乙烯乙炔树脂11B丙烯酸漆类丙烯酸酯树脂、丙烯酸共聚物及其他改性树脂12Z聚酯漆类饱和聚酯树脂、不饱和聚酯树脂13H环氧树脂漆类环氧树脂、改性环氧树脂14S聚氨酯漆类聚氨基甲酸酯15W元素有机漆类有机硅、有机钛、有机铝等元素有机聚合物16J橡胶漆类天然橡胶及其衍生物、合成橡胶及其衍生物17E其它漆类未包括在以上所列的其它成膜物质，如无机高分子材料、聚酰亚氨树脂等18辅助材料稀释剂、防潮剂、催干剂、脱漆剂、固化剂（四）涂料命名命名原则涂料全名＝颜料或颜色名称＋成膜物质名称＋基本名称例如：锌黄酚醛防锈漆、红醇酸瓷漆、白硝基瓷漆对某些具有特殊用途的涂料可以在成膜物质后面加以说明，如：醇酸导电瓷漆（五）涂料基本作用原理涂料的粘结力和内聚力涂料的粘结力是指涂膜与基质间的粘合能力。内聚力是向内的，粘结力是向外的力，具有高度向内的力的物质就不在有更多的粘结力。涂膜收缩与粘结力涂膜收缩倾向造成薄膜从基质上剥离，如何解决？（提高粘结力、添加体质颜料、增加膜韧性）涂膜固化机理１、物理机理—干燥２、涂料与空气中的氧反应固化３、涂料的组分间的反应使其交联固化（六）早期使用的涂料二次世界大战以前，保护性涂料都是用高度不饱和性的天然油，主要有亚麻仁油、鱼油、以及桐油。这些油中含有不饱和双键，具有单体的功能。但是它们并不需要加入过氧化物作为催化剂，而是利用空气中的氧使不饱和酸链上的碳原子过氧化。脂肪酸的铝盐、铭盐和锰盐等可溶性金属化合物，能加速这个过程。亚麻仁油饱和脂肪酸7～11％油酸15～22％亚油酸18～26％次亚油酸49～50％油酸：C17H33COOH，单烯酸；亚油酸：C17H31COOH，双烯酸次亚油酸：C17H29COOH，三烯酸。加入颜料，可以改善涂膜的保护质量。氧化锌能吸收波长低于360nm的紫外线；阻止微生物(如霉菌)的生长；和油被酶分解后产生的游离酸相作用。亚麻仁油较适合木材、纤维、纸张涂膜。亚麻仁油对金属防腐无效。金属防腐要求(高内聚力、高粘接力），早期使用鱼油作为底漆。（七）按剂型分类的重要涂料1、溶剂性涂料商业上的溶剂性涂料包含颜料、高聚物和溶于溶剂中的添加剂。溶剂的作用涂料中的溶剂兼有促进涂料的成膜和控制、改善涂料性质及应用的双重作用，归纳涂料中溶剂的具体作用如下：①溶解粘接剂（或称成膜剂）；②使组成粘接剂的组分均一化；③改善颜料和填料的湿润性，减少颜料的漂浮；④延长涂料的存放时间；⑤在生产中，调整操作粘度，用溶剂来优化涂料，减少问题的发生。⑥在涂刷时，可帮助被涂表面与涂料之间的浸润，特别是对未进行脱油及清洁处理的被涂表面，可增加被涂表面的粘接；⑦当涂刷垂直物体表面时，可校正涂料的下垂性及物理干燥性；⑧减少刷痕、气孔。涂料工业是溶剂的最大用户，有一半以上是烃类，其余是酮、醇、酯等。2、水性涂料千百年来，人类一直关心自己周围环境的美化，以各种色彩美化环境，包括以色彩美化自身，染衣服、染皮肤、描眉画眼，也包括以色彩美化自己的家居环境，以多彩的涂料来涂饰墙壁和家具。早期的画家使用的是矿物颜料，是水的悬浮液或是用水或清蛋白来调配。脂肪、滑石、动植物油也可以用来做粘接剂。所以在涂料发展的开始就有水稀释的和低溶剂的涂料存在。最早的商品化水基涂料是在20世纪30年代出现的。当时在加拿大出现了以聚醋酸乙烯胶乳为粘接剂的商品涂料。随着合成树脂技术的不断发展和各种单体不断商品化，出现了多种树脂胶乳，包括聚丙烯酸酯胶乳、苯乙烯丁二烯共聚胶乳、苯乙烯丙烯酸酯共聚胶乳、醋酸乙烯丙烯酸酯共聚胶乳和醋酸乙烯乙烯共聚胶乳等，使得水基涂料配方的选择范围大大扩展，这不但为水基涂料更广泛的应用提供了条件，而且也使其扩展在纺织、造纸和胶粘剂工业上的应用。水性涂料的分类进入90年代，水基涂料发展速度非常快，已形成多品种、多功能、多用途、庞大的体系。水基涂料可以根据下面几个方面