胶粘剂与涂料教学大纲

1胶粘剂与涂料（教学大纲）授课班级：2004级高分子材料与工程学生人数：34人学时：32选用教材：1、实用涂装基础及技巧化学工业出版社作者：曹京宜2002年出版2、胶粘剂基础与配方设计化学工业出版社作者：向明2002年出版2本课程是该专业的指导性选修课之一。随着高分子材料的发展，涂料与胶粘剂这两种材料，已广泛应用于国民经济的各个领域。本课程主要讲述两种材料的基础理论知识，着重讲解其配方设计几施工工艺过程，包括表面处理、施工方法、工具及技巧、常见的问题及法治方法、安全防护措施，并结合相关的试验，使学生对这两种材料的基础性能及施工工艺，有比较清晰的认识和感受，并具备了一定的动手能力，符合当今市场经济的人才培养模式。内容：第一章：实用涂料基础介绍基础知识、涂料特性、适应范围、配套设计第二章：施工前表面处理方法及技巧介绍其意义及各种不同材料的处理方法及技巧第三章：涂料施工工具及方法介绍五种施工工具及方法和常见设备第四章：涂料施工技巧介绍施工环境对施工工业的影响及不同品种第五章：涂料及涂膜的病态与防治措施介绍三大类别的病态及防治方法第七章：施工的安全与防护介绍中毒、火灾、爆炸三种主要事故的防护措施3教材二：胶粘剂基础与配方设计第一章：绪论介绍其发展及应用第二章：粘接机理介绍几种粘接机理及品种的选择与前处理方法第三章：粘接结构的破坏介绍其破坏机理及其影响因素第四章：胶粘剂的配方设计原理及粘接接头设计基础介绍配方设计，与接头设计（形式）第五章：各类粘接剂及其配方结合合成工业学综合介绍第六章：被粘材料的表面处理介绍处理方法，及不同材料的相关具体方法4胶粘剂与涂料（教材一）教案第一章：实用涂料基础第一节常用涂料基础知识定义：涂料（油漆）：一种能牢固地涂覆在物体（基本）表面，起保护、装饰标志9公路路标等）和某些特殊作用的化合物。例：桐油（麻丝）造船（木船等）。天然→有机→合成树脂一、涂料基本术语1、涂料（coating）[包含油漆等]，保护装饰特殊（绝缘防腐标志等），固态涂膜或由液固（喷涂）。成膜2、有机涂料（crganiccoating）。物质3、无机涂料（inorganiccoating）。8、腻子：填补表面微细缺陷（涂料+填料）。17、双组份：（与单组份区别：单：溶剂挥发；双：加固化剂使之固化）。25、增塑剂或增韧剂：改善漆膜柔韧性。29、稀释剂：降低涂料粘接，便于施工。30、颜料或填料：改善色泽，提高强度。二、涂料产品的分类和命名1、分类：17大类，主要有（形态、施工方法、性能、干燥方式、层次）。2、命名：（1）原则：涂料全名=颜料+成膜物质+基本名称。（2）颜色位于最前面。（3）适当简化。（4）习惯名称。（5）用途特性。（6）烘烤（应注明）有温度要求。3、涂料型号5Q01—17涂料类别涂料产品序号代号涂料产品基本名称代号但由于品种众多，产生重复与雷同名称，无统一规范，最终以产品说明书为准，或国标（GB）三、涂料的组成三类主要：决定涂层的特性、特点。油料或树脂成膜次要：颜料、填料。物质辅助：各料助剂1、主要成膜物质：涂料基料或漆料能使涂料牢固附着于被涂物表面，形成连续的固体涂膜，使颜、填料被其包裹、湿润和分散。2、次要成膜物质：色漆的主要成份：装饰：防腐、绝缘、阻燃颗粒细度视涂料功能而定，均匀分散。分类：（1）来源：天然与合成（2）成分：无机与有机合理选用（品种、比例）以改善提高涂料性能。3、辅助成膜物质（1）助剂：影响：外观赋有稳定性，施工工艺、涂料特性。（2）溶剂：降低粘度，易于施工，尤其是单组份溶剂，品种及比例直接影响涂料性能。分类：a/功能：真溶剂、助溶剂、稀释剂。b/沸点：低、中、高。c/来源：石油、煤焦d/化合物种类：脂肪烃、芳香烃等。第二节常用涂料的特性和适用范围（略）表1—6、1—7P13—196香蕉水配方：成份：正丁酯15%可适当调整酮类可增加漆乙酸乙酯15%膜的光亮度。正丁醇10～15%乙醇10%苯类不宜超过40%，各种丙酮5～10%成份的含水量应越低越好。苯、二甲苯各20%第三节涂料常用溶剂无论生产或施工溶剂都十分重要，会直接影响涂料性能，施工性能和涂膜质量。溶剂的三种不同定义和功能P20混合剂的配制原则：①～⑤（1）良好的溶剂解能力。（2）均匀的挥发速度。（3）无水粉杂质，颜色均匀。（4）价格便宜。（5）无毒或低毒。第四节涂料干燥成膜过程与配套设计一、涂料的干燥成膜过程定义：是指液态或粘稠状薄膜转变为固态漆膜的全过程，具有装饰性、保护性。（一）物理干燥：（单组份）主要依靠溶剂挥发（粘度大、自聚过程）特点：干燥快、间隔短、施工温度低，主要解决溶剂的挥发速度（控制关键所在）。（二）化学干燥（双组份）基体+适量比例的固化剂。成膜过程产生化学反应，又分为两种类型。1、常温固化成膜常温条件下，依靠其主要成膜物质（涂料主要化学成份）与空气中的氧成或水蒸汽，或与固化剂进行化学反应，形成网状（体型）聚合物或缩合物。7（1）溶剂挥发→空气中氧→聚合交联→网状结构（2）溶剂挥发→空气中水份→交联成膜随气温（施工环境温度的不同，固化剂的和比例并需作适当的调整）。2、加热固化成膜大多热固性类合成树脂，选择不同的施工工艺条件、温度、时间、蒸汽、电、远红外等P24图1——2二、各类涂料的干燥时间和最佳涂装间隔干燥时间：初凝→固化与外界温度有关，P25表1—9，第二遍涂覆时，应作表面处理，以增加漆膜的附着力。最后一遍完成时，应有7—14天的保养期，使漆膜达到最佳强度，同时也为有害溶剂的挥发程足够的时间（举装修为实例讲解），再让被涂物投入使用。三、涂料的配套设计按施工要求，选择合适的涂料及涂装工艺四个内容：1、涂料与底料（基体）之间的配套（第四章）2、各涂层之间涂料品种的配套3、涂料与施工方法的配套涂刷→电泳→静电粉末涂装，还必须考虑干燥时间成膜方式（抢修工程）4、涂料与辅料的配套（考虑综合性能）（一）配套原则底漆与面漆的配套：附着力+结合力，不能相互排斥。溶剂强弱排序：脂肪→芳香→醇→脂→酮→酮醚。（1）同类溶剂可互相配套（2）下硬上软（如盖房子，基础要牢）底面强溶剂，面层弱溶剂。（3）溶剂：由里到外强→弱，但反差不能太大，应循序渐进。（4）干燥方式：底（双）→面（单）a、湿碰湿，未完全固化，即进行二道施工。b、表面处理：砂底打磨，增加附着力。c、增加中间层：类似于复合材料，强度韧性（二）涂料配套设计而有之8方案：P27表1—10第五节：涂装工程应用实例一至四（略）自学五：建筑涂料的选择及配套包括：内墙、外墙、层顶、地面等几个部位。成膜物质：水溶性树脂、聚合物乳液、溶剂型高分子聚合物无机硅酸盐，有机—无机复合材料等，对涂料最终性起决定性作用。颜料、遮盖力、色彩（亚光）填料：提高某些特殊功能：（耐久性、硬度、光泽、收缩率）降低成本。助剂：改善提高涂膜的性能，用量小，作用大。溶剂：调节粘度（便于施工）。建筑涂料的几大功能：a、装饰功能：美化改变其原来面貌，提高建筑物的外观价值。b、保护性功能：抵御外界环境的破坏，如：防霉、防火（与无机材料结合）防水、防污、（可擦洗）、保湿、防腐蚀等。c、居住性功能：改善、改进室内的居住环境，如色彩、视觉等。建筑涂料的几大优点：P391、品种：a、内墙：乙酸乙稀乳酸等多彩、植绒。b、外墙：丙烯酸类（丙乳）仿真、防瓷。2、主要性能指标（※）（1）遮盖力：遮盖基本表面，如不可见，gmin/㎡内墙为250g/㎡。（2）附着力：涂层与集体结合的牢固程度，与本身性能，基本表面性能均有关系。（3）最低成膜温度（MFT值）cor称最低固化温度）合成树脂≥5℃，无机可0℃（4）干燥性：涂布后，溶剂挥发或固化成膜表干≤2hr实干≤48hr（5）保色性：（耐侯、紫外线）保持原有色彩。瓷板与涂料的比较举9例说明。（6）保光性：有金属光泽或亚光。（7）流平性：涂刷后，涂痕越小越好。张力使涂痕消失（轻度）。3、正确选用建筑装饰涂料（选用原则）（1）基本功能：保护、装饰、特殊（2）施工方法：平涂（刷涂、辊涂）喷涂（3）色彩：无机：稳定、不易退色、单调、灰暗有机：鲜艳、耐蚀差4、常用乳胶涂料的特点及类型（略）5、配套使用的赋子品种（略）6、常用建筑防水材料的品种（按形态）单（1）乳液型：经液态高分子材料中的水份蒸发而成膜的。（2）溶剂型：经液态高分子材料中溶剂挥发而成膜的。双（3）反应型：以液态高分子材料主料加固化剂反应而成膜的。六、木器涂料的选择及配套（略）七、汽车涂料的常用涂料与配套特殊要求：（1）漂亮的外观（2）耐候性、耐腐蚀、≥10年（3）施工方便、配套性（4）良好的机械性能力（5）耐擦性、耐污性（6）良好的可修补性八：塑料涂装的常用涂料与配套本身耐蚀，涂装主要为了装饰，除了母料中（树脂本身）中加颜料外涂装属于二次加工可达到：（1）使制品表面具有多种颜色搭配（2）遮盖生产过程中的划伤or缺陷等（3）改善机械性能，硬度、抗冲击、划伤（4）仅表面质感、金属感、木感（塑料花举例）10（5）改善or提高耐化学药品性能，耐侯、阻燃（6）改善or提高物理性能，导电、抗静电等（7）印刷文字、商标、图案1、不同行业分别主要使用的塑料品种P53熟记各种高聚物的英文缩写名称2、不同塑料常用的涂料品种主要根据被涂塑料的性质和其对涂膜性能的要求而定。（1）以性质定品种（结构相似），应对基本有良好的附着力，且不溶蚀基体本身。（2）根据其体对涂膜性能的要求而定：户内部：偏重于装饰、美观（装饰性）户外部：偏重于耐候耐久性（防紫外线）、保护性（3）根据基本和表面处理而定九、橡胶涂装的常用涂料与配套举例：轮胎边缘涂布丁硅橡胶（耐油），同样有：装饰、保护、特殊功能等三大要素。1、橡胶涂料施工中对涂料性能的六个要求：（1）流动性（粘度）（2）流平性（流挂）（3）干燥Ten，固化Ten、湿度、固化时间（4）双组份的适用期（初凝时间）（5）湿膜和干燥的厚度（6）涂装道数及单位面积用漆量，还必须考虑。（1）溶剂对橡胶的溶解或溶胀性（车胎被机油溶胀）（2）橡胶的电阻及导电性（3）弹性模量（4）表面润湿3、橡胶用涂料的主要品种因为有特殊的弹性，故与其他类基体有明显区别，伸长率50—400%，及11加工工艺的不同，举例说明所用涂料，应随基体的形变不至于破坏。习题一1、涂料的定义是？它的主要成份有哪些？2、涂料产品的分类方法有哪几种？3、涂料常用的溶剂有哪些？具有什么作用？4、涂料的干燥成膜过程是？有几种方法？5、建筑涂料有几种功能？它有哪些突出的优点？6、其主要性能指标包括哪些内容？7、塑料用涂料选用的原则是？8、用涂料有哪些涂装工艺要求？第二章；施工前表面处理方法及技巧涂装前必须进行的一道工艺手段，以保证涂料达到最佳的功能。（装饰、保护、特殊）第一节涂装前表面预处理的意义来源两大类无机：灰尘、锈皮、焊渣、水有机：油污、旧的涂层、P59表2—1影响最大：油脂、锈蚀二、表面处理对涂料质量的影响影响有：附着力、厚度、甚至成膜的与否（杂质影响其化学过程）四、表面处理的目的P631、保证和提高涂的防护性能（防蚀）。2、增强涂层对物体表面的附着力。3、合适的表面粗糙度（增加接触面）。4、增强底材与涂层的配套与相容旧的涂层除去与否，看具体情况，（修沥青路面举例）第二节：除油、除漆及表面化学转化的方法及技巧一、除油（脱脂）方法及技巧家用：肥皂、洗洁精、洗衣粉等溶解皂化、乳化、润湿、渗透、机械等方法12（一）、常用清洗方法及材料1、碱液除油，油脂的皂化反应（1）NaoH（浓度合适）苛性纳、烧碱（注意灼伤）（2）Nac3强碱弱酸盐类（3）硅酸盐类Na2SiO35H2O（4）磷酸盐类Na2HPO4（化肥、氮、磷、钾）2、表面活性剂除油用于不能皂化的矿物油类；油+水乳浊液冲洗（高效、廉价）3、有机溶剂除油要求：溶解力强，不易燃、毒性小、挥发慢、汽油、醇类、苯、丙酮等（三）清洗工艺及技巧擦拭、浸泡（洗衣举例）喷射、燃烧、蒸汽（1）擦拭法：（劳保手套）人工、用抹布、毛刷、棉纱等吸湿性物体，吸附碱液或有机溶剂直接擦拭。（2）浸泡法：待处理的物体，浸入一定浓度的清洁液中，搅动或加热，以提高效率。（