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工业漆配方设计
工业漆配方设计
第一节 概 述
第二节 涂料基本组成
第三节 成膜机理
第四节 颜料体积浓度
第五节 流变学
第六节 涂膜病态防治
第七节 结 语
王顺治 防腐工程师
1
第一节 概 述
涂料是一个多组分体系,也是一个配方产品,一般不能单独作为工程材料使
用,必须涂装在基材表面与被涂器件一起使用,由于基材和使用环境不同,故对
涂膜的性能也提出种种不同的要求,而涂料配方中各组分的用量及其相对比例又
对涂料的使用性能(如流平性、干燥性等)和涂膜性能(如光泽、硬度等)产生极大的
影响,对涂料必须进行配方设计方能满足各方面要求。
涂料配方设计是指根据基材、涂装目的、涂膜性能、使用环境、施工环境等进行
涂料各组分的选择并确定相对比例,并在此基础上提出合理的生产工艺、施工工
艺和固化方式。总的来说,涂料配方设计需要考虑的因素包括:基材、目的、性
能、施工环境、应用环境、安全性、成本等。
由于影响因素千差万别,建立一个符合实际使用要求的涂料配方是一个长期和复
杂的课题,需要进行必要的试验并且根据现场情况进行调整,才能得到符合使用
要求的涂料配方。
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第二节 涂料基本组成
涂料一般由成膜物、颜料、溶剂和稀释剂、助剂组成,涂料施工后,随着溶
剂和稀释剂的挥发,成膜物干燥成膜。成膜物可以单独成膜,也可以粘结颜料等
物质共同成膜,所以也称粘结剂。它是涂料的基础,常称为基料、漆料和漆基。
涂料的基本组成见下表:
组成 原 料
油 料 鲨鱼肝油、带鱼油、牛油、油、豆油、蓖麻油等
成膜物 天然树脂:虫胶、松香、天然沥青等
树 脂 合成树脂:醇酸树脂、氨基树脂、丙烯酸树脂、环
氧树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂、氟碳树脂等
无机颜料:钛白、氧化锌、铬黄、铁蓝、铬绿、氧
颜料 化铁红、炭黑等
颜料 有机颜料:甲苯胺红、酞菁蓝、耐晒黄等
填 料 滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、石英粉等
增塑剂、催化剂、稳定剂、流平剂、消泡剂、乳化剂、分散剂、防结
助剂
皮剂、引发剂等
石油溶剂、甲苯、二甲苯、醋酸丁酯、醋酸乙酯、丙酮、环己酮、丁
溶剂和稀释剂
醇、乙醇、卤代烃等
3
一、树脂
随着石油工业的发展,合成树脂已经取代油料和天然树脂广泛应用于涂料
工业,主要应用的合成树脂包括环氧树脂,聚氨酯树脂,醇酸树脂,丙烯酸树
脂,氨基树脂、有机硅树脂 氟碳树脂等,选择涂料用树脂主要基于树脂的结构
和性能,基材的性质、使用环境、施工环境、成本等因素。
(1)环氧树脂
环氧树脂(Epoxy rein)泛指含有两个或两个以上环氧基,以脂肪族、脂
环族或芳香族链段为主链的高分子预聚体。涂料用环氧树脂环氧当量大多在
180~3200之间:环氧当量在180~475之间的环氧树脂主要用于双组分低温固化
体系,环氧当量在700-1000之间的环氧树脂主要用于环氧酯体系;环氧当量为
1500~3200的环氧树化主要用于高温烤漆,分子量在50000 以上的可直接用作
热塑性涂料。
目前市面上环氧树脂主要是双酚A型环氧树脂,即双酚A缩水甘油醚
(DGEBA),由双酚A(
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