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第5章-涂料
第五章涂料
5.1 概述
5.2 树脂涂料
5.3 水性涂料
5.4 粉末涂料
5.5 功能涂料
5.6 涂料的发展趋势
5.1 概述
涂料又叫油漆,是一种涂覆在物体表面并能形成牢固附
着的连续薄膜的配套性工程材料。
目前世界涂料生产量非常大,已形成醇酸、丙烯酸、乙
烯、环氧、聚氨酯为主体的五大系列。
从油漆到涂料
涂料是一种有机高分子胶体混合物的溶液或粉末,
经涂布后可在物体表面形成附着牢固、有防护与装饰作
用的涂膜,因此将油漆改称涂料也很合适,桐油和油漆
的主要成分都是有机化合物。
传统称油漆(最早指桐油和油漆)→亚麻仁油、苏籽油
→虫胶漆、硝基漆→合成树脂:酚醛、醇酸、环氧、聚
酯、氨基等→改称为有机涂料,简称涂料。
5.1.1 涂料的作用:
1. 保护作用
金属材料,尤其是钢铁,容易受到环境中腐蚀性介质、
水分和空气中氧的侵蚀和腐蚀;木材易受潮气、微生
物的作用而腐烂;塑料会受光和热的作用而降解;混
凝土易风化或受化学品的侵蚀,因此材料需要用涂层
来保护。
2. 装饰作用
用色彩来装饰我们的环境,是人类的天性,并伴随着
人类及其社会整个发展过程。
由于涂料很容易配出成千上百种颜色,色彩丰富;涂
层既可以做到平滑光亮,也可以做出各种立体质感的
效果。
3. 标志作用
标志作用是利用色彩的明度和反差强烈的特性,引起人们
警觉,避免危险事故发生,保障人们的安全。
有些公共设施,如医院、消防车、救护车、邮局等,也常
用色彩来标示,方便人们辨别。
4. 特殊作用
(1)力学功能:耐磨涂料、润滑涂料等;
(2)热功能:耐高温涂料、阻燃涂料等;
(3)电磁学功能:导电涂料、防静电涂料等;
(4)光学功能:发光涂料、荧光涂料等;
(5)生物功能:防污涂料、防霉涂料等;
(6)化学功能:耐酸、碱等化学介质涂料。
涂料作用原理:
涂料物质具有一定的粘结力和内聚力,当涂料涂在基质
的表面形成涂膜后,随着时间的延长,涂料固化。
涂料固化过程:
一种是物理固化,由于溶剂和水的蒸发得到干硬的涂膜
即物理机理干燥;
另一种化学固化,涂料和空气中的氧气发生反应产生游
离基并引起聚合反应从而得到交链涂膜。
5.1.2 涂料的组成
虽然涂料的种类繁多,作用各不相同,但其组成成分,按照
功能划分可归纳为四类:成膜物质、颜料、溶剂和助剂。
5.1.2.1 成膜物质
成膜物质具有能粘着于物面形成膜的能力,是涂料的基
础。
主要原料:油脂、天然树脂、天然高分子化合物加工产
品和合成树脂。
1)油脂
用于涂料的主要是植物油,其主要组成是甘油三脂肪酸酯。
油脂中常见的饱和脂肪酸有硬脂酸、软脂酸等、不饱和脂肪
酸有油酸、亚油酸、亚麻油酸等。
植物油
植物油的主要成分为甘油三脂肪酸酯。
植物油中不饱和脂肪酸的含量越多,不饱和脂肪酸中
所含双键数越多,活化能力越强,成膜就越快,干性
越好。
根据植物油所含不饱和酸的双键数量可分为干性油、
半干性油与不干性油三类。
干性油:
分子中平均双键数6个以上,碘值在140g 以上。
这类油具有较好的干燥性能,干后的涂膜不软化。
如桐油、梓油、亚麻油、苏籽油等。
半干性油:
分子中平均双键数在4~6个之间,
碘值在100~140g 以上。
干燥成膜速度较干性油慢。
如豆油、葵花油、棉子油等。
不干性油:
分子中平均双键数在4个以下,碘值在100g 以下。
这类油在空气中不能自行干燥,因此不能直接作成膜
物质,一般用于制造合成树脂及增塑剂,如蓖麻油、
椰子油等。有的不干性油可经化学改性而转变成干性
油,如蓖麻油可经脱水而转变成干性油,即脱水蓖麻
油。
5.1.2.2 溶剂品种
(1)烃类溶剂
烃类溶剂分脂肪烃和芳香烃两大类。
脂肪烃主要是200 号溶剂汽油,俗称松香水。毒性较
小,不溶于合成树脂。
芳烃溶剂有二甲苯、甲苯、苯等。
溶解性比脂肪烃大。苯的闪点低,挥发快,安全性差,
使用较少。
甲苯和二甲苯广泛用作合成树脂漆的稀释剂,甲苯的溶
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