涂料树脂合成及应用 教学课件 ppt 作者 闫福安 等编著第十三章 金属涂料.pptVIP

第十三章 金属涂料 13.1概述 金属腐蚀是金属表面和周围环境中的介质发生化学或电化学反应，逐步由表及里，使金属受环境破坏，丧失其原有性能。粗略估计，每年因腐蚀而造成的金属结构、设备及材料的损失量，大概相当于当年金属产量的20～40%。 金属腐蚀有各种各样的分类。按腐蚀介质可以分为大气腐蚀、海水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀；以腐蚀过程的机理可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀。对于涂料防腐蚀工作者来说，常常将腐蚀归纳为“湿蚀”和“干蚀”两类。湿蚀是在水或水汽的参与下，各种介质对金属的作用；干蚀则是指化学物质对金属的直接作用及高温氧化等。大气腐蚀、水及海水腐蚀、电解质腐蚀等都属于“湿蚀”。 防腐蚀涂层可以通过屏蔽、缓蚀、阴极保护作用保护金属基材免受腐蚀。 13.2 氨基烘漆 由具有氨基官能团的原料与醛类(主要是甲醛)经缩合反应制得的树脂称为氨基树脂。涂料用氨基树脂主要是醇醚化的三聚氰胺甲醛树脂、尿醛树脂、苯鸟粪胺甲醛树脂(即苯代三聚氰胺树脂) 。 单纯将氨基树脂加热固化所生成的漆膜过分硬脆，附着力差，所以它一般不单独使用。而是与其他可以混容带有羟基官能团的树脂 (如醇酸树脂、聚酯、丙烯酸树脂、环氧树脂和环氧酯等)配合制成加热后可相互交联的氨基烘漆。氨基树脂在其中可视为交联剂。以三聚氰胺型氨基树脂与醇酸树脂配合制成的氨基醇酸烘漆在硬度、光泽、丰满度、耐化学品、耐水性等方面都很突出，且价格较低；与聚酯树脂（或称无油醇酸树脂）配合，可制得保光保色性等优良的高级白色或彩色烘漆。 13.3.1 醇酸自干漆 以醇酸树脂为主要成膜物质，制成的清漆或者色漆，在常温下可自然干燥成膜，称为醇酸自干漆。 13.3.1.1醇酸树脂清漆 醇酸树脂清漆由中或长油度醇酸树脂溶于适当溶剂，加入催干剂，经过过滤净化制成。溶剂中可加一些松节油、二甲苯以增加清漆的稳定性；添加防结皮剂防止在罐内氧化交联结皮（松节油亦有防结皮作用）。催干剂要在制漆的最后阶段加入，不然会导致胶化。催干剂的种类与用量视干率要求而定，锌类催干剂可以减轻起皱并使漆膜“开敞”，便于干透，过多则影响附着力；铅类可促使漆膜干透，但在醇酸树脂漆料中常与游离的苯二甲酸酐结合成铅盐析出而使清漆浑浊，有时非常严重。所以在清漆中使用铅催干剂应特别慎重，用量也要很少。也可以采用钴、钙两种催干剂配合使用代替铅催干剂。 13.3.1.2醇酸树脂色漆 醇酸树脂色漆大致可分为磁漆、半光漆、中间（二道底漆）层、底漆（打底漆、防锈漆）、腻子等。设计醇酸树脂色漆配方应注意：①颜料的颜色、遮盖力、粒度、形状、分散性、吸油量、堆密度、防腐（锈）性、耐光、耐热、耐水、耐溶剂（血渗色）性、耐化学药品性等；②醇酸树脂的油类：油度、固体分、溶剂类型和含量、粘度、酸值、对颜料的润湿性、保光性、保色性、干率、耐光、耐热和耐候性、耐水和耐化学药品性等；③催干剂及其他助剂；④对于所制的色漆成品应考虑干后漆膜的颜色、遮盖力、光亮度、平整度、硬度、柔韧性、耐冲击性、耐磨损性、附着力、耐潮气和气体透入性，防腐（锈）性，耐光性、保色性、耐水性、化学药品性、户外耐久性。 磁漆是醇酸树脂漆中的主要品种，由醇酸树脂与颜料（不加或加极少量填料）组成， PVC为3～20%，具有非常好的装饰性，用于面漆。室温干燥快，漆膜坚硬，具有良好的光泽、附着力、耐汽油和润滑油、良好耐候性，既可在常温干燥，也可烘干，主要用于金属表面，如机械部件、卡车、农机具、钢铁设备，也涂于木器表面。 13.2.2.2 热固性丙烯酸酯漆 热固性丙烯酸酯漆与热塑性的相比其主要优点在于通过固化交联使漆膜的分子变成网状结构，不熔不溶，并提高其物理性能及防蚀性、耐化学药品性等性能。此外、由于涂料树脂原来的分子量小得多，可以在不太高的粘度下制成高固体分的涂料。从而改进涂膜的丰满度，缩减施工道数，达到理想的漆膜厚度。热固性涂料树脂的分子量常在30000以下。一般在10000~20000之间,至于高固体分涂料所用树脂则常低至2000~3000。 热固性丙烯酸树脂的交联反应是通过树脂侧链上带有可与其它树脂反应或自身反应的活性官能团。共聚合反应制造树脂时采用不同的活性官能单体，这样树脂侧链上就具有多种不同交联体系的官能团。 13.4.2 环氧双组分自干漆 胺固化环氧树脂漆是一类常温固化的双组分环氧树脂漆。固化剂主要是多元胺、胺加成物、聚酰胺树脂、腰果壳油改性胺。漆的固化是由环氧树脂的环氧基和胺固化剂的活泼氢原子交联达到的，这个反应在常温下即可进行。 胺固化环氧树脂漆分以下几类： ①多元胺固化环氧树脂漆； ②胺加成物固化环氧树脂漆； ③聚酰胺固化环氧树脂漆； ④胺固化环氧沥青漆。 ． 多元胺固化环氧树脂漆具有很好的附着力和硬度，完全固化的漆膜对脂肪烃类溶剂、稀酸、碱和盐有优良的