精細化學品配方設計 第七章：涂料

1、第七章第七章 涂料產品的配方設計涂料產品的配方設計涂料的四個作用涂料的四個作用 保護作用保護作用 裝飾作用裝飾作用 色彩標志作用色彩標志作用 功能作用功能作用 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述涂料是涂覆在物體上，能對被涂物起保護、裝飾或其涂料是涂覆在物體上，能對被涂物起保護、裝飾或其它作用，由多種組分復配而成的一類精細化學品。它作用，由多種組分復配而成的一類精細化學品。主要參考書主要參考書1. 1.武利民等編著武利民等編著 現(xiàn)代涂料配方設計現(xiàn)代涂料配方設計 化學工化學工 業(yè)出版社業(yè)出版社 2000.3 2000.3 2. 2. 楊春暉等編著楊春暉等編著 涂料配方設計與制備工藝涂料配方設計與制備工藝 化學

2、工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社 2003.52003.5 一、涂料的分類一、涂料的分類按成膜物質分按成膜物質分醇酸醇酸樹脂樹脂丙烯酸丙烯酸樹脂樹脂酚醛酚醛樹脂樹脂環(huán)氧環(huán)氧樹脂樹脂聚氨酯聚氨酯聚乙烯聚乙烯按涂料劑型分按涂料劑型分溶液溶液涂料涂料乳膠乳膠涂料涂料水基水基涂料涂料粉末粉末涂料涂料乳液乳液涂料涂料雙組分雙組分涂料涂料按被涂物體分按被涂物體分木制品木制品涂料涂料汽車汽車涂料涂料建筑建筑涂料涂料船舶船舶涂料涂料金屬金屬用涂料用涂料室內室內用用室外室外用用木材木材用用金屬金屬用用混凝土混凝土用用按固化涂裝方式分按固化涂裝方式分常溫常溫固化固化高溫高溫固化固化射線射線固化固化刷涂刷涂噴涂噴涂電泳涂電

3、泳涂烘涂烘涂流化床涂流化床涂涂料的分類涂料的分類( (續(xù)續(xù)) )按涂膜外觀分按涂膜外觀分大紅大紅漆漆有光有光漆漆亞光亞光漆漆半亞光半亞光漆漆皺紋皺紋漆漆錘紋錘紋漆漆按涂料特殊功能分按涂料特殊功能分打底打底漆漆防銹防銹漆漆防火防火漆漆耐高溫耐高溫漆漆防污防污漆漆防霉防霉漆漆絕緣絕緣漆漆熒光熒光漆漆二、涂料配方技術的發(fā)展二、涂料配方技術的發(fā)展節(jié)約成本、降低能耗、保護環(huán)境、生產機械節(jié)約成本、降低能耗、保護環(huán)境、生產機械(自動自動)化、計算機輔助配方設計化、計算機輔助配方設計“4E” 即:經(jīng)濟(Economy)、效率(Efficiency)、生態(tài)(Ecology)、能源(Energy)，涂料技術的發(fā)展

4、趨勢涂料技術的發(fā)展趨勢 品種向多元化、系列化和高質量方向發(fā)展品種向多元化、系列化和高質量方向發(fā)展 生產和施工向低原料和能源消耗方向發(fā)展生產和施工向低原料和能源消耗方向發(fā)展 溶劑涂料向高固分、水基化、無溶劑和粉末涂料發(fā)展溶劑涂料向高固分、水基化、無溶劑和粉末涂料發(fā)展1. 無機類涂料開發(fā)和應用不斷擴大無機類涂料開發(fā)和應用不斷擴大1、合成樹脂占絕對優(yōu)勢；、合成樹脂占絕對優(yōu)勢；2、環(huán)保、高性能、省資源、節(jié)能涂料迅速增長；、環(huán)保、高性能、省資源、節(jié)能涂料迅速增長；3、涂料制、涂料制造技術廣泛采用不同學科的互相滲透，結合以繁衍出新技術和新涂料尤其是功能性涂料造技術廣泛采用不同學科的互相滲透，結合以繁衍出新

5、技術和新涂料尤其是功能性涂料(即特種涂料即特種涂料)的生產和應用；的生產和應用； 4、生產工藝裝備及自動化水平顯著提高；、生產工藝裝備及自動化水平顯著提高；5、涂料檢測、涂料檢測技術趨向現(xiàn)代化；技術趨向現(xiàn)代化；6、涂料應用技術有了進一步的發(fā)展、涂料應用技術有了進一步的發(fā)展；7、涂膜的使用壽命大大的延、涂膜的使用壽命大大的延長；長；8、電子計算機在涂料業(yè)的應用；、電子計算機在涂料業(yè)的應用； 9、對涂料的價值、地位和技術含量的確認。、對涂料的價值、地位和技術含量的確認。 三、涂料的主要種類三、涂料的主要種類 油脂漆類油脂漆類 天然樹脂漆類天然樹脂漆類 酚醛樹脂漆類酚醛樹脂漆類 氨基樹脂漆類氨基樹脂

6、漆類 硝基漆類硝基漆類 纖維素類纖維素類 過氯乙烯類過氯乙烯類 乙烯基類乙烯基類 醇酸樹脂類醇酸樹脂類 丙烯酸樹脂漆類丙烯酸樹脂漆類 聚氨酯漆類聚氨酯漆類 環(huán)氧樹脂漆類環(huán)氧樹脂漆類 有機硅類有機硅類 瀝青類瀝青類涂料分類表涂料分類表四、涂料的命名四、涂料的命名(GB2705-81)(GB2705-81)涂料全名涂料全名= =顏色或顏料名稱顏色或顏料名稱+ +成膜物質名稱成膜物質名稱+ +基本名稱基本名稱(-序號)如：紅醇酸磁漆如：紅醇酸磁漆C04-2C04-2、鋅黃酚醛防銹漆、鋅黃酚醛防銹漆F81-1F81-1、黑色醇酸、黑色醇酸導電磁漆導電磁漆C04-21C04-21、白硝基外用磁漆、白硝基

7、外用磁漆Q04-4Q04-4等。其中大些字等。其中大些字母代表成膜物質類型，緊接著的兩位數(shù)字代表漆類的基本母代表成膜物質類型，緊接著的兩位數(shù)字代表漆類的基本名稱，后續(xù)的數(shù)字代表該生產廠名稱，后續(xù)的數(shù)字代表該生產廠( (公司公司) )同類漆種的序號同類漆種的序號。見下表漆類基本名稱編號表漆類基本名稱編號表( (續(xù)續(xù)) )第二節(jié)第二節(jié) 涂料的配方結構與原料特性涂料的配方結構與原料特性一、基料一、基料 基料是涂料基料是涂料的成膜物質，具的成膜物質，具有粘結涂料中其有粘結涂料中其它組分形成涂膜它組分形成涂膜的功能。通常由的功能。通常由一種或幾種樹脂一種或幾種樹脂組成，它是使涂組成，它是使涂料牢固附著于

8、被料牢固附著于被涂物面上形成連涂物面上形成連續(xù)的薄膜，決定續(xù)的薄膜，決定著涂料的基本特著涂料的基本特性，是涂料配方性，是涂料配方中最重要的組分。中最重要的組分。常用成膜基料及其分類常用成膜基料及其分類醇酸樹脂醇酸樹脂環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂酚醛樹脂酚醛樹脂氨基樹脂氨基樹脂聚氨酯聚氨酯有機硅樹脂有機硅樹脂油脂和油基樹脂油脂和油基樹脂纖維素衍生物纖維素衍生物氯化橡膠氯化橡膠乙烯類樹脂乙烯類樹脂丙烯酸酯類樹脂丙烯酸酯類樹脂瀝青類瀝青類無機硅酸類無機硅酸類轉化型轉化型非轉化型非轉化型涂料用樹脂的要求涂料用樹脂的要求 聚合物分子結構和性能符合涂膜的技術要求聚合物分子結構和性能符合涂膜的技術要求( (防銹、耐防銹

9、、耐水、耐候、耐化學腐蝕等性質水、耐候、耐化學腐蝕等性質) )。 分子量要適中。一般來說漆用樹脂分子量愈高，涂膜的分子量要適中。一般來說漆用樹脂分子量愈高，涂膜的物理機械性能愈好，但樹脂的溶解性，混溶性和潤濕性也物理機械性能愈好，但樹脂的溶解性，混溶性和潤濕性也隨之降低。故要求分子量適中。隨之降低。故要求分子量適中。 溶解分散性要好，便于涂布。溶解分散性要好，便于涂布。 能與其它樹脂互溶，以便配合使用，提高涂膜性能。能與其它樹脂互溶，以便配合使用，提高涂膜性能。 成膜性良好，能賦予涂膜良好的防護性和裝飾性。涂膜成膜性良好，能賦予涂膜良好的防護性和裝飾性。涂膜具有適當?shù)慕宦?lián)度。具有適當?shù)慕宦?lián)度。

10、 穩(wěn)定性要好穩(wěn)定性要好, ,樹脂在儲存和使用中樹脂在儲存和使用中, ,至少保持半年不壞。至少保持半年不壞。 對顏料的濕潤性好，便于顏料的分散。對顏料的濕潤性好，便于顏料的分散。 樹脂的樹脂的“性能性能”取決于它的取決于它的“組成組成”和和“結構結構”。在。在設計樹脂中必須從設計樹脂中必須從 組成組成結構結構性能相互關系入手。性能相互關系入手。1. 1. 醇酸樹脂醇酸樹脂 醇酸樹脂是醇酸樹脂是KienleKienle于于19271927年提出的，是由多元醇和年提出的，是由多元醇和多元酸多元酸( (或酐或酐) )進行酯化反應而制得，包括植物油或脂肪進行酯化反應而制得，包括植物油或脂肪酸。醇酸樹脂涂

11、料價格低，成膜性好，涂膜缺陷少。但酸。醇酸樹脂涂料價格低，成膜性好，涂膜缺陷少。但其涂膜的室外耐久性較差。其涂膜的室外耐久性較差。 根據(jù)植物油中含脂肪酸的不飽和程度的不同，一般根據(jù)植物油中含脂肪酸的不飽和程度的不同，一般將植物油分成干性油將植物油分成干性油( (碘值大于碘值大于140)140)、半干性油、半干性油( (碘值為碘值為125125140)140)和不干性油和不干性油( (碘值小于碘值小于125)125) 。植物油。植物油( (或脂肪或脂肪酸酸) )的不飽和程度越高，干性越好，但樹脂的顏色則愈的不飽和程度越高，干性越好，但樹脂的顏色則愈深。使用具有特定結構的合成脂肪酸部分替代植物油可

12、深。使用具有特定結構的合成脂肪酸部分替代植物油可以獲得某些特殊性能的醇酸樹脂，從而改進漆膜性能。以獲得某些特殊性能的醇酸樹脂，從而改進漆膜性能。常用油類的化學及物理常數(shù)見下頁表。常用油類的化學及物理常數(shù)見下頁表。常用油類的化學及物理常數(shù)常用油類的化學及物理常數(shù)醇酸樹脂的改性醇酸樹脂的改性植物油改性植物油改性( (短油度、中油度、長油度短油度、中油度、長油度) )硝基纖維素改性硝基纖維素改性氨基樹脂改性氨基樹脂改性( (脲醛樹脂改性、三聚氰胺脲醛樹脂改性、三聚氰胺- -甲醛樹脂改性甲醛樹脂改性) )氯化橡膠改性氯化橡膠改性酚醛樹脂改性酚醛樹脂改性乙烯基單體或樹脂改性乙烯基單體或樹脂改性( (苯乙

13、烯類、丙烯酸、聚丁二烯、苯乙烯類、丙烯酸、聚丁二烯、 環(huán)狀烯烴改性環(huán)狀烯烴改性) )有機硅改性有機硅改性多異氰酸酯改性多異氰酸酯改性環(huán)氧樹脂改性環(huán)氧樹脂改性聚酰胺改性聚酰胺改性醇酸樹脂涂料中基料的配方設計醇酸樹脂涂料中基料的配方設計根據(jù)油度估計甘油的過量值，并求出油的投料量，根據(jù)油度估計甘油的過量值，并求出油的投料量，使縮聚反應單體的平均官能度小于使縮聚反應單體的平均官能度小于2 2；油度油度/%/%3030404040405555555560606060甘油過量甘油過量/%/%3030353517173030101017170 01010 列出配方，計算各反應物的列出配方，計算各反應物的mo

14、lmol量；量；計算臨界凝膠點計算臨界凝膠點PcPc，確認按配方投料不會發(fā)生，確認按配方投料不會發(fā)生凝膠現(xiàn)象。凝膠現(xiàn)象。醇酸樹脂涂料配方中其它原料的選擇醇酸樹脂涂料配方中其它原料的選擇溶劑溶劑(中長油度醇酸樹脂常用石油溶劑，短油度則常用芳香族碳氫化合物)催干劑催干劑(鈷、鉛、鎂、鈣、鋅、錳、鋯的環(huán)烷酸鹽，辛酸鹽）防結皮劑防結皮劑(酚類衍生物如叔丁基酚或酮肟如甲基乙基酮肟，用量為0.5% 1.5%）防沉劑防沉劑(熱解硅、硬脂酸處理過的蒙脫土、氫化蓖麻油）潤濕劑潤濕劑(鈣和鋅的環(huán)烷酸鹽，辛酸鹽，脂肪醇硫酸酯、蓖麻油酸衍生物、 聚乙二醇醚、低粘度硅油）2. 2. 環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂 環(huán)氧樹脂有較好的耐

15、化學藥品性，尤其是耐堿性；對各種基材有極好的黏結性；極好的韌性、硬度和柔軟性；優(yōu)良的耐水性。環(huán)氧樹脂涂料的特點：環(huán)氧樹脂涂料的特點：突出的附著力突出的附著力良好的耐腐蝕性良好的耐腐蝕性品種性能的多樣性和應用的廣泛性品種性能的多樣性和應用的廣泛性適宜做粉末涂料、高固體分涂料、水性涂料適宜做粉末涂料、高固體分涂料、水性涂料和無溶劑涂料和無溶劑涂料涂料用環(huán)氧樹脂的種類涂料用環(huán)氧樹脂的種類雙酚雙酚A A型環(huán)氧樹脂型環(huán)氧樹脂雙酚雙酚F F型環(huán)氧樹脂型環(huán)氧樹脂熱塑性酚醛環(huán)氧樹脂熱塑性酚醛環(huán)氧樹脂阻燃性環(huán)氧樹脂阻燃性環(huán)氧樹脂雙酚砜型環(huán)氧樹脂雙酚砜型環(huán)氧樹脂脂環(huán)族環(huán)氧樹脂脂環(huán)族環(huán)氧樹脂縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂縮水

16、甘油胺型環(huán)氧樹脂新開發(fā)的環(huán)氧樹脂品種新開發(fā)的環(huán)氧樹脂品種 (含酰亞胺基的、含萘酚結構的、含聯(lián)苯酚的、含四官能團的)環(huán)氧樹脂的幾個重要質量指標環(huán)氧樹脂的幾個重要質量指標 環(huán)氧值環(huán)氧值A A 環(huán)氧指數(shù)環(huán)氧指數(shù)B B 環(huán)氧當量環(huán)氧當量C C 羥基值羥基值F F 羥基當量羥基當量H H 酯化當量酯化當量E E環(huán)氧樹脂的固化劑環(huán)氧樹脂的固化劑 胺類固化劑胺類固化劑(脂肪族胺、芳香胺、脂環(huán)族胺、叔胺) 改性胺類固化劑改性胺類固化劑(胺環(huán)氧樹脂加成物、胺加成物、Mannich堿) 酰胺類固化劑酰胺類固化劑(聚酰胺樹脂、酰胺基胺、改性聚酰胺) 酸酐類固化劑酸酐類固化劑 合成樹脂類固化劑合成樹脂類固化劑(酚醛樹

17、脂、氨基樹脂、多異氰酸酯) 潛伏性固化劑潛伏性固化劑(咪唑類、雙氰胺、有機酰肼、某些改性的有機胺)環(huán)氧樹脂涂料的配方設計環(huán)氧樹脂涂料的配方設計 環(huán)氧樹脂種類對涂膜性能的影響環(huán)氧樹脂種類對涂膜性能的影響 (膜的耐化學藥品性、膜的有效交聯(lián)密度、膜的玻璃化溫度、膜的滲透指數(shù)膜的耐化學藥品性、膜的有效交聯(lián)密度、膜的玻璃化溫度、膜的滲透指數(shù)) 固化劑的選擇固化劑的選擇 溶劑的選擇溶劑的選擇(對環(huán)氧樹脂的溶解性、揮發(fā)速度對環(huán)氧樹脂的溶解性、揮發(fā)速度) 顏填料的選擇顏填料的選擇(著色顏料、保護顏料、功能性顏料、體質顏料著色顏料、保護顏料、功能性顏料、體質顏料) 助劑助劑環(huán)氧涂料所用助劑的作用和種類環(huán)氧涂料所

18、用助劑的作用和種類作作 用用種種 類類在濕膜里在濕膜里降低黏度降低黏度液態(tài)碳氫樹脂和苯并呋喃液態(tài)碳氫樹脂和苯并呋喃- -茚樹脂茚樹脂減少泡沫減少泡沫聚硅烷和消泡劑聚硅烷和消泡劑促進空氣釋放促進空氣釋放聚硅烷、低濃度的表面活性劑聚硅烷、低濃度的表面活性劑避免顏料沉淀避免顏料沉淀氣相氣相SiOSiO2 2、氫化蓖麻油、膨潤土、氫化蓖麻油、膨潤土增加顏料的潤濕增加顏料的潤濕 聚羧酸酯、硅烷聚羧酸酯、硅烷提供觸變性提供觸變性氣相氣相SiOSiO2 2、氫化蓖麻油、膨潤土、氫化蓖麻油、膨潤土改善流動性改善流動性硅油、硅樹脂、脲醛樹脂硅油、硅樹脂、脲醛樹脂在干膜里在干膜里改進韌性改進韌性稀釋劑、乙烯或乙烯

19、稀釋劑、乙烯或乙烯- -丙烯酸樹脂丙烯酸樹脂改進硬度改進硬度酚醛樹脂酚醛樹脂改進耐磨性改進耐磨性聚合物柔韌劑、石蠟聚合物柔韌劑、石蠟3. 3. 酚醛樹脂酚醛樹脂 酚醛樹脂是甲醛酚醛樹脂是甲醛( (或多聚甲醛或多聚甲醛) )與與2-32-3官能度的苯酚官能度的苯酚及其衍生物加成縮合而成的。它是最早及其衍生物加成縮合而成的。它是最早(1909(1909年年) )工業(yè)化工業(yè)化的塑料之一。的塑料之一。 當酚與醛的配比中酚過量并用酸催化時，得到的當酚與醛的配比中酚過量并用酸催化時，得到的是熱塑性線型樹脂，而采取醛過量堿催化時，得到的是是熱塑性線型樹脂，而采取醛過量堿催化時，得到的是熱固性交聯(lián)型樹脂。熱固

20、性交聯(lián)型樹脂。 線型和醇溶型在油類中溶解性很差，柔韌性、附著線型和醇溶型在油類中溶解性很差，柔韌性、附著性不太好，除了在耐化學腐蝕或膠泥方面外而很少應用性不太好，除了在耐化學腐蝕或膠泥方面外而很少應用于其它目的。于其它目的。 酚醛樹脂賦予涂料以硬度、光澤、快干、耐水、耐酚醛樹脂賦予涂料以硬度、光澤、快干、耐水、耐酸堿及電絕緣等性能。用于涂料約占總產量的三分之一，酸堿及電絕緣等性能。用于涂料約占總產量的三分之一，而酚醛類涂料則占總涂料量的五分之一。而酚醛類涂料則占總涂料量的五分之一。酚醛樹脂在涂料中的應用方式酚醛樹脂在涂料中的應用方式 酚醛樹脂用于涂料時，除了烷基酚醛樹脂用于涂料時，除了烷基(

21、(或苯基或苯基) )取代酚制造的取代酚制造的“純純”酚醛樹脂外，更多的是酚醛樹脂外，更多的是用用松香或桐油改性的樹脂、醇醚化樹脂；還有松香或桐油改性的樹脂、醇醚化樹脂；還有與其它樹脂的合用改性，如與醇酸樹脂拼用與其它樹脂的合用改性，如與醇酸樹脂拼用以增加醇酸樹脂的耐潮性和耐堿性，與聚乙以增加醇酸樹脂的耐潮性和耐堿性，與聚乙烯醇縮醛拼用以增加硬度和耐磨性，用作高烯醇縮醛拼用以增加硬度和耐磨性，用作高強度漆包線漆，與聚酰胺拼用以改善光澤和強度漆包線漆，與聚酰胺拼用以改善光澤和耐磨性，用于涂飾印刷品和紙制品，丁醇醚耐磨性，用于涂飾印刷品和紙制品，丁醇醚化酚醛樹脂與環(huán)氧酯拼用課制成耐酸堿、耐化酚醛樹脂

22、與環(huán)氧酯拼用課制成耐酸堿、耐農藥且附著力好的防化學腐蝕涂料。農藥且附著力好的防化學腐蝕涂料。4. 4. 氨基樹脂氨基樹脂 氨基化合物與醛縮聚，再用醇醚化，形成的樹脂就是氨基樹脂。涂料用的氨基樹脂有四類：涂料用的氨基樹脂有四類： 脲醛樹脂脲醛樹脂 三聚氰胺甲醛樹脂三聚氰胺甲醛樹脂 苯代三聚氰胺甲醛樹脂苯代三聚氰胺甲醛樹脂1.共縮聚樹脂共縮聚樹脂(上述1與2,和2與3共聚兩種) 氨基樹脂是水白色熱固性聚合物，多用氨基樹脂是水白色熱固性聚合物，多用作模塑材料和膠黏劑；在涂料生產中它常作模塑材料和膠黏劑；在涂料生產中它常與醇酸樹脂、聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂和丙烯與醇酸樹脂、聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂和丙烯酸樹脂并用

23、，制成溶劑型和水溶性涂料。酸樹脂并用，制成溶劑型和水溶性涂料。涂料用氨基樹脂的種類涂料用氨基樹脂的種類 丁醇改性脲醛樹脂丁醇改性脲醛樹脂 白色黏稠液體，多用于和不干性醇酸樹脂配制氨基醇酸烘漆，以提高醇酸樹脂的硬度和干性，但由于脲醛樹脂耐候性、耐水性稍差，多用作室內漆和底漆。 丁醇改性三聚氰胺甲醛樹脂丁醇改性三聚氰胺甲醛樹脂 應用同上，但抗水性、抗化學藥品性、抗酸堿性、電絕緣性和耐電弧性更好。 六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂 (HMMM) HMMM的官能度高，具有低黏度和高交聯(lián)活性，廣泛用于水溶性涂料和高固體分涂料中，漆膜的柔韌性抗水性更高，與醇酸樹脂的相容性更好。5. 5.

24、聚氨酯聚氨酯 聚氨酯樹脂是由多異氰酸酯聚氨酯樹脂是由多異氰酸酯與多元醇縮合而成的，其分子主鏈與多元醇縮合而成的，其分子主鏈含有強極性的氨基甲酸酯基。含有強極性的氨基甲酸酯基。 聚氨酯樹脂最顯著的特點是聚氨酯樹脂最顯著的特點是優(yōu)良的耐高低溫性、韌性、耐優(yōu)良的耐高低溫性、韌性、耐磨性、柔軟性、耐化學品性和磨性、柔軟性、耐化學品性和黏結性，具體使用時又有單組黏結性，具體使用時又有單組份和雙組份之分。份和雙組份之分。單組份聚氨酯單組份聚氨酯單組份聚氨酯單組份聚氨酯氨酯油、氨酯醇酸樹脂氨酯油、氨酯醇酸樹脂先將干性油與多元醇進行酯交換，再與二異氰酸酯反應，加入催干劑，通過油脂的不飽和雙鍵在空氣中干燥而固化

25、潮氣固化聚氨酯潮氣固化聚氨酯這類樹脂是含-NCO端基的預聚物，在環(huán)境溫度下與空氣中的水分反應固化成膜封閉性聚氨酯封閉性聚氨酯由多異氰酸酯和多羥基樹脂兩部分組成，其中異氰酸酯已被苯酚、己內酰胺、或丙二酸酯封閉，使用時利用不同結構的氨酯鍵的熱穩(wěn)定性差異，置換反應而固化。聚氨酯分散體系聚氨酯分散體系雙組份聚氨酯雙組份聚氨酯多異氰酸酯組份多異氰酸酯組份異氰酸酯和多異氰酸酯和多元醇的加成物元醇的加成物多異氰酸酯多異氰酸酯的低聚體的低聚體多異氰酸酯與水多異氰酸酯與水反應形成縮二脲反應形成縮二脲多羥基組份多羥基組份 (固化組分)聚酯聚酯聚醚聚醚其它樹脂其它樹脂丙烯酸樹脂丙烯酸樹脂環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂蓖麻油或其蓖

26、麻油或其加工產品加工產品一些聚氨酯樹脂體系的性能一些聚氨酯樹脂體系的性能影響聚氨酯涂膜性能的因素影響聚氨酯涂膜性能的因素 A A、B B組分的類型組分的類型 -NCO/-OH-NCO/-OH的配比的配比 催化劑的品種與用量催化劑的品種與用量 固化條件固化條件 顏填料的影響顏填料的影響 溶劑、助劑的使用溶劑、助劑的使用6. 6. 有機硅樹脂有機硅樹脂 硅樹脂是由甲基氯硅烷和苯基氯硅烷經(jīng)硅樹脂是由甲基氯硅烷和苯基氯硅烷經(jīng)水解、縮聚等步驟而制得，通常是線型和體水解、縮聚等步驟而制得，通常是線型和體型聚合物的混合物。其中所含甲基和苯基的型聚合物的混合物。其中所含甲基和苯基的比例對涂膜的性能有很大的影響

27、：甲基含量比例對涂膜的性能有很大的影響：甲基含量高的硅樹脂涂膜硬度高，憎水性好，但與顏高的硅樹脂涂膜硬度高，憎水性好，但與顏料和其它樹脂的混溶性差；苯基含量高的硅料和其它樹脂的混溶性差；苯基含量高的硅樹脂涂膜熱穩(wěn)定性好，堅韌性好，與顏料和樹脂涂膜熱穩(wěn)定性好，堅韌性好，與顏料和其它樹脂的混溶性好，但耐溶劑性較差。其它樹脂的混溶性好，但耐溶劑性較差。 純有機硅樹脂只能烘烤成膜，涂膜具有耐熱、純有機硅樹脂只能烘烤成膜，涂膜具有耐熱、耐水和耐候等優(yōu)良性能，但對底層附著力較差。耐水和耐候等優(yōu)良性能，但對底層附著力較差。常與醇酸樹脂、聚氨酯等并用或共聚來改性。常與醇酸樹脂、聚氨酯等并用或共聚來改性。水解法

28、制備有機硅樹脂的工藝流程水解法制備有機硅樹脂的工藝流程有機硅單體有機硅單體不含有機官能團的不含有機官能團的有機氯硅烷有機氯硅烷硅醇硅醇酰氧基硅烷酰氧基硅烷烷氧基硅烷烷氧基硅烷氨基硅烷氨基硅烷含有機官能團的含有機官能團的含不飽和基含不飽和基團的硅烷團的硅烷羥基代有羥基代有機硅烷機硅烷環(huán)氧基代環(huán)氧基代有機硅烷有機硅烷硅樹脂的固化機理硅樹脂的固化機理 脫除水或乙醇的縮合反應脫除水或乙醇的縮合反應( (或消除氫或消除氫) ) 用過氧化物引發(fā)雙鍵的自由基反應用過氧化物引發(fā)雙鍵的自由基反應 鉑催化氫硅烷與雙鍵發(fā)生加成反應鉑催化氫硅烷與雙鍵發(fā)生加成反應不同固化方式的比較不同固化方式的比較套管，線圈浸漬，層套

29、管，線圈浸漬，層壓板壓板催化劑易中毒，催化劑易中毒，影響固化影響固化固化時形變小，不固化時形變小，不發(fā)泡，易控制反應發(fā)泡，易控制反應加成反應加成反應線圈浸漬，層壓板，線圈浸漬，層壓板，膠黏劑膠黏劑空氣妨礙表面空氣妨礙表面固化固化可在低溫下固化，可在低溫下固化，貯存期長，可實現(xiàn)貯存期長，可實現(xiàn)無溶劑化無溶劑化自由基自由基反應反應涂料涂料,線圈浸漬線圈浸漬,層壓層壓板板,憎水劑憎水劑,膠黏劑膠黏劑易發(fā)泡易發(fā)泡,須控須控制官能團的量制官能團的量耐熱性好耐熱性好,成本低成本低,強度、黏結性好強度、黏結性好縮合反應縮合反應應用范圍應用范圍缺點缺點優(yōu)點優(yōu)點固化方式固化方式有機硅樹脂配方設計的原則有機硅樹脂

30、配方設計的原則 R/SiR/Si值，即烴基取代程度值，即烴基取代程度 Ph/RPh/R值，即取代基中苯基數(shù)目值，即取代基中苯基數(shù)目 占全部烴基的比值占全部烴基的比值 3.3.單體的結構單體的結構有機硅樹脂的改性有機硅樹脂的改性與其它樹脂物理冷拼與其它樹脂物理冷拼有機硅樹脂用量有機硅樹脂用量一般為一般為30%30%左右左右, ,根據(jù)改進性能要根據(jù)改進性能要求，選擇不同的求，選擇不同的拼混樹脂：拼混樹脂：丙烯丙烯酸、醇酸、乙丁纖酸、醇酸、乙丁纖維素、環(huán)氧、松香維素、環(huán)氧、松香酸酯膠、乙基纖維酸酯膠、乙基纖維素、三聚氰胺甲醛素、三聚氰胺甲醛樹脂、硝基纖維素、樹脂、硝基纖維素、酚醛、聚苯乙烯、酚醛、聚

31、苯乙烯、聚乙烯醇丁醛、聚聚乙烯醇丁醛、聚苯乙烯苯乙烯- -丁二烯、乙丁二烯、乙烯基共聚物烯基共聚物等等化學聚合改性化學聚合改性長油醇酸樹脂長油醇酸樹脂聚氨酯聚氨酯丙烯酸樹脂丙烯酸樹脂環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂7. 7. 油脂和油基樹脂油脂和油基樹脂根據(jù)油脂在常溫下與空氣反應干燥成膜的能力分類根據(jù)油脂在常溫下與空氣反應干燥成膜的能力分類不干性油不干性油蓖麻油蓖麻油椰子油椰子油核桃油核桃油橄欖油橄欖油半干性油半干性油豆油豆油葵花籽油葵花籽油紅花油紅花油棉籽油棉籽油干性油干性油桐油桐油亞麻仁油亞麻仁油脫水蓖麻油脫水蓖麻油梓油梓油蘇籽油蘇籽油大麻油大麻油干性油的氧化成膜能干性油的氧化成膜能自動進行自動進行, ,

32、但速度較慢，但速度較慢，通常需加入催干劑。通常需加入催干劑。油基樹脂清漆的特性油基樹脂清漆的特性 油基樹脂更多地用來制作清漆油基樹脂更多地用來制作清漆, ,其硬度、其硬度、光澤和流平性都很好光澤和流平性都很好, ,漆膜性能不僅取決于油漆膜性能不僅取決于油類和樹脂的品種類和樹脂的品種, ,也與它們的重量比密切相關。也與它們的重量比密切相關。油基樹脂清漆的特性油基樹脂清漆的特性外用色漆或清漆外用色漆或清漆干燥慢，涂膜干燥慢，涂膜柔軟持久柔軟持久3.05.0 1長油度長油度色漆或清漆色漆或清漆干燥稍慢，涂干燥稍慢，涂膜硬度略低膜硬度略低1.53.0 1中油度中油度膩子或內用清漆膩子或內用清漆干燥快，

33、涂膜干燥快，涂膜硬而脆硬而脆0.51.5 1短油度短油度用途用途特性特性油油樹脂樹脂(重重)油油 度度8. 8. 纖維素衍生物纖維素衍生物 硝酸纖維素能溶于酯類、醚類、酮硝酸纖維素能溶于酯類、醚類、酮類和醇類而成為涂料，它是借助其中的類和醇類而成為涂料，它是借助其中的溶劑和稀釋劑揮發(fā)而成膜的，通常要加溶劑和稀釋劑揮發(fā)而成膜的，通常要加入增塑劑以改進膜的柔軟性和附著力。入增塑劑以改進膜的柔軟性和附著力。硝酸纖維素涂料硝酸纖維素涂料( (俗稱蠟克俗稱蠟克) )具有干燥迅具有干燥迅速，施工簡便的特點，曾作為木器涂料速，施工簡便的特點，曾作為木器涂料使用，現(xiàn)廣泛用于汽車修補。使用，現(xiàn)廣泛用于汽車修補。

34、 乙酸丁酸纖維素乙酸丁酸纖維素的溶解性和成膜機的溶解性和成膜機理與硝酸纖維素相同，但在抗水性、耐理與硝酸纖維素相同，但在抗水性、耐候性、柔韌性和溶解性上比硝酸纖維素候性、柔韌性和溶解性上比硝酸纖維素要好。與熱塑性丙烯酸樹脂拼用的涂料要好。與熱塑性丙烯酸樹脂拼用的涂料具有優(yōu)良的耐候性，很適宜作汽車漆。具有優(yōu)良的耐候性，很適宜作汽車漆。9. 9. 氯化橡膠氯化橡膠 將天然生橡膠精煉后溶于氯仿或將天然生橡膠精煉后溶于氯仿或四氯化碳中，在四氯化碳中，在8080100100下通入氯氣下通入氯氣進行氯化，即得到氯化橡膠，含氯量通進行氯化，即得到氯化橡膠，含氯量通?？刂圃诔？刂圃?0%60%65%65%。

35、將氯化橡膠溶于芳烴溶劑中即可用將氯化橡膠溶于芳烴溶劑中即可用作涂料基料，溶劑揮發(fā)后就干固成膜。作涂料基料，溶劑揮發(fā)后就干固成膜。 氯化橡膠涂料的優(yōu)異特性在于它氯化橡膠涂料的優(yōu)異特性在于它具有優(yōu)良的防腐蝕和耐化學品性，通常具有優(yōu)良的防腐蝕和耐化學品性，通常必須加入相當多的增塑劑以獲得柔韌的必須加入相當多的增塑劑以獲得柔韌的涂膜，還需拼配其它樹脂如醇酸樹脂以涂膜，還需拼配其它樹脂如醇酸樹脂以提高涂膜的抗水性和抗化學性。提高涂膜的抗水性和抗化學性。10. 10. 乙烯類樹脂乙烯類樹脂 在涂料中最常用的乙烯類樹脂包括在涂料中最常用的乙烯類樹脂包括聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇縮聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯

36、、聚乙烯醇縮醛、過氯乙烯、偏氯乙烯醛、過氯乙烯、偏氯乙烯及其共聚物。及其共聚物。 聚氯乙烯樹脂是一種具有聚氯乙烯樹脂是一種具有耐水、耐酸堿、耐水、耐酸堿、耐氧化劑耐氧化劑及其它化學品的及其它化學品的熱塑性熱塑性聚合物。因其聚合物。因其分子結構規(guī)整，容易結晶，溶解性差，僅能溶分子結構規(guī)整，容易結晶，溶解性差，僅能溶于某些氯代烴和酮類等極性溶劑。于某些氯代烴和酮類等極性溶劑。 聚氯乙烯基涂料不是通過化學反應或者溶聚氯乙烯基涂料不是通過化學反應或者溶劑的揮發(fā)而成膜的，而是通過分散體系中的連劑的揮發(fā)而成膜的，而是通過分散體系中的連續(xù)相續(xù)相( (增塑劑增塑劑) )在烘烤下滲入逐漸融化的聚氯乙在烘烤下滲入

37、逐漸融化的聚氯乙烯樹脂，使后者聚結在一起而實現(xiàn)的。烯樹脂，使后者聚結在一起而實現(xiàn)的。11. 11. 丙烯酸酯類樹脂丙烯酸酯類樹脂 涂料中所用的丙烯酸酯類樹脂通常涂料中所用的丙烯酸酯類樹脂通常是多種單體經(jīng)自由基共聚而得。常用的是多種單體經(jīng)自由基共聚而得。常用的單體有甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁單體有甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯等，有時還加入少量的酯、丙烯酸丁酯等，有時還加入少量的甲基丙烯酸或丙烯酸共聚以提高對底材甲基丙烯酸或丙烯酸共聚以提高對底材的附著力和對顏料的潤濕性。也還可以的附著力和對顏料的潤濕性。也還可以配加苯乙烯、丙烯腈等以降低成本。配加苯乙烯、丙烯腈等以降低成本。 熱塑

38、性丙烯酸酯涂料具有優(yōu)良的光熱塑性丙烯酸酯涂料具有優(yōu)良的光學性能學性能( (涂膜顏色淺、光澤高、保光保涂膜顏色淺、光澤高、保光保色性好色性好) )和耐候性。如果在共聚物中含和耐候性。如果在共聚物中含有活性基團能與其它樹脂發(fā)生交聯(lián)，可有活性基團能與其它樹脂發(fā)生交聯(lián)，可轉化為熱固性系統(tǒng)，完善涂膜性能。轉化為熱固性系統(tǒng)，完善涂膜性能。12. 12. 瀝青類瀝青類 瀝青涂膜具有耐水、耐酸堿瀝青涂膜具有耐水、耐酸堿和高電氣絕緣性，在其涂料中加和高電氣絕緣性，在其涂料中加入酚醛、環(huán)氧、聚氨酯等樹脂改入酚醛、環(huán)氧、聚氨酯等樹脂改性后能大大提高涂膜的各種性能。性后能大大提高涂膜的各種性能。 環(huán)氧瀝青涂料是一種耐

39、環(huán)氧瀝青涂料是一種耐海水性能極好的重防腐涂料。海水性能極好的重防腐涂料。13. 13. 無機硅酸鹽無機硅酸鹽 無機硅酸鹽是由二氧化硅和碳酸無機硅酸鹽是由二氧化硅和碳酸鈉或碳酸鉀共熔后而成的。將鋅粉和鈉或碳酸鉀共熔后而成的。將鋅粉和氧化鋅或氧化鈣加入無機硅酸鹽的水氧化鋅或氧化鈣加入無機硅酸鹽的水溶液中就組成無機硅酸鹽富鋅涂料。溶液中就組成無機硅酸鹽富鋅涂料。向其中加入磷酸鉀或硅酸鋰之類的化向其中加入磷酸鉀或硅酸鋰之類的化合物能加快固化速度。無機硅酸鹽富合物能加快固化速度。無機硅酸鹽富鋅涂料具有優(yōu)良的耐久性、耐溫性和鋅涂料具有優(yōu)良的耐久性、耐溫性和耐腐蝕性但不耐酸和強堿，通常用作耐腐蝕性但不耐酸和

40、強堿，通常用作海上設施的防銹底漆。海上設施的防銹底漆。常用基料的相對密度常用基料的相對密度基料聚合物基料聚合物 相對密度相對密度 基料聚合物基料聚合物相對密度相對密度油脂油脂0.950.95改性醇酸樹脂改性醇酸樹脂1.01.0瀝青瀝青1.01.0有機硅樹脂有機硅樹脂1.11.1環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂1.21.2乙烯樹脂乙烯樹脂1.21.2丙烯酸樹脂丙烯酸樹脂1.21.2酚醛樹脂酚醛樹脂1.21.2氨基樹脂氨基樹脂1.251.25硝基纖維素硝基纖維素1.71.7氯化橡膠氯化橡膠1.71.7無機硅酸鹽無機硅酸鹽2.72.7二、顏料二、顏料 顏料是涂料的一個重要組成部分，其作用是賦顏料是涂料的一個重要組成

41、部分，其作用是賦予涂膜以遮蓋、色彩、力學性能的能力。它們本身予涂膜以遮蓋、色彩、力學性能的能力。它們本身不能單獨成膜不能單獨成膜, ,主要用于著色和改善涂膜性能，增強主要用于著色和改善涂膜性能，增強涂膜的保護、裝飾、防銹和特種功能作用，亦可降涂膜的保護、裝飾、防銹和特種功能作用，亦可降低涂料成本。它是不溶于涂料基料的微細粉末。低涂料成本。它是不溶于涂料基料的微細粉末。 大多數(shù)顏料是結晶體，其晶型對顏料大多數(shù)顏料是結晶體，其晶型對顏料的特性有很大的影響。質點的的特性有很大的影響。質點的大小大小和和形狀形狀對顏料的可潤濕性及涂膜的光澤有直接影對顏料的可潤濕性及涂膜的光澤有直接影響。響。相對密度相對

42、密度、色澤色澤、著色力著色力、色牢色牢度度、遮蓋力遮蓋力也是顏料的重要性能指標。分也是顏料的重要性能指標。分散性和機械強度對顏料的應用也至關重要。散性和機械強度對顏料的應用也至關重要。涂料對顏料的要求涂料對顏料的要求 顏色盡可能符合要求；顏色盡可能符合要求； 遮蓋力、著色力高；遮蓋力、著色力高； 分散性好；分散性好； 化學性質穩(wěn)定化學性質穩(wěn)定(耐光、耐熱、耐光、耐熱、 耐水、耐候性好耐水、耐候性好)； 5.盡可能無毒、無害。盡可能無毒、無害。1. 1. 常用的無機顏料常用的無機顏料常用的無機顏料常用的無機顏料白色白色黃色黃色藍色藍色黑色黑色紅色紅色綠色綠色氧化鐵紅氧化鐵紅FeFe2 2OO3

43、3二氧化鈦二氧化鈦TiOTiO2 2氧化鋅氧化鋅ZnOZnO銻白銻白SbSb2 2OO3 3鋅鋇白鋅鋇白( (立德粉立德粉) ) ZnSBaSOZnSBaSO4 4鉛白鉛白PbCOPbCO3 3Pb(OH)Pb(OH)2 2鉻黃鉻黃PbCrOPbCrO4 4鋅鉻黃鋅鉻黃ZnCrOZnCrO4 4氧化鐵黃氧化鐵黃FeFe2 2OO3 3HH2 2OO鎘黃鎘黃CdSCdS氧化鉻綠氧化鉻綠CrCr2 2OO3 3鉛鉻綠鉛鉻綠PbCrOPbCrO3 3KFe Fe(CN)KFe Fe(CN)6 6 氧化鐵黑氧化鐵黑FeFe3 3OO4 4炭黑炭黑群青群青3Na3Na2 2O3AlO3Al2 2OO3

44、36SiO6SiO2 22Na2Na2 2S S鐵藍鐵藍KFe Fe(CN)KFe Fe(CN)6 6 2. 2. 常用的有機顏料常用的有機顏料甲苯胺紅甲苯胺紅大紅粉大紅粉耐曬黃耐曬黃聯(lián)苯胺黃聯(lián)苯胺黃酞菁藍酞菁藍酞菁綠酞菁綠常用的有機顏料常用的有機顏料黃色黃色藍色藍色紅色紅色綠色綠色3. 3. 常用的防銹顏料常用的防銹顏料常用的防銹顏料常用的防銹顏料鉻酸鋅鉻酸鋅堿式硅鉻酸鉛堿式硅鉻酸鉛PbOPbOCrOCrO3 3SiOSiO2 2磷酸鋅磷酸鋅四鹽基鉻酸鋅四鹽基鉻酸鋅ZnCrZnCr2 2OO4 44Zn(OH)4Zn(OH)2 2鋅粉鋅粉鋁粉鋁粉不銹鋼粉不銹鋼粉二氧化鈦包覆的二氧化鈦包覆的鱗

45、片狀云母鱗片狀云母珠光顏料珠光顏料魚鱗片和堿式魚鱗片和堿式碳酸鉛碳酸鉛氧氯化鉍氧氯化鉍發(fā)光顏料發(fā)光顏料磷光顏料磷光顏料自發(fā)光顏料自發(fā)光顏料熒光顏料熒光顏料反光玻璃微珠反光玻璃微珠三、填料三、填料 填料亦叫體型顏料，也是不溶于涂料基料填料亦叫體型顏料，也是不溶于涂料基料( (和溶劑和溶劑) )的微細粉末，著色作用和遮蓋力比上述的微細粉末，著色作用和遮蓋力比上述的顏料差，但能影響涂料的流動性和涂膜的機械的顏料差，但能影響涂料的流動性和涂膜的機械性能、滲透性、光澤度和流平性。性能、滲透性、光澤度和流平性。常用的有5種重晶石粉重晶石粉BaSOBaSO4 4填料填料云母粉云母粉瓷土瓷土( (高嶺土高嶺土

46、) ) AlAl2 2OO3 32SiO2SiO2 22H2H2 2OO滑石粉滑石粉碳酸鈣碳酸鈣四、溶劑四、溶劑 涂料用溶劑是既能溶解基料樹脂，涂料用溶劑是既能溶解基料樹脂，又能控制涂料黏度和流變性，使之適合又能控制涂料黏度和流變性，使之適合貯存和涂裝施工的揮發(fā)性液體。貯存和涂裝施工的揮發(fā)性液體。涂料溶劑必須具備的條件：涂料溶劑必須具備的條件： 溶解能力好；溶解能力好； 揮發(fā)速度適當，閃點安全；揮發(fā)速度適當，閃點安全； 毒性低微，氣味溫和；毒性低微，氣味溫和；1.價格低廉。價格低廉。 涂料常用的溶劑有涂料常用的溶劑有: :水、烴類混合物、芳水、烴類混合物、芳烴、醇類、醇醚類、酮類、酯類、萜烯類

47、、氯烴、醇類、醇醚類、酮類、酯類、萜烯類、氯化烷烴和硝基烷烴?；闊N和硝基烷烴。涂料用溶劑的要求涂料用溶劑的要求溶解力強溶解力強 a a、極性相似原則、極性相似原則極性相近的物質可以互溶。極性相近的物質可以互溶。 b b、溶劑化原則、溶劑化原則溶劑分子對溶質分子相互產生的溶劑分子對溶質分子相互產生的作用力，大于溶質分子間的內聚力，使溶質溶解于作用力，大于溶質分子間的內聚力，使溶質溶解于溶劑中。溶劑中。 c c、溶度參數(shù)相近原則、溶度參數(shù)相近原則溶劑（是混合溶劑）的溶溶劑（是混合溶劑）的溶解度參數(shù)和聚合物參數(shù)的相近或相等就可互溶。解度參數(shù)和聚合物參數(shù)的相近或相等就可互溶?；瘜W性質穩(wěn)定，不易分解化

48、學性質穩(wěn)定，不易分解。溶劑自身粘度要小，顏色淺，無難聞的氣味。溶劑自身粘度要小，顏色淺，無難聞的氣味。有合適的揮發(fā)梯度和速率，不應殘留在涂膜中。有合適的揮發(fā)梯度和速率，不應殘留在涂膜中。較低的表面張力。較低的表面張力。合適的電阻率。合適的電阻率。低毒、安全。低毒、安全。常用的溶劑種類常用的溶劑種類烴類烴類二甲苯二甲苯200#200#溶劑油溶劑油甲苯甲苯醇類和醚類醇類和醚類乙醇乙醇丙二醇醚類丙二醇醚類丁醇丁醇酯類和酮類酯類和酮類丁酮丁酮甲基異丁基酮甲基異丁基酮丙酮丙酮環(huán)己酮環(huán)己酮乙酸乙乙酸乙/ /丁酯丁酯常用涂料溶劑的性能常用涂料溶劑的性能 溶溶 劑劑相對密度相對密度 沸點沸點/蒸發(fā)速度蒸發(fā)速度

49、閃點閃點/丙酮丙酮0.790.795656944944-18-18乙酸丁酯乙酸丁酯0.880.881251251001002323丁醇丁醇0.810.8111811836363535乙酸乙酯乙酸乙酯0.900.907777480480-4.4-4.4乙醇乙醇0.790.7979792532531212丙二醇乙醚丙二醇乙醚0.900.9013213249494343丁酮丁酮0.810.818080572572-7-7甲基異丁基酮甲基異丁基酮0.830.831161161641641313甲苯甲苯0.870.871111112142144.44.4200#200#溶劑油溶劑油0.800.80145

50、14520020018183838二甲苯二甲苯0.870.87138138144144737317172525環(huán)己酮環(huán)己酮0.950.9515815825254343五、增塑劑五、增塑劑 涂料中常用的增塑劑有：涂料中常用的增塑劑有： 鄰苯二甲酸二丁酯鄰苯二甲酸二丁酯(DBP);(DBP); 鄰苯二甲酸二辛酯鄰苯二甲酸二辛酯(DOP);(DOP);1. 1. 氯化石蠟氯化石蠟 根據(jù)增塑劑與基料樹脂的混溶根據(jù)增塑劑與基料樹脂的混溶性差異可分為主增塑劑和助增塑劑。性差異可分為主增塑劑和助增塑劑。 涂料用增塑劑的增塑作用是通過降低涂料用增塑劑的增塑作用是通過降低基料樹脂的玻璃化溫度實現(xiàn)的。增塑劑對基料

51、樹脂的玻璃化溫度實現(xiàn)的。增塑劑對涂膜的許多性能如抗張強度、柔韌性、延涂膜的許多性能如抗張強度、柔韌性、延伸性、滲透性和附著力都有一定影響。伸性、滲透性和附著力都有一定影響。六、催干劑六、催干劑 催干劑是加速涂膜氧化、聚合交聯(lián)、干燥催干劑是加速涂膜氧化、聚合交聯(lián)、干燥速度的一種油溶性有機金屬皂。與固化劑不同，速度的一種油溶性有機金屬皂。與固化劑不同，催干劑不參與涂料成膜。主要用于油性涂料。催干劑不參與涂料成膜。主要用于油性涂料。 常用的催干劑是常用的催干劑是鉛、鈷、錳的環(huán)烷鉛、鈷、錳的環(huán)烷酸鹽、辛酸鹽、松香酸鹽和亞油酸鹽酸鹽、辛酸鹽、松香酸鹽和亞油酸鹽。鉛鹽能使涂膜內部干燥，而鈷鹽的作用鉛鹽能使

52、涂膜內部干燥，而鈷鹽的作用主要是表面干燥，油溶性鈣鹽雖沒有催主要是表面干燥，油溶性鈣鹽雖沒有催干作用，但它能減少涂膜的起霜現(xiàn)象。干作用，但它能減少涂膜的起霜現(xiàn)象。 涂料中催干劑的用量須嚴格控制。典型用涂料中催干劑的用量須嚴格控制。典型用量是每一份樹脂固體加量是每一份樹脂固體加0.25%0.25%0.5%0.5%的鉛的鉛和和0.025%0.025%0.05%0.05%的鈷的鈷。七、防污劑、防腐劑和防霉劑七、防污劑、防腐劑和防霉劑八、增稠劑、觸變劑和防沉淀劑八、增稠劑、觸變劑和防沉淀劑九、顏料分散劑九、顏料分散劑第三節(jié)第三節(jié) 涂料配方的設計原理涂料配方的設計原理一、涂料配方設計的步驟一、涂料配方設

53、計的步驟了解所設計產品的用途、技術要求、涂裝條件、被涂了解所設計產品的用途、技術要求、涂裝條件、被涂物基材、干燥方式、使用環(huán)境、價位等情況，初步確物基材、干燥方式、使用環(huán)境、價位等情況，初步確定漆基、顏基比范圍定漆基、顏基比范圍( (做摸底試驗做摸底試驗) )。對漆基類型比較、選擇。對漆基類型比較、選擇。對顏、填料類型、比例進行比較、選擇。對顏、填料類型、比例進行比較、選擇。對溶劑類型、比例進行比較、選擇。對溶劑類型、比例進行比較、選擇。對各種助劑類型、比例進行比較、選擇。對各種助劑類型、比例進行比較、選擇。對所有原料相對比例進行選擇、要經(jīng)過試驗、檢測對所有原料相對比例進行選擇、要經(jīng)過試驗、檢

54、測( (涂涂膜檢測膜檢測) )、調整配方、試驗這樣多次循環(huán)直至達到設計、調整配方、試驗這樣多次循環(huán)直至達到設計要求。要求。制定標準配方。制定標準配方。制定生產配方制定生產配方( (根據(jù)生產設備確定根據(jù)生產設備確定) )。二、涂料配方中各組分的確定二、涂料配方中各組分的確定1 1、顏填料量的確定、顏填料量的確定 在色漆涂膜中在色漆涂膜中, ,成膜物與顏填料之間的固成膜物與顏填料之間的固- -固固相分散體系是以體積形式分布的。在干漆膜中相分散體系是以體積形式分布的。在干漆膜中, ,成膜物質填滿顏料顆粒之間的空隙后所富余的成成膜物質填滿顏料顆粒之間的空隙后所富余的成膜物體積占多少膜物體積占多少, ,

55、是判斷涂膜性能的重要數(shù)據(jù)。是判斷涂膜性能的重要數(shù)據(jù)。 涂料中使用的各種顏料、填料和基料的密度涂料中使用的各種顏料、填料和基料的密度差異很大，因此，在討論涂料配方時采用顏料體差異很大，因此，在討論涂料配方時采用顏料體積濃度積濃度(Pigment Volume Concentration(Pigment Volume Concentration，PVC)PVC)來進行涂料配方設計以及對涂料性能的試驗數(shù)據(jù)來進行涂料配方設計以及對涂料性能的試驗數(shù)據(jù)進行準確的評價。進行準確的評價。顏料基料比顏料基料比涂料類型顏料基料比面漆面漆0.250.250.9:1.00.9:1.0底漆底漆2.02.04.0:1.0

56、4.0:1.0外用乳膠漆外用乳膠漆2.02.04.0:1.04.0:1.0內用乳膠漆內用乳膠漆4.04.07.0:1.07.0:1.0顏料體積濃度顏料體積濃度 在色漆配方組成中在色漆配方組成中, ,最重要的因素之一最重要的因素之一是選擇漆基與顏料之間的比例關系是選擇漆基與顏料之間的比例關系, ,而這種關而這種關系中主要是漆基與顏料兩者體積的比例關系。系中主要是漆基與顏料兩者體積的比例關系。一般稱為一般稱為“顏料體積濃度顏料體積濃度”, ,用用PVCPVC來表示。來表示。 色漆配方的色漆配方的PVCPVC值由低變高時值由低變高時, ,其涂膜性其涂膜性能在起泡性、光澤、滲透性及生銹性等方面能在起泡

57、性、光澤、滲透性及生銹性等方面均有變化均有變化, ,其趨勢為：涂膜起泡性降低；光其趨勢為：涂膜起泡性降低；光澤由高光澤向半光及無光變化澤由高光澤向半光及無光變化; ;透氣性與透透氣性與透水性由低到高水性由低到高; ;底層生銹性逐漸嚴重。底層生銹性逐漸嚴重。常用顏料的常用顏料的PVC范圍范圍臨界顏料體積濃度臨界顏料體積濃度 涂膜的許多性能如抗涂膜的許多性能如抗張強度、耐磨性，特別是張強度、耐磨性，特別是那些與涂膜的多孔性有關那些與涂膜的多孔性有關的性能如滲透性、抗起泡的性能如滲透性、抗起泡性和耐腐蝕性會隨著涂料性和耐腐蝕性會隨著涂料的的PVCPVC變化而逐漸變化，變化而逐漸變化，當當PVCPVC

58、超過某一數(shù)值時，超過某一數(shù)值時，這些性能就會發(fā)生突變，這些性能就會發(fā)生突變，這一特定的這一特定的PVCPVC值稱為值稱為臨臨界顏料體積濃度界顏料體積濃度(CPVC)(CPVC)。CPVCCPVC是色漆配方中的一個是色漆配方中的一個重要參數(shù)。重要參數(shù)。CPVC的意義的意義 一個涂料配方的一個涂料配方的CPVCCPVC數(shù)值是由所選取的顏料、數(shù)值是由所選取的顏料、填料和基料的性能決定的。影響填料和基料的性能決定的。影響CPVCCPVC的重要因素的重要因素是基料潤濕顏料是基料潤濕顏料( (填料填料) )的能力以及顏料的能力以及顏料( (填料填料) )被被基料潤濕的難易程度。一般說來，易于被基料潤基料潤

59、濕的難易程度。一般說來，易于被基料潤濕的顏料能降低配方的濕的顏料能降低配方的CPVCCPVC，另外，顏料微粉的，另外，顏料微粉的形狀和粒徑及其分布對形狀和粒徑及其分布對CPVCCPVC也有很大影響。也有很大影響。 在涂料配方的在涂料配方的PVCPVC較低時較低時, ,無需知道其無需知道其CPVCCPVC；但配方的但配方的PVCPVC較高時較高時( (接近接近CPVC),CPVC),如果在配制過程如果在配制過程的配方或加料工序中發(fā)生了少量的物料偏差的配方或加料工序中發(fā)生了少量的物料偏差, ,就可能導致就可能導致PVCPVC超過超過CPVC,CPVC,使漆膜的質量變壞。使漆膜的質量變壞。 要統(tǒng)一規(guī)

60、定色漆配方的要統(tǒng)一規(guī)定色漆配方的CPVCCPVC值是值是很困難的很困難的, ,因為因為CPVC CPVC 值是根據(jù)配方所值是根據(jù)配方所采用顏料的用量求出的。對于許多體采用顏料的用量求出的。對于許多體系來說系來說, ,其其CPVCCPVC值在值在50%50%60%60%范圍內。范圍內。而配方的而配方的CPVCCPVC值的確切資料值的確切資料, , 只能通只能通過試驗積累的經(jīng)驗和涂膜性能檢測數(shù)過試驗積累的經(jīng)驗和涂膜性能檢測數(shù)據(jù)方能準確測定。因此據(jù)方能準確測定。因此,CPVC,CPVC值有關的值有關的PVCPVC值對設計配方是有參考價值的值對設計配方是有參考價值的, ,是是最基礎的數(shù)據(jù)。最基礎的數(shù)據(jù)