涂料生產(chǎn)工藝課件

涂料基礎(chǔ)及生產(chǎn)工藝涂裝室6/10/20231第一部分涂料基礎(chǔ)知識(shí)6/10/20232涂料及其作用

涂料——涂料即我們常說的“油漆”，是一種材料，它可以采用不同的施工工藝涂覆在物件表面上，形成黏附牢固、具有一定強(qiáng)度、連續(xù)的固態(tài)薄膜。涂料的作用：保護(hù)作用裝飾作用特殊功能作用

6/10/20233保護(hù)作用——主要作用物件暴露在大氣中，受到氧氣、水分等的侵蝕，造成金屬銹蝕，木材腐朽，水泥風(fēng)化等破壞現(xiàn)象。在物件表面涂以涂料，形成一層保護(hù)膜，能夠阻止或延遲這些破壞現(xiàn)象的發(fā)生和發(fā)展，使各種材料的使用壽命延長。6/10/20234裝飾作用不同材質(zhì)的物件涂上涂料，可得到五光十色、絢麗多彩的外觀，起到美化人類生活環(huán)境的作用，對(duì)人類的物質(zhì)生活和精神生活做出不容忽視的貢獻(xiàn)。6/10/20235特殊功能作用電絕緣、導(dǎo)電、屏蔽電磁場(chǎng)、防靜電等作用防霉、殺菌、殺蟲等生物化學(xué)方面的作用耐高溫、保溫、示溫、防止延燃等熱能方面的作用反射光、發(fā)光、吸收和反射紅外線、吸收太陽能、標(biāo)志顏色等光學(xué)作用防滑、自潤滑、防碎裂飛濺等機(jī)械性能方面的作用防噪聲、減震、衛(wèi)生消毒、防結(jié)冰等各種不同作用6/10/20236涂料的組成

成膜物質(zhì)顏料助劑溶劑

6/10/20237一、成膜物質(zhì)

1.非轉(zhuǎn)化型成膜物質(zhì)2.轉(zhuǎn)化型成膜物質(zhì)成膜物質(zhì)是組成涂料的基礎(chǔ)，它具有粘接涂料中其他組分形成涂膜的功能，它對(duì)涂料和涂膜的性質(zhì)起決定性的作用。原始的涂料的成膜物質(zhì)是油脂，主要是植物油。后來使用樹脂作為涂料成膜物質(zhì)，大量使用合成樹脂。涂料成膜物質(zhì)具有的最基本特征是它能經(jīng)過施工形成薄層的涂膜，并為涂膜提供所需要的各種性能。6/10/202381.非轉(zhuǎn)化型成膜物質(zhì)

成膜物質(zhì)在涂料成膜過程中組成結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化，即成膜物質(zhì)與涂膜的組成結(jié)構(gòu)相同，在涂膜中可以檢查出成膜物質(zhì)的原有結(jié)構(gòu)，稱非轉(zhuǎn)化型成膜物質(zhì)。它們具有熱塑性，受熱軟化，冷卻后變硬，多具有可溶解性。由此類成膜物質(zhì)構(gòu)成的涂膜，具有與成膜物質(zhì)同樣的化學(xué)結(jié)構(gòu)，也是可溶可熔的，屬于這類成膜物質(zhì)的品種有：

a.天然樹脂（松香、蟲膠）

b.天然高聚物的加工產(chǎn)品（硝基纖維素、氯化橡膠）

c.合成的高分子線型聚合物即塑性樹脂（過氯乙烯樹脂、聚乙酸乙烯樹脂、熱塑性丙烯酸樹脂）6/10/202392.轉(zhuǎn)化型成膜物質(zhì)

成膜物質(zhì)在成膜過程中組成結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，即成膜物質(zhì)形成與原來組成結(jié)構(gòu)完全不相同的涂膜，這類成膜物質(zhì)稱為轉(zhuǎn)化型成膜物質(zhì)。它們都具有能起化學(xué)反應(yīng)的官能團(tuán)，在熱、氧或其他物質(zhì)的作用下能夠聚合成與原有結(jié)構(gòu)不同的不溶不熔的網(wǎng)狀高聚物，即熱固性高聚物，因而所形成的涂膜是熱固性的，通常具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，屬于這類成膜物質(zhì)的品種有：a.干性油和半干性油b.天然漆和漆酚c.低分子化合物的加成物或反應(yīng)物，如多異氰酸酯d.合成聚合物，如酚醛樹脂、醇酸樹脂、聚氨酯預(yù)聚物、丙烯酸齊聚物等屬于線型高聚物的合成樹脂，如還氧樹脂、熱固性丙烯酸樹脂等現(xiàn)在開發(fā)的新型聚合物：如集團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合物、互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物等6/10/202310二、顏料顏料是有顏色的涂料即通稱的色漆的一個(gè)主要組分，顏料使涂膜呈現(xiàn)色彩，并使涂膜具有一定的遮蓋被涂物件表現(xiàn)的能力，以發(fā)揮其裝飾和保護(hù)作用。按涂料中的作用分：著色顏料、體質(zhì)顏料、防銹顏料、特種顏料按其化學(xué)成分分：無機(jī)顏料和有機(jī)顏料

6/10/202311三、助劑也稱為涂料的輔助材料組分，它是涂料的一個(gè)組成部分，但它不能單獨(dú)自己形成涂膜，它在涂料成膜后可作為涂膜中的一個(gè)組分而在涂膜中存在。根據(jù)助劑對(duì)涂料和涂膜所起的作用，現(xiàn)代涂料所使用的助劑可分為以下四個(gè)類型：1.對(duì)涂料生產(chǎn)過程發(fā)生作用的助劑：如消泡劑、潤飾劑、分散劑、乳化劑等2.對(duì)涂料貯存過程發(fā)生作用的助劑：如防結(jié)皮劑、防沉淀劑等3.對(duì)涂料施工成膜過程發(fā)生作用的助劑：如催干劑、固化劑、流平劑、防流掛劑等4.對(duì)涂料性能發(fā)生作用的助劑：如增塑劑、平光劑、防霉劑、阻燃劑等雖然用量很少，但能起到顯著的作用。6/10/202312四、溶劑溶劑是不包括無溶劑涂料在內(nèi)的各種液態(tài)涂料中所含有的，為使這些類型液態(tài)涂料完成施工過程所必需的一類組分，它原則上不構(gòu)成涂膜，也不應(yīng)存留在涂膜之中。溶劑組分的作用是將涂料的成膜物質(zhì)溶解或分散為液態(tài)以使易于施工成薄膜，而當(dāng)施工后又能從薄膜中揮發(fā)至大氣中，從而使薄膜形成固態(tài)的薄膜。如醋酸丁酯、二甲苯、甲苯、丁醇、丙酮，CAC等6/10/202313涂料的分類

按主要成膜物質(zhì)為基礎(chǔ)的分類方法，有17大類

Y油類樹脂漆類T天然樹脂漆類F酚醛樹脂漆類L瀝青漆類C醇酸樹脂漆類A氨基樹脂漆類Q硝基漆類M纖維素漆類G過氯乙烯漆類X烯樹脂漆類B丙烯酸酯漆類Z聚酯漆類H環(huán)氧樹脂漆類S聚氨酯漆類W元素有機(jī)漆類J橡膠漆類E其它漆類按漆膜干燥方式分類命名常溫干燥涂料（自干漆）、加熱干燥涂料（烘漆）、濕固化涂料、輻射能固化涂料（光固化、電子束固化）按涂料使用層次分類和命名底漆、膩?zhàn)?、二道底漆（中涂）、面漆按漆膜外觀清漆、透明漆、色漆；有光漆、半光漆、無光漆；皺紋漆、錘紋漆、桔紋漆、浮雕漆6/10/202314涂料用主要樹脂類型1、油類樹脂漆2、瀝青漆3、醇酸樹脂漆4、不飽和聚酯漆5、纖維素漆6、酚醛漆7、橡膠漆8、有機(jī)硅涂料9、環(huán)氧樹脂漆10、聚氨酯漆11、丙烯酸酯漆12、氟碳漆6/10/2023151.油類樹脂漆

在涂料工業(yè)中，油類（主要為植物油）是一種主要的原料，進(jìn)行加工制成清漆和色漆。干性油半干性油不干油碘值（100g油所能吸收碘的克數(shù)）>140100~14<100油類桐油、梓油、亞麻油豆油、葵花油、棉子油蓖麻油、椰子油適合制造涂料自干性涂料：耐水、堿較好的低檔涂料和氨基制造烘烤類色漆不能自行干燥制造合成樹脂及增塑劑6/10/2023162.瀝青漆

?主要是冶煉石油和煤焦油所剩下的物質(zhì)，也有天然瀝青。?適合制造的涂料有：絕緣漆，重防腐涂料（耐酸漆），可耐85%濃硝酸等瀝青名稱元素組成CHSON天然瀝青83.7~85.510.8~13.21.2~5.100.1~0.4石油瀝青86.0~87.412.5~12.60~0.10.02.0~0.16/10/2023173、醇酸樹脂漆

1927年Kienle對(duì)多元醇和多元酸合成的聚酯作了重大的改進(jìn)，即在聚酯的成分中增加了脂肪酸。他將此種聚酯取名為“醇酸”。表示系有醇和酸合成而來。醇酸樹脂本身是一個(gè)獨(dú)立的涂料材料，其干率、光澤、硬度、耐久性都很好，可以制成清漆、磁漆、底漆、水性漆，也可以和其他材料拼用。如和氨基樹脂、多異氰酸酯等共聚合制成其他體系的涂料。多元酸+多元醇酯化反應(yīng)酯+水反應(yīng)基團(tuán)—OH—COOH6/10/2023184、不飽和聚酯漆

多元酸和多元醇縮聚而得的產(chǎn)物稱為聚酯。不飽和聚酯是用含有雙鍵的酸和醇反應(yīng)而成，雙鍵還沒有完全反應(yīng)，制造成漆后，在引發(fā)劑（一般是過氧化物）與促進(jìn)劑（一般是環(huán)烷酸鈷）的作用下，在常溫下形成不溶不熔物。不飽和聚酯漆是一種無溶劑漆（無揮發(fā)溶劑）。它的不飽和單體起著成膜物和溶劑雙重作用。多用于制造膩?zhàn)雍驮踊摇?/10/2023195、纖維素漆

纖維素是一種天然的高分子化合物，廣泛存在于大自然中，分子式為（C6H10O5)n.一般用于涂料的是硝基纖維素和醋酸丁酸纖維素，還有其它改性的纖維素。可以作為清漆和色漆。缺點(diǎn)是：光澤低、附著力很差、固體份低等目前主要與丙烯酸樹脂、醇酸樹脂、醛酮樹脂等拼用，改變其性能。主要用于金屬漆和丙烯酸自干漆等。6/10/2023206、酚醛漆

酚醛漆主要是酚類單體和甲醛經(jīng)過縮合反應(yīng)而成。酚含有羥基可以參與反應(yīng)。主要作重防腐涂料和防腐底漆。6/10/2023217、橡膠漆

有天然橡膠和人工合成橡膠兩種。橡膠漆是利用橡膠的特殊性能，如彈性、耐磨性、不透氣性、耐水性、耐油性、耐化學(xué)品腐蝕性等。主要用于制造重防腐涂料和特殊功能涂料。6/10/2023228、有機(jī)硅涂料

有機(jī)硅樹脂是利用C-Si和Si-O-Si的鍵能大，穩(wěn)定性好，不容易反應(yīng)的特性而制造成的功能性樹脂。有機(jī)硅樹脂可與氨基、胺等制造不同用途的有機(jī)硅涂料。一般制造成：耐高溫漆（100~550℃

）、低溫涂料（-50℃）、絕緣漆、電子產(chǎn)品等。6/10/2023239、環(huán)氧樹脂漆

環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧基團(tuán)的穩(wěn)定性制造的一類樹脂，可以參加反應(yīng)的基團(tuán)有環(huán)氧基和羥基。優(yōu)點(diǎn)：附著力好耐化學(xué)品性好，耐堿性尤為突出硬而具有一定韌性對(duì)濕面有一定的潤濕性分子量不高，做無溶劑、高固體、粉末涂料電絕緣性缺點(diǎn)：光老化性差低溫固化性差>10℃易反應(yīng)<10℃

反應(yīng)很慢反應(yīng)基團(tuán)：環(huán)氧基和羥基兩種活潑基團(tuán)，易反應(yīng)可與多元胺、聚酰胺樹脂、酚醛樹脂、氨基樹脂、多異氰酸酯等反應(yīng)，制造成常溫、高溫漆主要制作防腐底漆。6/10/20232410、聚氨酯漆

聚氨酯漆即聚氨基甲酸酯漆，是指在其漆膜中含有相當(dāng)數(shù)量的氨酯鍵的涂料。一般與氨酯鍵反應(yīng)的樹脂有：含有羥基的樹脂，如丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂等等。多異氰酸酯的類型：類型簡稱優(yōu)缺點(diǎn)甲苯二異氰酸酯TDI價(jià)廉、最常用、性質(zhì)全面、但泛黃二苯甲烷二異氰酸酯MDI適用作無溶劑防腐蝕涂料，泛黃嚴(yán)重己二異氰酸酯（縮二脲）HDI不泛黃、保光澤，制戶外用高級(jí)涂料，價(jià)貴異拂爾酮二異氰酸酯IPDI不泛黃、保光耐候好，混溶好，但性較脆HDI三聚體：不泛黃、保光耐候比縮二脲好，黏度低，固含高，穩(wěn)定性好，適合作戶外高級(jí)涂料6/10/20232511、丙烯酸酯漆

丙烯酸酯漆是本世紀(jì)50年代發(fā)展起來的，它是用丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯等通過加聚反應(yīng)生成的聚丙烯酸酯樹脂制成的。優(yōu)點(diǎn)：1.水白、透明2.耐光、耐候性佳戶外暴曬耐久性強(qiáng)，耐紫外光照射不易分解或變黃，能夠長期保持原來的光澤和色澤。3.耐熱、耐過熱烘烤在170℃不分解、不變色，在230℃左右或更高溫度下仍不變色4.耐腐蝕有較好的耐酸、堿、鹽、油脂、洗滌劑等化學(xué)品的沾污及腐蝕能力

6/10/202326續(xù)上丙烯酸酯漆常見丙烯酸酯漆分類表

分類主要成分成膜方式揮發(fā)型熱塑性丙烯酸樹脂揮發(fā)干燥交聯(lián)型羥基+氨基烘烤交聯(lián)羥基+異氰酸酯常溫交聯(lián)水性型自干型水溶膠成膜助劑，揮發(fā)自干交聯(lián)型羥基或烷氧基+氨基烘烤交聯(lián)無溶劑型交聯(lián)型羥基或羧基+交聯(lián)樹脂光敏引發(fā)劑烘烤交聯(lián)或電子束、紫外線6/10/20232712、氟碳漆

氟碳漆是在丙烯酸樹脂的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型漆它是利用F-C的鍵能大，穩(wěn)定性極強(qiáng)，超強(qiáng)的耐候性、耐化學(xué)藥品性、耐玷污性。主要用多異氰酸酯與它的羥基反應(yīng)。常溫固化，施工好。用于重防腐，不易施工的地方，但價(jià)格較貴。如電視塔，大橋6/10/202328第二部分涂料生產(chǎn)工藝6/10/202329汽車涂料的生產(chǎn)工藝一、下料（投料）二、攪拌三、研磨四、調(diào)漆五、過濾六、包裝6/10/202330配方舉例色漿：投料順序1.1300丙烯酸樹脂（Bayer)40.00%

b2.902鈦白粉（杜邦）50.00%

c3.EFKA4401分散劑0.02%d4.醋酸丁酯5.00%a5.CAC4.98%a調(diào)漆：

1.1300鈦白漿40.00%A2.3755丙烯酸樹脂32.00%B3.1158氨基樹脂20.00%C4.BYK300流平劑0.20%5.BYK141消泡劑0.10%6.TSP防流掛劑0.50%7.1500#溶劑5.00%8.醋酸丁酯2.30%溶劑不能一次加完，根據(jù)黏度進(jìn)行調(diào)整6/10/202331生產(chǎn)工藝作業(yè)編號(hào)/說明

變差來源

產(chǎn)品特性

過程特性

01下料

環(huán)境包裝袋雜物稱量的精確性配比的準(zhǔn)確性01無機(jī)械雜質(zhì)02配比準(zhǔn)確03稱量精確投料的順序：先投溶劑再投樹脂，再投顏填料（先輕后重），最后加助劑大磅稱，精確0.1Kg02攪拌

攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速攪拌時(shí)間

04攪拌漿均勻

高速攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速700轉(zhuǎn)/分以上攪拌1-1.5小時(shí)

03研磨

研磨時(shí)間（遍數(shù)）稱量的精確性配比的準(zhǔn)確性05研磨細(xì)度

研磨時(shí)間（遍數(shù)）3-5遍

細(xì)度合格止6/10/202332作業(yè)編號(hào)/說明

變差來源

產(chǎn)品特性

過程特性

04調(diào)漆

環(huán)境包裝袋雜物稱量的精確性配比的準(zhǔn)確性02配比準(zhǔn)確03稱量精確

投料的順序：先投研磨漿，再投樹脂，再加助劑，最后加溶劑高速攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速700轉(zhuǎn)/分以上05過濾

漆液無機(jī)械雜質(zhì)

01漆液無機(jī)械雜質(zhì)

濾網(wǎng)180目或更細(xì)

06包裝

包裝外觀包裝重量

06包裝的外觀（生產(chǎn)日期、批號(hào)、重量、標(biāo)識(shí)清楚、位置正確）07重量合格

小磅稱，精確0.05Kg漏斗

續(xù)表6/10/202333汽車漆的發(fā)展方向汽車用涂料的發(fā)展趨勢(shì)是高固份化、水性化和無溶劑化

底

漆

中間涂層

面漆6/10/202334涂料及涂裝常見病態(tài)和防治6/10/202335一、涂料在貯存中發(fā)生的病態(tài)極其防治病

態(tài)原

因防治方法1、渾濁

2、沉淀

3、變稠4、結(jié)皮5、變色。溶劑中含有水分，容器中漏入了水。催干劑析出。稀釋劑使用不當(dāng)。性質(zhì)不同的兩種清漆相混合。黏度太低，過長時(shí)間貯存。漆桶漏氣，溶劑揮發(fā)。在高溫下或過長時(shí)間貯存。在高溫下過長時(shí)間貯存。容器的蓋不嚴(yán)。復(fù)色漆顏料比重不同，比重大的顏料下沉。桶蓋要蓋緊，不要放在室外，防止水分進(jìn)入。加熱水浴，貯存溫度保持20℃左右。使用配套稀釋劑。避免不同的清漆相混合。定期將涂料桶倒放；先入庫的先用。軟結(jié)塊漆經(jīng)充分?jǐn)嚢柽^濾后可以使用。容器必須完全密封。貯存溫度保持在20℃左右，在貯存期內(nèi)使用。黏度稍增稠的油漆，可以稀釋后使用。。嚴(yán)密封蓋，存放在20℃左右和陰暗的地方。漆皮揭去后，油漆充分?jǐn)嚢韬罂梢允褂谩嚢杈鶆?/10/202336二、涂料在施工中發(fā)生的病態(tài)極其防治病

態(tài)原

因防治方法1、起粒2、流掛3、滲色4、泛白5、起泡6、縮孔7、發(fā)花8、咬底9、失光。施工環(huán)境不清潔塵埃落于漆面。涂裝工具不清潔。漆皮混入漆內(nèi)。涂料施工黏度過低，噴槍出漆量大，氣壓過小，距離物面過近，移動(dòng)速度過慢，漆膜過厚。物件表面凹凸不平，幾何形狀復(fù)雜。施工環(huán)境溫度過低，涂料干燥太慢。下層漆中含有的可溶性物質(zhì)被上層漆的溶劑溶解。溫度高、濕度高（超過80%）。稀釋劑蒸發(fā)過快。除油未盡。底漆未干。物件除銹不干凈。酸洗件中和不徹底，有余酸存在空氣壓縮機(jī)及管道帶有水分。被涂物表面未徹底清除油污、水分、手印，或打磨不夠。噴涂空氣滲入了油或水；噴漆室除塵不徹底。不同類型油漆的漆霧。油漆自身原因。噴涂量過多、一次噴涂太厚、噴涂壓力不夠，霧化不好、涂漆厚度不均勻。施工黏度過低。稀釋劑溶解能力不足或蒸發(fā)太慢。漆膜未充分固化就再次噴漆。固化劑的混合比例不當(dāng)。稀釋劑溶解能力過強(qiáng)。涂件表面粗糙。溫度太低、濕度太大。稀釋劑加入太多。清潔場(chǎng)地，工件擦干凈。清潔工具。去除漆皮，將漆過濾。嚴(yán)格按涂料廠商提供的施工參數(shù)進(jìn)行施工。運(yùn)用恰當(dāng)?shù)貒娡繄D形、噴槍距離和噴涂速度。根據(jù)施工環(huán)境調(diào)整稀料。用防滲色的保護(hù)層封閉底層或?qū)⑴f漆除掉。用不滲色的底漆。采用低溫預(yù)熱后噴涂，或采用相應(yīng)的防潮劑。使用慢干稀釋劑。徹底清除底層上的油污、蠟質(zhì)、機(jī)油等。每層漆要干透后再涂下層漆。物件除銹必須徹底。必須徹底清除余酸。采用油水分離器。徹底打磨