第三章___溶剂型涂料品种简介及其涂装工艺.ppt

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1、2023/2/22,1,第三章 溶剂型涂料品种简介及其涂装工艺,第一节 常用溶剂型涂料第二节 涂料的选用与配套第三节 溶剂型涂料的涂装方法与设备第四节 涂料涂膜的性能测试及涂装防护工艺试验 复习题,2023/2/22,2,1、能根据涂料品种的主要成膜物质结构分析涂料性能 特点及使用要求,了解溶剂型涂料的四种成膜机理；2、了解涂料的选用与配套原则、涂层常见弊病及解决 办法、各种涂装方法的基本原理及涂装方法的选用；3、通过实验熟悉和掌握涂料及涂膜的常规质量检测方 法，知道对涂料产品的性能和涂装的质量进行有效 的控制。,本章教学要求：,2023/2/22,3,第一节 常用溶剂型涂料,一、油基性涂料Y

2、，T，F，L二、合成树脂涂料 C，Z，A，Q，B，H，S，W三、特殊涂料带锈底漆，高固体份涂料，光固化涂料，达克罗涂料,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,4,一、油基性涂料,油基性涂料 就是以动植物油和改性树脂为基本原料，经高温熬炼到一定粘度后，加入颜填料、催干剂等，并以适当溶剂调制而成的涂料产品。成膜机理 主要是依靠成膜高分子与空气中的氧发生氧化聚合反应固化成膜。用途 主要用于建筑、维修和涂装要求不高的工程。,返回,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,5,油度 以油和树脂共同作为成膜物质的涂料中，油和树脂的比例或 含油量称为油度。（1）在油基漆（如、酯胶漆、酚醛漆）中，按油

3、与树脂的质量比例划分：短油度漆，树脂：油=1：n（n2）；中油度漆（n=2-3）；长油度漆（n3）。（2）在醇酸漆中按油所占树脂总量的百分数划分，P74：短油度漆，含油量为树脂总量的45%以下；中油度漆，含油量为树脂总量的45-60%；长油度漆，含油量为树脂总量的60%以上。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,6,油脂涂料 是以干性油（如桐油、亚麻油、梓油等）为主要成膜物的一类涂料。其特点是易于生产、价廉、涂刷性好、涂膜柔韧性及附着力好。在干燥过程中虽有溶剂挥发，但主要是依靠成膜高分子之间的氧化聚合固化成膜，也就是说它们的成膜是与空气中的氧发生化学反应的结果（植物油脂肪酸结构中的双键

4、反应所致），干燥慢，不适宜流水作业应用，机械性能欠佳，浸水膨胀，不耐酸、碱和有机溶剂，不能打磨抛光。主要用于建筑、维修和涂装要求不高的工程。,1、油脂涂料（Y）,返回,油脂涂料,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,7,天然树脂涂料是以干性植物油，与天然树脂（主要有松香、虫胶及我国特产天然大漆）经过热炼制得漆料，加入颜料、催干剂、溶剂等制成。可分清漆、磁漆、底漆、腻子等。具有原料易得，制造容易，价格低廉、施工方便，性能良好（其干燥性能、光泽、硬度、弹性等比油脂漆均有提高）的特点，广泛用于木器、家具、工（业）民（用）建筑、金属制品，但耐候性欠佳（干性油上双键氧化聚合所致）。,2、天然树脂涂

5、料（T）,返回,天然树脂涂料,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,8,3、酚醛树脂涂料（F）,酚醛树脂是酚与醛在碱性催化剂存在下经缩聚而成一类树脂的总称。常见的是苯酚或其同系物(甲酚、二甲酚等)和衍生物与甲醛的缩聚物。因所用原料催化剂和生产工艺的不同，又有多种酚醛树脂。,酚醛树脂粉,返回,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,9,低分子量酚醛树脂是水溶性的，中等分子量的可溶于有机溶剂。酚醛树脂是酚醛树脂涂料的成膜物质，用于制漆的酚醛树脂可归纳为：,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,10,4、沥青涂料（L）,沥青 分为天然沥青、石油沥青和焦油沥青。天然沥青 是石油渗出地表

6、经长期暴露和蒸发后的残留物；石油沥青 是将精制加工石油所残余的渣油，经适当的工艺处理后得到的产品。焦油沥青 是煤、木材等有机物干馏加工所得的焦油经再加工后的产品。工程中采用的沥青绝大多数是石油沥青。焦油沥青毒性较大，天然沥青毒性最小。沥青引起的毒害，主要是接触其粉尘或烟雾所致。沥青类防水涂料不应在室内装修中使用。可用于屋顶补漏、船用底漆。,普通型环氧沥青涂料,返回,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,11,以合成树脂为主要成膜物质的涂料叫做合成树脂涂料，又叫树脂涂料。涂料用合成树脂应有如下特点：a、具有优良的成膜性和特定的涂膜性能；b、与其它涂料用合成树脂可互溶；c、能适当地润湿颜料；

7、d、良好的贮存稳定性；e、电沉积涂料用树脂要能带电荷，并能溶于水；f、能溶于有机溶剂。,二、合成树脂涂料,返回,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,12,1、醇酸树脂涂料（C）,（1）醇酸树脂的制备 醇酸树脂是用多元醇与多元酸及植物油脂肪酸通过酯化聚合而制得的一类合成树脂。以苯酐（邻苯二甲酸酐）：甘油：脂肪酸1：1：1酯化聚合，得到一种聚合度非常高的树脂：,多元醇,C,C,O,O,O,CH2,CH,CH2,O,O,C,C17H31,O,n,返回,邻苯二甲酸酐,十八碳双烯酸（亚油酸）,第一节 常用溶剂型涂料,醇酸树脂,2023/2/22,13,（2）醇酸树脂的分类,干性油醇酸树脂：由高不

8、饱和脂肪酸或油脂制备的醇酸树脂，可以自干或低温烘干，溶剂用二甲苯和200号溶剂油（松香水）。该类醇酸树脂通过氧化交联干燥成膜。不干性油醇酸树脂：不能单独在空气中成膜，属于非氧化干燥成膜，主要是作增塑剂和多羟基聚合物（油）。半干性油醇酸树脂：性能在干性油、不干性油醇酸树脂性能之间。,2023/2/22,14,醇酸树脂的改性途径：通过往醇酸树脂的脂肪酸烃基的双键中引入其它基团或醇酸树脂上保留的羟基、羧基等与其它基团发生反应，可以对醇酸树脂进行改性，使醇酸树脂和醇酸树脂漆的性能得到提高。,第一节 常用溶剂型涂料,江苏金陵牌醇酸树脂涂料,2023/2/22,15,（3）醇酸树脂涂料性能及成膜机理醇酸树

9、脂涂料是以醇酸树脂为主要成膜物质的一类涂料的总称。因含有多个强极性基团（酯基-COOR、羧基-COOH、羟基-OH），在金属和木材上有良好的附着力，被广泛用作各种底漆（如铁红醇酸底漆C06-1）。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,16,氧化聚合型涂料的成膜机理 醇酸树脂涂料属于氧化聚合型涂料的一种，按氧化聚合机理干燥成膜。氧化聚合型涂料大部分是指以油或油改性树脂为主要成膜物质的一类涂料。可以常温干燥，也可低温烘烤（70-80），烘烤后的漆膜性能提高。这类涂料在贮存期间要注意容器的密闭，隔绝与外界空气的接触，防止涂料表面结皮。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,17,性能特

10、点适用于喷、刷、浸涂、电泳涂装等多种方法。稀释剂可用X-6，也可用松香水（即200号溶剂汽油）、二甲苯等混合溶剂。可常温干燥，也可烘干，烘干后的漆膜性能比常温干燥好。中油度醇酸树脂磁漆（C04-42）是醇酸树脂漆中目前产量用量最大的一种。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,18,2、聚酯树脂涂料（Z）,（1）聚酯树脂 由（饱和或不饱和）二元酸和饱和的二元醇酯化缩聚而成的一种合成树脂。nHCOO(CH2)XCOOH+nHO(CH2)YOH HO-CO(CH2)XCOO(CH2)YO-nH+(2n-1)H2O 不饱和聚酯树脂指分子主链上含有不饱和双键的聚酯，可用于高级木器漆和绝缘漆的制造

11、。饱和聚酯树脂当多元酸是饱和酸时，所制得的是饱和聚酯树脂，可用作增塑剂。,返回,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,19,不饱和聚酯树脂与醇酸树脂的区别：醇酸树脂是用多元醇与多元酸及植物油脂肪酸通过酯化聚合而成，醇酸树脂的双键位于侧链上，依靠空气的氧化作用交联固化，氧化聚合成膜。不饱和聚酯可理解成不含油的醇酸树脂，它是利用其主链上的双键与交联单体（如苯乙烯）的双键依靠自由基型引发剂引发共聚反应，交联固化成膜。,2023/2/22,20,聚酯漆的应用,第一节 常用溶剂型涂料,聚酯漆,聚酯漆施工过程,聚酯漆应用,2023/2/22,21,（2）聚酯树脂涂料 以聚酯树脂为主要成膜物质的一类涂

12、料的总称。不饱和聚酯在涂料行业主要用来配制不饱和聚酯漆及聚酯腻子（俗称原子灰）。不饱和聚酯涂料分为气干型不饱和聚酯和辐射固化（光固化）不饱和聚酯两大类。可以制成无溶剂涂料。主要用于家具、木制地板、木器工艺品、金属防腐等方面。不饱和聚酯涂料由不饱和聚酯的苯乙烯溶液、引发剂、促进剂、（颜料）和助剂等组成的。能常温下固化（多包装）。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,22,成膜机理在引发剂及促进剂的共同作用下，不饱和聚酯的主链中的不饱和双键与作为活性溶剂的烯类单体（苯乙烯）进行游离基共聚反应而固化成膜。苯乙烯在成膜过程中并不挥发而是与不饱和聚酯共同形成坚硬耐磨的固体涂膜。苯乙烯既有一般溶剂

13、的作用，但又不像一般溶剂那样挥发而弥散于大气中，故称其为活性溶剂（参与反应）。可用于制备无溶剂漆（或无溶剂涂料）。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,23,引发剂又称硬化剂或固化剂，依靠引发剂分解产生的游离基引发不饱和聚酯和苯乙烯单体进行游离基共聚反应。引发剂多为过氧化物和过氧化氢化物。促进剂又称活化剂，在常温条件下能加速引发剂分解产生游离基，引发不饱和聚酯和苯乙烯单体进行共聚反应。常用品种有环烷酸钴。引发剂与促进剂间的反应很剧烈，应分开保管。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,24,阻聚剂提高苯乙烯溶剂储存寿命，常用品种有对苯二酚。不饱和聚酯树脂的自干漆为多组分分装型涂料

14、。组分一：不饱和聚酯的苯乙烯溶液+促进剂+阻聚剂+助 剂等；组分二：引发剂。现用现配。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,25,3、氨基树脂涂料（A）,（1）氨基树脂及性能特点 含氨基（NH2）化合物与醛类（主要是甲醛CH2O）经缩聚 反应，再以醇类改性，制得的能溶于有机溶剂的一类树脂的总称。涂料常用氨基树脂的主要品种为：三聚氰胺甲醛树脂 脲醛树脂 三聚氰胺，俗称密胺、蛋白精,返回,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,26,氨基树脂制备 三聚氰胺与甲醛CH2O缩合得到羟甲基物（CH2OH），羟甲基物在弱酸性条件下与丁醇一类的一元醇加热进行缩合醚化（即丁醇醚化），其分子结构如下

15、：,丁醇改性脲醛树脂,丁醇改性三聚氰胺树脂,丁醇醚化的作用解决了氨基树脂在烃类溶剂（主要指芳香烃：苯、甲苯、二甲苯等）中的溶解性和与其它树脂的相溶性问题。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,27,氨基树脂性能特点：单独的三聚氰胺甲醛树脂加热固化所得的涂膜硬而脆。单独的三聚氰胺甲醛树脂在钢铁等极性基体上附着力差。三聚氰胺甲醛树脂一般和多种树脂拼用（称为改性）。主打品种氨基醇酸烘漆或磁漆（A04-9）。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,28,成膜机理,醇酸树脂在此起到增塑剂作用，该大分子的引入，使氨基树脂分子间间距拉大，滑动变的容易，漆膜韧性增强。,（2）氨基树脂涂料性能及应

16、用以氨基树脂及醇酸树脂为主要成膜物质的一类涂料的总称，简称氨基漆。,氨基树脂涂料主要靠氨基树脂上的-OH或-OC4H9 和醇酸树脂链上的-OH在高温烘烤时发生分子间缩聚反应而固化成膜，使涂膜具有较好的机械性能、硬度、附着力和抗水性能。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,29,丁醇醚化脲甲醛树脂,醇酸树脂,高温下,氨基醇酸烘漆,第一节 常用溶剂型涂料,OH,2023/2/22,30,使用事项以喷涂施工为主,采用丁醇+二甲苯混合溶剂。两层漆膜之间可采用“湿碰湿”涂装工艺。氨基漆通常依靠烘烤干燥成膜，应用受到限制（受工件大小或基材限制）。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,31,

17、氨基醇酸涂料属于加热烘烤聚合型涂料，按这种机理成膜的烘烤聚合型涂料还有沥青烘漆、有机硅磁漆等涂料品种。这类涂膜在较高温度（100）下，溶剂先挥发，失去流动性，然后漆膜中成膜物质分子中的官能团进一步发生交联固化，形成连续完整的高分子涂层。这种涂料与其它涂料的区别是不加热就不能干燥成膜。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,32,4、硝基涂料（Q）,硝基漆是典型的挥发型涂料，硝基漆俗称为喷漆（又称腊克漆，Lacquer）。组成：硝酸纤维素+合成树脂+增塑剂+（颜料）+助剂+混合溶剂（香蕉水）硝基漆的品种包括清漆、磁漆、底漆、腻子等配套产品。硝基漆可采用不同的施工方法涂漆，如：喷、浸、辊、刮

18、等，但不宜采用静电喷涂和刷涂。可用于不适用于烘烤的构件表面涂装（如非金属基材或大型构件表面）。,返回,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,33,（1）硝基涂料的主要组成硝化棉 硝酸纤维素也称硝酸纤维酯，俗称硝化棉。由纤维素（如棉纤维、木浆等）与不同配比的硝酸硝化制取。纤维素分子式一般写成（C6H7O2（OH）3）n，当与硝酸反应时得到硝化棉：,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,34,-nH2O,（C6H7O2（OH）3）n+nHNO3,第一节 常用溶剂型涂料,涂料用硝化棉分子量在50000-300000，为线型大分子，极性强，难以溶解于一般的溶剂。,2023/2/22,35,

19、混合溶剂（香蕉水，又称信那水，由酯、酮（真溶剂）、醚醇、醇（助溶剂）、苯类（稀释剂）混合溶剂组成）增塑剂 增塑剂是硝基漆中的一个重要组分，可以提高漆膜柔韧性和附着力，降低渗透性。1）溶剂型增塑剂中有（邻）苯二甲酸二丁酯、苯二甲酸二辛酯、磷酸二辛酯（即沸点大于250的酯类溶剂）等；2）非溶剂型增塑剂有蓖麻油、氧化蓖麻油（主要是不干性油），还可以由不干性油醇酸树脂承担，达到改性目的。颜料 在喷涂施工粘度下硝基漆中的固体份含量较低，所用的颜料要求具有较好的着色力、遮盖力及耐紫外光性。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,36,（2）硝基涂料的性能及应用优点：干燥迅速。成膜物质的分子结构在干燥

20、前后无显著的化学变化，属于物理成膜。硝基漆干燥时，应注意干燥场所的湿度、温度、通风条件等。施工条件：温度12-25；相对湿度HR40-70%漆膜坚硬耐磨具有较好的光泽。可打蜡抛光，适应于硝基磁漆等漆膜的修饰。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,37,缺点：成膜物（固体份）含量较低。在空气湿度大的环境下施工，漆膜容易泛白。干燥迅速，流平性较差，不易刷涂。硝化棉易燃。硝基漆的主要品种有：外用磁漆（Q04-4）、内用磁漆、清喷漆（Q01-1）。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,38,（3）成膜机理 硝基涂料（Q），纤维素涂料（M）、过氯乙烯树脂涂料（G）、乙烯树脂涂料（X）、热

21、塑性丙烯酸树脂涂料（B）等都是依靠溶剂的挥发而干燥，都属于挥发性涂料。挥发性涂料是由溶解于有机溶剂中的人工合成的热塑性成膜材料（线型聚合物）为主体的涂料。这类涂料的共同特点是施工后，依靠溶剂挥发干燥成膜，称为挥发性干燥，也叫物理性干燥。在干燥过程中，涂料中的主要成膜物质不发生化学反应。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,39,5、丙烯酸树脂涂料（B）,丙烯酸树脂是由丙烯酸酯（CH2CHCOOR）和甲基丙烯酸酯类（CH2C（CH3）-COOR）以及其他烯类单体共聚制成。用于制涂料的丙烯酸树脂可分热塑性（挥发性）与热固性丙烯酸树脂（交联固化），而把所制的涂料也相应地称之为热塑性丙烯酸涂料

22、和热固性丙烯酸涂料。丙烯酸树脂涂料在中国是极具发展前景的大类品种。,返回,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,40,（1）丙烯酸树脂热塑性树脂的结构一般都是线型的链状高分子物，它是可溶可熔的。加热下能软化，冷却后能恢复原来的性能(硬化)。即固化前后分子结构不发生变化。热固性树脂未固化前也是线型的链状高分子物，但依靠其侧链上的活性官能团，经加热或其他方法可自己交联或与其它外加树脂（或单体）交联形成网状体形高分子物（即固化前后分子结构发生了变化）。交联后的树脂分子量增大，不溶不熔，在很多方面表现出比原来更完善的性能。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,41,丙烯酸树脂是以丙烯酸酯

23、、甲基丙烯酸酯等与少量烯类单体共聚而成，所用单体不同所得树脂性质也不同，其基本反应如下：,CH3,CH3,同一烯酸的丙烯酸酯其聚合物随着酯基碳链增长，脆性下降；酯基相同时，含支链的丙烯酸酯的脆性远远高于不含支链的丙烯酸酯。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,42,（2）丙烯酸树脂涂料热塑性丙烯酸树脂涂料 和硝基漆成膜机理相同，只有溶剂挥发这一物理机理成膜过程，干燥迅速，施工方便。优点比硝基漆突出，漆膜光泽度高、丰满度好，保色保光耐候性强，抗紫外光性优良，不宜发生断链、分解或氧化等化学变化。由于主链上不含有易被碱皂化的酯基（RCOOR），耐化学性能好，可耐一般酸、碱、盐，具有良好的“三

24、防”性能。但由于结构主链为CC键，因此该涂料耐溶剂性、耐汽油性差。可以通过引入其他树脂进行改性，克服不足。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,43,热固性丙烯酸树脂涂料制备热固性丙烯酸树脂选用的单体结构上必须带有活性官能团。热固性丙烯酸树脂具有两个共同的化学特征：首先树脂的主链是通过碳一碳双键加成聚合而成，其次沿着主链所存在的侧链基具有进一步的反应能力。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,44,热固性丙烯酸树脂分为二类：第一类 为“自反应性”或热固化丙烯酸树脂。第二类 为“潜反应性”或交联剂固化丙烯酸树脂。能与可融的线型高分子化合物反应（即交联反应）而将其转变成不溶不融体型

25、高分子化合物的物质称为交联剂。交联剂可以在制漆时加入（加热固化），也可以在临施工前加入（常温固化又称冷固化，多包装），改变交联剂可以调整漆的性能。经自干或烘干发生交联反应形成体型结构。热固性丙烯酸树脂涂料的漆膜往往在溶剂挥发后，已达到表面干燥，但其性能必须在加热烘烤固化后才能很好地呈现出来。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,45,侧链基,侧链基之间发生反应：,R-CH2-OH+R-O-CH2-NH-R R-CH2-O-CH2-NH-R+ROH,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,46,丙烯酸树脂涂料特性 保光保色性好，具有“三防”性能，附着力强，坚硬，柔韧性好。被大量用作轿

26、车面漆。丙烯酸聚氨酯涂料作为军用、民用飞机涂层被采用。热固性丙烯酸树脂涂料涂饰马口铁表面，不仅涂膜光亮美观，而且有很好的耐水、耐热和耐油脂性能，适宜用作罐头盒内外壁涂层，可作为耐高温、高压蒸煮消毒器具的保护装饰涂层和耐腐蚀涂层。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,47,固化剂的固化成膜机理依靠固化剂中的活性元素或活性基团与成膜物质中的官能团发生化学反应，有的需要加热，有的不需要加热，交联而固化成为连续完整的高分子膜。这种成膜机理的代表品种是环氧树脂涂料。环氧树脂是含有环氧基团（CH CH2）的高分子物质。,6、环氧树脂涂料（H）,O,返回,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,

27、48,（1）环氧树脂,由环氧氯丙烷和二酚基丙烷（又称双酚A）在碱性条件下缩聚而成。,其通式为：,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,49,环氧树脂的特性指标,a、环氧值（E）每100克环氧树脂中含有环氧基的当量数称为环氧值。当n=0时,其分子量为340,环氧值：（2/340）X 100=0.58。环氧树脂的分子量越高，其环氧值越小。b、环氧当量（Q）含有一个当量环氧基的树脂重量克数为环氧当量。环氧当量由环氧值换算得到，即环氧当量Q=100/E。如E-20，即E=0.2，Q=100/0.2=500（克）。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,50,环氧树脂的固化剂和固化交联反应,

28、固化剂或交联剂 是指能与可融的线型高分子化合物反应（如交联）而将其转变成不溶不融体型高分子化合物的物质。可以在制备涂料时加入（为单包装，依靠加热发生固化交联反应），也可以在涂装前按比例兑入涂料中（为多包装，可室温干燥，也可低温烘烤干燥。）环氧树脂的化学反应发生在环氧基和羟基上：环氧基可以和胺、酰胺、酚类、羧基、羟基和无机酸起化学反应。羟基可以和羟甲基、有机硅、有机钛、脂肪酸反应。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,51,固化交联反应：,a、多元胺固化反应（RNH2、ArNH2）可以室温固化。常用的胺类固化剂有：乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、间苯二胺等。b、酰胺反应（RCONH2）c

29、、酚类反应（ArOH）d、羧基反应（RCOOH）e、羟基反应（ROH）,反应结果通常是固化剂上的活泼H原子转移到环氧基的O原子上，固化过程是逐步开环过程。,第一节 常用溶剂型涂料,易在高温下固化,2023/2/22,52,伯胺、仲胺固化剂的计算是根据胺基上的活泼氢原子和树脂中环氧基相对应的道理来考虑的。公式1：m=M/Hn E 式中m100克环氧树脂所需胺量，g；M胺的相对分子质量；E环氧树脂的环氧值；Hn胺基上活泼氢原子总数。,胺固化剂用量计算,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,53,公式2：m=Q1/Q2 100 式中m含义同上；Q1活泼氢当量（胺的相对分子质量/活泼氢个数）；Q

30、2环氧当量（100/环氧值）。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,54,举例：求601环氧树脂100g固化时需要己二胺多少克？解：已知601环氧树脂的环氧值E=0.2，己二胺分子式为H2N（CH2）6 NH2，按公式1计算，M=116，Hn=4，E=0.2 则 m=M/Hn x E=116/4 x 0.2=5.8g,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,55,固化后环氧树脂的性能特点,a、粘合力强（含羟基、醚基和活泼的环氧基）b、机械强度高、收缩性小（交联点间距大，加成反应）c、耐化学品性优良（分子主链是CC键和醚键）d、电绝缘性优良（耐击穿电压高）e、耐候性差、双组分品种使用

31、上不方便（存在苯环、醚键）广泛用于防护涂料、底漆或在户内产品上使用。环氧树脂涂料组成主要包括：环氧树脂（或环氧改性树脂）+增塑剂+固化剂+助剂+（颜填料）+溶剂,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,56,（2）环氧树脂涂料的分类及性能特点,双组分常温干燥涂料（也称胺固化环氧树脂涂料）包括多元胺、聚酰胺或胺的加成物固化成膜的一类环氧树脂涂料。使用面宽。,环氧-胺的加成物（六个官能度）,+2H2NCH2CH2NH2,NHCH2CH CHCH2NH,CH2CH2NH2 OH OH CH2CH2NH2,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,57,第一节 常用溶剂型涂料,注：作为环氧树脂涂

32、料的溶剂与固化剂不能发生反应。,2023/2/22,58,单组分烘干涂料（也称合成树脂固化环氧树脂涂料）多半是用于改性的树脂作固化剂，利用树脂上的羟基与环氧树脂上的羟基或环氧基在加热条件下反应而交联固化。使用受基材或施工条件限制。环氧酯涂料（可常温干或烘干）环氧酯是由环氧树脂的环氧基和羟基与植物油脂肪酸的羧基经酯化反应制得。反应式见P78。无溶剂型环氧树脂涂料（高固体分涂料）,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,59,（1）聚氨酯树脂的结构与性能结构中含有相当数量的氨酯键（氨基甲酸酯键）重复链节的高分子化合物称为聚氨基甲酸酯树脂，简称为聚氨酯树脂或聚氨酯。聚氨酯树脂是由多异氰酸酯与含活

33、性氢的化合物反应而成。异氰酸酯R-N=C=O（异氰酸H-N=C=O）具有二个积累双键，非常活泼，极易与其它含活泼H原子的化合物反应，生成聚氨酯树脂。,7、聚氨酯涂料（S）,返回,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,60,碳原子呈正电性，异氰酸基在反应时是亲电子的，易被亲核试剂所攻击。,RN C O,RN C O,RN C OH,OR,O,R,H,H,第一节 常用溶剂型涂料,OR,2023/2/22,61,R-N=C=O 与(R-OH、H-OH、R-NH2、RCOOH）反应。异氰酸酯和含有羟基化合物的反应，是制备聚氨酯高分子化合物的一个非常重要的反应，也是双组分聚氨酯涂料固化的基本反应。

34、,HO,R,OH+,O,C,N,R,N,C,O,O,R,O,C,O,N,H,R,N,H,C,O,n,醇酸树脂 二异氰酸酯 加成反应 聚氨酯,第一节 常用溶剂型涂料,（2）聚氨酯树脂制备,2023/2/22,62,单组分聚氨酯改性油涂料(氨酯油）P83 5)固化方法利用油脂中的双键在空气中的氧化聚合。自干漆。湿固化单组分聚氨酯涂料 P83 2)固化方法与空气中的湿气作用固化成膜。自干漆。封闭型单组分聚氨酯涂料 P83 4)固化方法加热固化。,第一节 常用溶剂型涂料,（3）异氰酸酯的主要反应及涂料种类,2023/2/22,63,甲苯二异氰酸酯加成物的制备,第一节 常用溶剂型涂料,CH2OH,CH2

35、OH,异氰酸酯加成物,缩二脲,2023/2/22,64,用封闭剂将二异氰酸酯或二异氰酸酯加成物上的游离NCO基团封闭，如苯酚封闭：,封闭剂有苯酚、丙二酸酯、己内酰胺等。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,65,催化固化型双组分聚氨酯涂料 P83 3)固化方法催化剂固化成膜。自干漆。以异氰酸酯预聚物为A组分，有机胺（如甲基二乙醇胺、三异丙醇胺）等催化剂为B组分，分开包装。羟基固化型双组分聚氨酯涂料 P82 1)固化方法固化剂固化成膜。可室温固化，亦可低温烘烤固化。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,66,a、漆膜的耐磨性特强。b、具有优异的保护、装饰功能。c、附着力强。d、漆

36、膜的柔韧性可调节。e、具有较全面的耐化学品性。f、能耐高温烘烤，也能在低温固化。g、可制成耐热、耐寒的不同品种。h、所用的溶剂中不能含有能与异氰酸酯基反应的带活性氢的物质（如水、酸、醇等），且含杂质量要少，溶剂纯度比一般工业品要求高。采用无水二甲苯、环己酮、乙酸丁酯混合溶剂。有些品种为双包装，施工应用麻烦。,第一节 常用溶剂型涂料,聚氨酯地坪涂料,（4）聚氨酯涂料的一般特点,2023/2/22,67,8、元素有机聚合物涂料（W）,涂料分为：常温涂料耐热温度一般不超过150，组成这种涂料的化合物均属于有机高分子化合物。中温涂料一般耐热温度高达180250，加入不同颜料，耐热温度还可提高。组成这种

37、涂料的化合物在某种程序上是介于无机化合物和有机化合物之间，故称为半有机分子化合物，又称元素有机涂料。其结构主链上除C、N、O、S原子以外，还有其他元素的原子（如Si、F、Ti等），系介于有机高分子和无机高分子之间的化合物。高温涂料耐热温度大于600，属于无机涂料。,返回,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,68,（1）有机硅树脂涂料,分子主链由硅氧键构成的一类聚合物称为有机硅聚合物，通式为：,（Si,O）,n,R,R,R,CH3、C6H5,以甲基氯硅烷单体(CH3)2SiCl2或苯基氯硅烷单体(C6H5)2SiCl2经水解、浓缩、缩聚等步骤而制得的有机硅聚合物。,第一节 常用溶剂型涂料

38、,2023/2/22,69,a、有机硅聚合物的结构与性能特点,元素键能键长键角表,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,70,耐热性强。主链为Si-O键，键能高，SiOSi键角大，热稳定性高。耐候性好。主链上不含双键，SiO键的链长长，耐辐射耐候能力强。电气绝缘性能好。侧链被烃基-R包围。耐化学品性。主链结构对称，极性互相抵消，侧链为非极性，因此整个分子呈非极性特点，具有耐水性和耐化学品性。附着力欠佳、耐溶剂性差、固化温度高、价格较高。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,71,b、有机硅树脂涂料以有机硅聚合物或有机硅改性聚合物为主要成膜物质制备的涂料为有机硅树脂涂料。有机硅树脂

39、的性能也决定了有机硅树脂涂料主要作为耐热涂料、电绝缘涂料和长效耐候涂料等。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,72,三、特殊涂料,特殊涂料在性能、功能或原材料，或固化机理，或涂装工艺方面不同于一般涂料的新型涂料之统称。1、带锈底漆2、高固体分涂料3、光固化涂料,返回,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,73,1、带锈涂料（即带锈底漆）,可直接涂覆于带有一定锈蚀的钢铁表面，并具缓蚀效果的一种底漆。稳定型带锈底漆漆料中加有能与铁锈起化学反应使其生成能稳定铁锈的杂多酸配合物的防锈颜料（活性颜料）。渗透型带锈底漆利用漆料的渗透力与湿润能力将铁锈湿润、渗透并把它紧密包围在漆料之中，不让

40、基体进一步腐蚀，同时借助涂料中防锈颜料的防锈作用达到不去锈又防锈的一种带锈底漆。转化型带锈底漆由转化液与成膜液组成的分装涂料。转化液（如单宁酸、磷酸等）能与铁锈反应使其转化为稳定络合物或螯合物而达到不去锈之目的。,返回,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,74,2、高固体分涂料,掌握它与一般溶剂型涂料成膜物质在结构上的区别。高固体分涂料是一种固体含量较高的溶剂型涂料。一般的溶剂型涂料，在喷涂要求的粘度下，其固含量一般在4060，而所谓的高固体分涂料的固含量则为6080。高固体分涂料与一般溶剂型涂料结构上的区别：高固体分涂料是采用相对分子质量分布很窄，并含有较多的反应官能团的低相对分子质

41、量聚合物作为成膜物质。固体分高，一次成膜厚度可比普通涂料增厚30一50，可减少涂装次数。,返回,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,75,3、光固化涂料,掌握光敏剂的作用原理及组成这种涂料的组分特点。又称光敏涂料或紫外线（UV）固化涂料。由可光固化的预聚物、活性稀释剂、光敏剂和助剂等组成，可用特定波长的光照射漆膜使其产生聚合反应，从而能在极短时间形成固体漆膜的涂料。通常多采用波长为300-450nm的紫外线照射。,返回,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,76,光敏剂一种能吸收光辐射，分解产生活性的游离基团，随即引发聚合反应，在极短的时间内使漆膜硬化的物质。活性稀释剂不同于一般

42、溶剂，能降低树脂粘度，以利施工，同时又参与共聚反应，起到有利于树脂交联固化的作用。常用的有苯乙烯、各种丙烯酸酯等不饱和单体。预聚物不饱和聚酯树脂、聚烯酸酯、丙烯酸聚氨酯、聚醚丙烯酸酯等。颜料对紫外线的穿透力要强，紫外线固化技术仅限于清漆、低颜料份的涂料使用，如填孔剂、二道浆、透明清漆等品种。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,77,光固化的主要特点：可以快速固化；固化温度不高，对热敏感基材特别有用；无溶剂，不造成环境污染；能耗低；存在照射盲点，不适合于形状复杂大工件和遮盖力大的涂料。光固化涂料照射用的光源有高压水银灯、紫外线荧光灯等。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,78

43、,达克罗技术是20世纪60年代后期美国Diamond Slaroek公司针对道路熔雪盐引起汽车严重腐蚀的情况而发明的一种水性涂料。英文称达克罗涂层为Dacromet，中文称其“锌铬膜”等。达克罗技术就是指不用电沉积的方法而把工件直接浸入含锌粉和铬酸的涂料中，或用刷涂法使涂料粘附于工件表面，然后经烧结形成含锌和铬的无机膜层的特殊表面防锈处理技术。达克罗技术作为一种新型的表面处理技术，自从上世纪七十年代在美国问世以来，由于其具有高耐蚀性、高耐热 性、无氢脆、高渗透性、高附着性、绿色环保等优点，而引起人们极大的关注，达克罗工艺己成为电镀锌、电镀铬、热浸镀锌、锌基合金镀层、磷化等多种污染严重的表面处理

44、技术的最佳替代工艺。目前，达克罗已经应用在航天航空、石油化工、汽车铁路、五金机械等行业中，其发展前途十分光明。,4、达克罗涂料及技术简介,返回,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,79,达克罗涂料样品,2023/2/22,80,片状的锌粉 锌片是达克罗涂料的主要物质，也是达克罗膜层的主要成分，在腐蚀性介质中对基体起牺牲阳极的电化学保护作用。此外，还含有铝片或其他的贱金属如镁、锰及其混合物。,（1）处理液的组成及作用,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,81,六价铬化合物 主要是铬酐CrO3，也可以是含铬酸盐、重铬酸盐的混合物。六价铬在烧结成膜的过程中被还原为三价铬，形成铬和锌的

45、聚合物起到粘结剂的作用，同时对锌片和基体又有钝化作用，可提高膜层的耐蚀性。还原剂 还原剂的作用主要在烧结的过程中促使六价铬还原为三价铬，形成无机铬的聚合物粘结剂。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,82,（2）工艺流程,达克罗工艺流程为：除油喷丸除锈浸达克罗处理液烘干(8010、1015min)烧结(310100C、20 40min)。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,83,除油脱脂 工件必须先进行表面除油脱脂，采用高温除油、水基脱脂剂除油、二氯甲烷等有机溶剂除油。除油是否彻底有效，将直接影响工件的耐盐雾能力。除锈除毛刺 凡是有锈或有毛刺的工件严禁直接涂覆，必须通过除锈除

46、毛刺工艺，最好用机械除锈（喷丸除锈），避免酸洗，以防氢脆，且酸洗除锈等会影响达克罗涂覆层的耐蚀性。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,84,涂覆 经过除油除锈的清洁工件必须尽快通过刷涂、浸涂或喷涂的方式进行表面涂覆。工件涂覆加工时，涂液的比重、pH值、粘度、Cr6+含量、涂液的温度及涂液的流动状况等将直接影响工件的涂层效果，影响涂层的各项性能。所以涂覆过程中要调整好温度（1020）、溶液、离心机转速三者之间的关系。预烘 通过前处理，达克罗液涂覆后的工件必须尽快在8010的温度下，预烘1015 min(根据工件吸热量定)，使涂液水份蒸发，流平均匀。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2

47、/22,85,烧结固化 预烘后的工件必须在31010的高温下烧结，烧结时间20 40min(根据工件的吸热量定)，也可适当提高温度来缩短烧结时间。涂覆达克罗涂液的工件加热到300左右，在高温条件下进行氧化还原反应，反应形成一种坚固的薄层，该薄层是铬氧化物的聚合物，即达克罗膜层。冷却 工件经过冷却系统（强制风冷）充分冷却后，达到达克罗技术加工要求。根据工件的使用条件，可以进行第二次浸涂处理液，再经烘干和烧结处理，得到要求厚度的涂层，以适应严酷腐蚀环境条件下使用。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,86,（3）达克罗膜成膜机理及膜层组织,一般认为：当涂覆后的金属进行烘烤时，涂料中的六价铬

48、大部分被还原，生成不溶于水的无定型铬氧化物nCrO3mCr2O3作为粘结剂，与表面数十层锌片互相结合，形成48m厚的膜层，同时涂料中的铬酸会使鳞片状锌和钢铁基体钝化并生成凝胶状铬酸盐转化膜（无导电性），固化烘干后它们互相粘结使膜层具有牢固的附着力。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,87,膜层组成：达克罗膜层是具有高耐蚀性的银白色涂层，外观有点象银粉漆。主要是由锌片和起粘结作用的无机铬聚合物组成：(1)0.2m厚、10m大小的片状锌粉，占总重量的 80；(2)CrO3+Cr2O3占12；(3)与锌粉同规格的铝粉占5；(4)尺寸为45m的聚四氟乙烯粉占3。,第一节 常用溶剂型涂料,20

49、23/2/22,88,达克罗处理与镀锌钝化处理有相似之处，主要表现为：(1)处理液中都含有铬酐；(2)膜层中均含有Cr3+、Cr6+、Zn2+和Zn。其区别主要为成膜温度不同。前者的成膜过程需经过300左右的固化烘烤，而后者的钝化处理只需在60左右进行。,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,89,（4）特点,优点：工艺过程污染小且节能无氢脆深涂能力好超常的耐蚀性极佳的耐热性良好的装饰性,第一节 常用溶剂型涂料,2023/2/22,90,缺点：达克罗涂层的导电性能不好，因此，不宜用于导电连接的零件，如电器的接地螺栓等。达克罗涂层因为是一个高温烧结层，所以它的表面硬度不高，抗划伤能力不强。达克罗涂层的结合力受到一定的限制，经过达克罗加工的工件，如弯曲幅度较大，会造成膜层的脱落，影响工件的防腐能力。,第一节 常用溶剂型涂料,