《涂料与涂装第三四章.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《涂料与涂装第三四章.ppt（66页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、第三章涂层形成的基本原理3.1涂料粘度与浓度及分子量的关系,粘度的基本概念一、定义二、粘度数值比较聚合物溶液粘度的几种表示法清漆的粘度：色漆的粘度：相对粘度增比粘度比浓粘度对数比浓粘度特性粘数,第三章涂层形成的基本原理3.1涂料粘度与浓度及分子量的关系,聚合物浓溶液的粘度一、浓溶液与稀溶液的区别二、冻胶与凝胶的区别分子量和分子量分布对涂料配方设计的影响,第三章涂层形成的基本原理3.2 溶剂挥发和热熔型成膜方式,挥发型涂料成膜方式一、成膜机理：二、成膜特点三、成膜条件的影响四、此类型涂料热熔型成膜方式一、成膜机理二、举例,第三章涂层形成的基本原理3.3 化学反应型成膜方式,成膜机理这里以油性涂料
2、和氧气作用为例解释成膜机理。一、油脂的组成亚麻酸油酸亚油酸桐油酸蓖麻油酸脱水蓖麻油酸,第三章涂层形成的基本原理3.3 化学反应型成膜方式,二、成膜经历阶段涂膜吸氧诱导胶化硬化老化三、干燥机理,第三章涂层形成的基本原理3.4 乳胶的成膜方式,乳胶与乳液的区别成膜机理,第四章 常用涂料品种介绍 4.1反应性涂料,酚醛树脂涂料一、主要原料及其对主要成膜物质的影响1.反应原料酚类：苯酚，甲酚，二甲酚，双酚A，对位取代基酚等醛类：甲醛，多聚甲醛，糠醛等2.酚类官能度的影响3.酚上取代基的影响,第四章 常用涂料品种介绍 4.1反应性涂料,二、酚醛树脂涂料的主要成膜物（一）醇溶性酚醛树脂1.在酸性条件下2.
3、在碱性条件下3.涂料用酚醛树脂方面4.用途（二）改性酚醛树脂1.松香改性酚醛树脂2.丁醇醚化酚醛树脂（三）纯酚醛树脂（油溶性酚醛树脂）1.对叔丁基酚2.二甲苯代替甲酚缩合,第四章 常用涂料品种介绍 4.1反应性涂料,三、酚醛树脂涂料的配方解析及制造（一）松香改性酚醛树脂清漆的配方解析及制造1、松香改性酚醛树脂清漆的配方解析原料 配比（重量）（1）松香改性酚醛树脂 75（2）桐油 225（3）亚麻厚油 35.5（4）钙皂 4.5（5）铅皂 9（6）松香水 280（7）松节油（8）环烷酸钴 0.56（9）环烷酸锰 3.5解析讨论：油度和各成分的作用2.、清漆制造（1）漆料制备（2）过滤包装,第四章
4、 常用涂料品种介绍 4.1反应性涂料,（二）松香改性酚醛树脂磁漆的配方解析及制造1、松香改性酚醛树脂磁漆的配方解析2、制造（1）漆料配制（2）配料搅浆（3）研磨分散（4）兑稀调色（5）过滤包装,第四章 常用涂料品种介绍 4.1反应性涂料,环氧树脂涂料一、环氧树脂及性质1.类型（1）双酚A型（2）非双酚A型2.结构特征及性质3.环氧树脂的特性指标环氧值环氧当量环氧基含量羟值酯化当量氯值4.通用环氧树脂基本数据,第四章 常用涂料品种介绍 4.1反应性涂料,5.环氧树脂的主要化学反应（1）与胺类固化剂的交联反应（2）与羧酸及酸酐固化剂的交联反应（3）与无机酸反应（4）与咪唑反应（5）与其他树脂交联反
5、应二、胺固化环氧树脂涂料的原料选择和配方计算（一）环氧树脂涂料品种（二）性能和用途（三）原料选择与配方计算1.环氧树脂选择,第四章 常用涂料品种介绍 4.1反应性涂料,2.胺固化剂的选择（1）脂肪族多胺（2）芳香族胺（3）配方计算a伯胺、仲胺固化剂计算b胺加成物用量计算c叔胺的用量3.溶剂的选择4.漆的配制a配制环氧树脂单组分b固化剂组分讨论,第四章 常用涂料品种介绍 4.2挥发和热熔性涂料,这里主要讨论挥发型涂料。种类热塑性丙烯酸树脂涂料、热塑性聚氨酯树脂涂料、硝基纤维素涂料、纤维素涂料、乙烯类树脂涂料、过氯乙烯树脂涂料、橡胶涂料制造工艺 突出的缺点进展,第四章 常用涂料品种介绍 4.3 乳
6、胶漆一、组成,合成树脂乳液,颜料、填料,水,助剂,二、乳胶漆的特点,（1）以水为分散介质，属水性涂料的范畴，是一种既省资源又安全的环境友好型涂料。（2）施工方便，可刷涂、辊涂和喷涂。可用水稀释，涂刷工具可以很方便地用水立即清洗。（3）涂膜干燥快，在合适的气候条件下，一般4小时左右可重涂，1天可施涂二、三道。,1、优点,1、优点,（4）透气性好，对基层含水率的要求比溶剂型涂料低，能避免因不透气而造成的涂膜起泡和脱落问题，还能大大缓解结露，或不结露。（5）耐水性好，乳胶漆是单组分水性涂料，但其干燥成膜后，涂膜不溶于水，具有很好的耐水性。（6）性能能满足保护和装饰等要求，所以使用范围不断扩大。,2、
7、缺点,（1）最低成膜温度高，一般为5以上，所以在较冷的地方冬季不能施工。（2）干燥成膜受环境温度和湿度影响较大。（3）干燥过程长。（4）贮存运输温度要在0以上。（5）光泽也比较低。,三、配方设计-乳液的选择,（一）乳液类别纯丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液、醋叔乳液、硅丙乳液、聚醋酸乙烯酯乳液（白乳胶）（二）乳液性能比较：1、抗紫外线纯丙 苯丙 醋叔 醋丙 白乳胶2、耐碱性纯丙 苯丙 醋叔 醋丙 白乳胶3、耐水性苯丙 纯丙 醋叔 醋丙 白乳胶4、抗风化性纯丙 苯丙 醋叔 醋丙 白乳胶5、成本纯丙 苯丙 醋叔 醋丙 白乳胶6、耐粘污性纯丙 苯丙 醋叔 白乳胶 醋丙7、颜色稳定性纯丙 醋叔 醋丙 苯丙
8、白乳胶,三、配方设计-乳液的选择,（三）乳液选择,内墙乳胶漆,外墙乳胶漆,苯丙,醋丙,醋叔,EVA,硅丙,苯丙,纯丙,醋叔,三、配方设计-颜填料的选择,（一）颜料的选择白色：金红石钛白粉红色：氧化铁红黄色：氧化铁黄、钒酸铋、有机黄绿色：酞菁绿蓝色：酞菁蓝、钴蓝黑色：氧化铁黑、炭黑（二）填料的选择主要依据：价格；乳胶漆的性能要求、填料的细度、吸油量；粘接剂对颜料的粘接力。,三、配方设计-水和助剂的选择,1、任何助剂，作用有正也有负。2、任何助剂，其用量均以能解决问题为度，超量使用是花钱买副作用。3、要十分注意助剂之间的相互作用。4、助溶剂：性能与环保的统一，趋势是丙二醇。5、水：避免多价离子、细
9、菌、铁锈等。,四、乳胶漆的生产和检测,（一）生产（二）检测,一、合成树脂乳液,1、特性和作用涂料用的乳液聚合物具有很好的成膜性和粘接性；分子量大；固含量高，粘度低；不溶于水。2、分类,醋酸乙烯系聚合物乳液,丙烯酸系共聚物乳液,其它乳液,二、颜料和填料,水浆化,表面处理和超细化,色浆,不透明聚合物,三、水和助溶剂,水：分散介质,助溶剂,调节水挥发速率,协同成膜助剂促进乳胶漆成膜,降低乳胶漆的冰点,降低水的表面张力,（一）水,优点：,4、借助于助剂，以水为分散介质的乳胶漆性能可满足需要。,1、水无毒无味，完全满足环境保护要求,2、水不爆炸，不燃烧，安全无毒,3、便宜易得。,（一）水,不利因素：,4
10、、挥发速率与环境和基材有关；,2、具有明显极性，不是溶剂；,3、蒸发热高，干燥时间长；,1、表面张力大，湿润性差,（一）水,不利因素：,8、需要非常重视杀菌防腐保洁。,5、凝固点高,6、介电常数大,7、电导率高,（二）助溶剂,丙二醇、乙二醇、200号溶剂油和埃克森化工公司（EXXON）的D60等一些溶剂。,四、助剂,湿润分散剂,消泡剂,增稠剂,成膜助剂,防腐剂与防霉剂,pH调节剂,（一）湿润分散剂,湿润,分散,稳定,（二）消泡剂,1、泡沫产生的原因,搅拌和高速分散。,乳化剂、湿润分散剂、增稠剂的使用；,（二）消泡剂,2、消泡机理,气泡的再分布,膜厚的减薄,膜的破裂,（二）消泡剂,3、消泡剂的选
11、择（1）矿物油类消泡剂比较适合于平光和丝光乳胶漆。（2）有机硅消泡剂效果好，用量小，使用不当易出现缩边 缩孔现象。（3）对于高粘度的的乳胶漆，可采用非硅消泡剂和有机硅 消泡剂复配消泡。（4）要根据资料和经验初选消泡剂，通过试验确定，投入 生产，还要根据生产使用的结果，进行改进。,（三）增稠剂,1、增稠剂在乳胶漆中的作用增加其粘度，使颜料沉淀变慢，且沉淀松散，易搅拌均匀，防止色不匀，和湿润分散剂一起保证涂料的贮存稳定性。,沉淀和增稠,流挂和触变性,（三）增稠剂,2、增稠剂的种类及增稠特点,纤维素醚类,碱溶胀型增稠剂,聚氨酯类增稠剂,无机增稠剂,络合型有机金属化合物类增稠剂,（1）纤维素醚类增稠剂
12、,增稠机理：氢键作用使其有很高的水合能力及其分子之间的缠绕。,（1）纤维素醚类增稠剂,特点：与乳胶漆中各组分相容性好，增稠效果好，触变性高，保水性好，但流平性差，涂料辊涂抗飞溅性差，对漆膜的耐水性和光泽有影响，防腐防霉性差，易受细菌浸蚀而使涂料粘度下降，甚至变质。,（2）碱溶胀型增稠剂,增稠机理：在碱性体系中，羧基在静电排斥的作用下使原先卷曲的聚合物链伸展开，加上缔合作用，聚合物链与颜料粒子和乳胶粒子搭接成三维网络结构，从而使乳胶漆体系的粘度升高。,（2）碱溶胀型增稠剂,特点：增稠效率较高，因为本身的粘度较低，在涂料中极易分散，大多数品种有一定的触变性，同时也有适度的流平性，也有高触变性的产品
13、可供选择，涂料辊涂抗飞溅性好，抗菌性好，对漆膜的光泽无不良影响，成本低。但对pH值敏感。,（3）聚氨酯类增稠剂,增稠机理：HEUR在乳胶漆水相中，像表面活性剂，形成胶束，亲水端与水分子以氢键缔合，憎水端与乳胶粒子、表面活性剂等的憎水结构吸附在一起，形成立体网状结构，达到增稠结果。,（3）聚氨酯类增稠剂,特点：增稠效果较高，流平性较好，远远优于碱溶胀型增稠剂，涂料辊涂施工抗飞溅性好，对涂料的光泽无影响，抗菌性好，但是配方中表面活性剂、溶剂等对其增稠效果都有很大影响，乳液改变时，增稠效果也随之改变。,（4）无机增稠剂,膨润土、凹凸棒土、气相二氧化硅,共同特点是抗生物降解性好，但辊涂抗飞溅性差。,（
14、5）络合型有机金属化合物类增稠剂,抗流挂性、辊涂抗飞溅性、流平性等都优于纤维素醚类增稠剂。,3、增稠剂的选择,（1）高PVC乳胶漆的粘度控制应保证贮存中不分层，可采用HEC和碱溶胀增稠剂（HASE）配合，来调整粘度。（2）中等PVC和低PVC乳胶漆，可将粘度曲线不同的缔合型增稠剂配合使用。,（四）成膜助剂,成膜助剂（filming-aids，coalescents），它们实际上是添加到乳胶漆中去帮助聚合物成膜的高沸点溶剂。,（五）防腐剂和防霉剂,1、常用防腐剂及其优缺点：,缺点：遇强氧化还原剂时，防腐性降低。杀菌性较慢。对皮肤有刺激。防霉性较差，抗细菌谱中有空隙。,（1）1，2-苯并异噻唑啉-
15、3-酮（BIT）,优点：不释放甲醛，不含卤素，不挥发。稳定性好。与胺类相容。,（2）5-氯-2-甲基-4异噻唑啉-3-酮/2-甲基-4-噻唑啉-3-酮（CMIT/MIT）,优点：不释放甲醛，不挥发。广谱杀菌。高效。,缺点：pH9.5时，不稳定。热稳定性差。遇还原剂时，防腐性降低。与胺不相容，会降解。含氯。对皮肤有很强的刺激性。,（3）释放甲醛型防腐剂,优点：快速广谱杀菌，高效、尤其是具有容器上部空间保护，这对于贮罐贮存和管道输送的大生产是需要的。价格适中。,缺点：甲醛被怀疑是第三类致癌物。热稳定性差。PH6时，效率会降低。挥发并有强烈的味道。,（4）CMIT/MIT+释放甲醛型防腐剂,在涂料工
16、业中广泛使用，因为可以以不同的比例很好地组合。既具有容器上部空间保护，又具有高效广谱杀菌作用。而且释放甲醛型防腐剂会提高CMIT/MIT的稳定性。当然，甲醛含量不能超标。,2、常用防霉防藻剂及其优缺点,（1）苯并咪唑氨基甲酸甲酯,缺点：杀菌谱线有缺陷。在高pH值时，即在养护期不够的新抹灰层上，有可能使白涂料变色。,优点：水溶性低，光稳定性好，热稳定性好，是常用的防霉剂。,（2）2-正辛基-4异噻唑啉-3-酮,优点：广谱杀菌，即防霉又抗藻。,缺点：水溶性较大，易被雨水冲刷掉。对皮肤刺激性大。,（3）N-(3,4-二氯苯基)-N,N-二甲基脲,是一种常用的防藻剂。,3、防腐剂和防霉剂的选择与用量,
17、一般选择两个活性组分及其以上的复配防腐剂和防霉剂，其原则是高效、低毒、广谱、相容、稳定、持久和价格性能比适当。,3、防腐剂和防霉剂的选择与用量,在乳胶漆中的一般用量：防腐剂0.1%0.3%；防霉防藻剂0.3%1.2%。具体根据原料含菌情况以及产品要求等，通过试验确定。,（六）pH调节剂,常采用AMP-95、氨水、NaOH、KOH等来调节pH值。,AMP-95,pH值稳定，由于随后的挥发，对涂膜耐水性也没有影响，它还兼有分散作用。缺点是有一定气味，并且会稍微提高挥发性有机化合物（VOC）的含量。,氨水,由于其挥发性，不影响涂膜耐水性。但有气味，乳胶漆存放时，随着氨的挥发，pH值降低。,NaOH和KOH溶液,无气味，pH值稳定，但因为其不挥发，所以对涂膜耐水性有一定影响。,生产过程和工艺流程,加入钙皂、铅皂,用粘度检测热炼终点,稀释前应先降温,加入其他助剂后测最终粘度,真空泵；2-缓冲罐；3-流量计；4-稀释罐；5-齿轮泵；6-地下溶剂罐；7-排风机；8-炼油釜；9-中转罐；10、11、12-桐油、聚合油及软树脂计量槽；13-CF-过滤机；14-贮罐,工艺流程,外墙涂料的主要技术性能指标,外墙涂料的主要技术性能指标,乳液型内墙涂料性能指标,水溶性内墙涂料性能指标,
