涂料工艺.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流涂料工艺.精品文档.涂料工艺第一章绪论第一节涂料的发展概况一、 定义涂料（coating）：涂于物体表面能形成具有保护、装饰或特殊性能（如绝缘、防腐、标志等）固态涂膜的一类液体或固体材料。二、 发展概况1. 油漆 paint2. 涂料 coating20年代硝基纤维素30年代：醇酸树脂40年代：环氧、有机硅50年代：聚丙烯酸酯60年代：聚氨酯70年代：粉未涂料80年代：基团转移聚合方法目前1)功能性涂料：耐温、防火、示温、导电、磁性、耐磨、润滑、吸波；2）用生物学方法合成高分子原料三、 发展趋势1. 原材料的变化原始涂料（天然矿物+色素）油性

2、涂料（油、松香）天然树脂（大漆、虫胶）合成树脂？2. 形态的变化溶剂型水性化高固体份化无溶剂化粉未化3. 制造技术手工管道化密闭化连续化自动化4. 涂料品种多样化；系列化；功能化；半永久化第二节涂料的功能保护 装饰 标志 特殊功能第三节涂料的基本组成及其作用涂料的基本组成可用下图示意：涂料主要成膜物质primary film former次要成膜物质secondary film former稀料diluent辅助成膜物质assistant film former油料树脂干性油drying oil半干性油semidrying oil不干性油天然natural resin人造synthetic r

3、esin颜料pigment着色颜料（有机、无机）防銹颜料rust-inhibiting pigment体质颜料（填料）extender, filler溶剂solvent助溶剂cosolvent稀释剂thinner增塑剂plasticizer催干剂drier固化剂curing agent抗结皮剂anti skinning agent防霉剂mildew proof agent防污剂antifouling additive第四节涂料的分类与命名一、涂料有以下一些分类法：1. 用途：家具漆、建筑漆、船舶漆、汽车漆、电气绝缘漆等。2. 施工方法：涂刷用漆、喷漆、浸涂漆。电泳漆等。3. 施工工序：腻子、底

4、漆、二道底漆、面漆、罩光漆等。4. 形态：溶剂型漆、水溶性漆、水乳胶漆、粉末涂料、高固体份涂料、无溶剂涂料等。5. 外观：大红漆、黑漆、有光漆、无光漆、半光漆、皱纹漆等。二、涂料分类国家标准：涂料产品分类、命名和型号国家标准GB2705-921. 命名原则：涂料全名颜色或颜料名称+成膜物质名称+基本名称e.g. 红硝基磁漆、铁红酚醛底漆2. 涂料型号：涂料型号成膜物质代号+基本名称代号+序号代号表1.1成膜物质分类及命名代号命名代号涂料类别主要成膜物质Y油性漆类天然动植物油、清油、合成油T天然树脂漆类松香、虫胶、乳酪素、动物胶、大漆F酚醛漆类酚醛树脂、改性酚醛树脂、甲苯树脂L沥青漆类天然沥青、

5、煤焦沥青、石油沥青C醇酸漆类醇酸树脂及改性醇酸树脂A氨基漆类脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂Q硝基漆类硝基纤维素、改性硝基纤维素M纤维素漆类苄基纤维、乙基纤维、羟甲基纤维、乙酸纤维、乙酸丁酸纤维G过氯乙烯漆类过氯乙烯树脂、改性过氯乙烯树脂X乙烯漆类氯乙烯共聚树脂、聚乙酸乙烯及其共聚物、聚乙烯醇缩醛树脂、含氯树脂、氯化聚丙烯、石油树脂B丙烯酸漆类丙烯酸树脂Z聚酯漆类不饱和聚酯、聚酯H环氧漆类环氧树脂、改性环氧树脂S聚氨酯漆类聚氨酯W元素有机漆类有机硅、有机氟树脂J橡胶漆类天然橡胶、合成橡胶及其衍生物E其他漆类聚酰亚胺、无机高分子材料表1.2涂料基本名称代号代号基本名称代号基本名称代号基本名称00清油0

6、1清漆02厚漆03调合漆04瓷漆05粉未涂料06底漆07腻子09大漆11电泳漆12乳胶漆13水溶性漆14透明漆15斑纹漆、裂纹漆、桔纹漆16锤纹漆17皱纹漆18金属漆、闪光漆20铅笔漆22木器漆23 罐头漆24家电用漆26自行车漆27玩具漆28塑料用漆30（浸渍）绝缘漆31（覆盖）绝缘漆32抗弧磁漆、互感器漆33（粘合）绝缘漆34漆包线漆35硅钢片漆36电容器漆37电阻漆、电位器漆38半导体漆39电缆漆、其他电工漆40防污漆41水线漆42甲板漆43船壳漆44船底漆45饮水舱漆46油舱漆47车间（预涂）底漆50耐酸漆、耐碱漆52防腐漆53防锈漆54耐油漆55耐水漆60防火漆61耐热漆62示温漆6

7、3涂布漆64可剥漆65卷材涂料66光固化涂料67隔热涂料70机床漆71工程机械用漆72农机用漆73发电、输配电设备用漆77内墙涂料78外墙涂料79屋面防水涂料80地板漆、地坪漆82锅炉漆83烟囱漆84黑板漆86标志漆、路标漆87汽车漆（车身）88汽车漆（车盘）89其他汽车漆90汽车修补漆93集装箱漆94铁路车辆用漆95桥梁漆96航空、航天用漆98胶液99其他表1.3涂料产品序号代号表涂料产品代号自干.烘干清漆、底漆、腻子12930磁漆有光1495059半光60697079无光80899099专业用漆清漆191029有光磁漆30495059半光磁漆60646569无光磁漆70747579底漆80

8、8990993. 实例Q0117硝基清漆17表示自干C042白醇酸磁漆2表示自干有光H5298铁红环氧酚醛烘干防腐漆98表示烘干底漆G641过氯乙烯可剥漆1表示自干清漆Q8631各色硝基标志漆31表示自干有光磁漆Y5331红丹油性防锈漆31表示自干有光磁漆4. 辅助材料表1.4辅助材料的分类代号XFGTH名称稀释剂防潮剂催干剂脱漆剂固化剂第二章涂料配方的基本概念涂料配方的主要成分有：树脂、颜料、溶剂和助剂第一节颜料体积浓度(PVC)和CPVC1. 颜料体积浓度(PVC)各种色漆配方PVC值色漆品种PVC，%酚醛磁漆712醇酸磁漆320各种底漆4055各种半光漆4055各种无光漆4560中油度的

9、醇酸树脂配制有光醇酸磁漆，黑色磁漆PVC约为2-3%，绿色磁漆PVC约为8-10%，白色磁漆约为16-18%。2. 临界颜料体积浓度(CPVC): 树脂恰好填满全部空隙时的颜料体积浓度。CPVC是漆膜性能的转折点，见下图2.1。图2.1涂料性质在CPVC时的突变第二节 CPVC的计算OA为颜料的吸油量；为颜料的密度。OA为100克的颜料所能吸附的亚麻油量。表2.1一般涂料的PVC值PVC/CPVC有光涂料0.050.6半光涂料0.60.85墙体涂料0.951.15第三节涂膜的干燥与固化涂料的成膜过程就是将涂覆到被涂物表面的涂料由液态（或粉末状），转化为无定形薄膜的过程。这一过程也称作涂料的固化

10、或涂料的干燥。一、涂料的成膜机理（一） 溶剂挥发型在这类涂料的干燥成膜过程中不发生显著的化学变化，溶剂挥发后残留涂料组份形成涂膜。硝基漆、过氯乙烯漆都属于这种类型，挥发过程包括下述两个阶段：第一阶段是紧接涂装后大量自由溶剂的挥发。第二阶段是与成膜物连结比较牢固的残余溶剂的挥发。（二） 乳液凝聚型乳液是指细微的树脂粒子（直径在0.11mm之间）以非均相的方式分散于连续相即介质中的涂料体系。根据连续相介质的不同，可分为水分散体和非水分散体，它的干燥就是这些树脂微粒的凝聚成膜。这个过程与溶剂挥发同时发生，其间也没有显著的化学变化。（三） 缩合反应型由大分子量的具有线型分子链结构的树脂通过缩合反应形成

11、交联网状结构而固化成膜。属于这一类型的有酚醛树脂。氨基醇酸树脂、脲醛树脂等。下面以氨基醇酸烘漆为例说明其机理：（四） 聚合交联型聚合交联型涂料：靠聚合反应形成高分子化合物涂膜的涂料。特点是这种涂料施工时是低分子量的不饱和单体或其低聚物，干燥固化时发生聚合反应而形成高分子涂膜。常见的有环氧树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂涂料。聚合交联型涂料又可分成下列几种情况：1. 树脂与单体的自由基聚合2. 两种低聚合度树脂的聚合交联3. 氧化聚合型4. 辐照聚合型二、涂膜的干燥方式干燥过程可分为三个阶段：1. 指触干（表干）：涂层在被涂物表面经一段时间后首先达到表干阶段。其特征是用手指轻触涂膜，涂膜不附在手

12、指上。2. 半硬干：表干后，溶剂挥发至基本完全，达到半硬阶段。其特点是用手指轻按涂膜，在涂膜上不留有指痕。3. 干透：涂膜达到完全干燥阶段。其特征是用手指强压涂膜不留下指纹，用手指快速划过涂膜，不留下划痕。涂膜的干燥方式可分为：1. 自然干燥自然干燥是指将涂膜放置在大气中常温下干燥固化。习惯又称自干或气干。自然干燥仅适合于挥发型、乳液凝聚型、氧化聚合型及某些外加固化剂的聚合型涂料。2. 加热干燥加热干燥可分为烘烤干燥和强制干燥。烘烤干燥是指对烘烤型涂料的加热干燥，即对不加热就不能干燥的涂料的加热干燥。对能自然干燥的涂料进行加热以促进干燥，缩短干燥时间，则称作强制干燥。按烘烤温度，加热干燥可分为

13、低温（150）三段。表2.2加热干燥3个温度范围分段温度范围适用涂料低温150电泳涂料、粉末涂料、某些有机硅树脂涂料3. 照射干燥照射干燥分为紫外光固化和电子束固化。紫外光固化用的是波长在300450nm之间的近紫外线，含有光敏引发剂的涂膜受照射后产生游离基引发聚合反应。第三章涂料的基本组份涂料一般由主要成膜物质（油料、树脂）、次要成膜物质（颜料、填料）、辅助成膜物质（助剂）和挥发物质组成。涂料组成中不含颜料和填料的透明体称为清漆，含有颜填料的不透明体称为色漆（磁漆、调合漆、底漆），加有大量体质颜料的稠厚浆状体称为腻子。第一节油一、 油的组成主要成分是甘油的三脂肪酸酯，其结构如下：其中R1、R

14、2、R3是脂肪酸基，主要的脂肪酸有：硬脂酸CH3(CH2)16COOH油酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH亚油酸CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH桐油酸CH3(CH2)3CH=CHCH=CHCH=CH (CH2)7COOH亚麻酸CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH二、油的质量碘值：表征油的干性的主要指标，也就是表征油中双键含量多少。定义：100克油所能吸收碘的克数。以油酸为例：故油酸的碘值为：三、油的种类根据干燥性能和碘值，油可分成干性油、半干性油和不干性油三大类。1. 干性油碘值在140以上，油分子中平均有六

15、个双键以上。特征：在空气中就能被氧化干燥成几乎不溶于有机溶剂、加热不软化的膜。代表性的有桐油、亚麻仁油、梓油和苏籽油。2. 半干性油碘值在125140，平均一分子中有46个双键。特征：其涂膜能在空气中干燥但速度慢，漆膜软，易溶于有机溶剂，漆膜变黄性小，适于制白色或浅色漆。常用的有豆油、玉米油、葵花籽油、棉籽油3. 不干性油碘值在125以下，平均一分子中4个双键以下。特征：在空气中不能氧化干燥成膜。适合于制造合成树脂或氨基醇酸烘漆及增塑剂等。主要品种：蓖麻油、椰子油第二节颜料与体质颜料2.1、颜料的基本性质颜料：通常是粉状，不溶于分散介质的有色物质，由于它有光学、保护、装饰等性能而用于涂料中。体

16、质颜料：通常是白色或略带颜色的折射率1.7的一类颜料。颜料的作用：1. 使涂膜具有色彩。2. 使涂膜能遮盖起被涂的表面。3. 增加涂膜的强度。4. 改进涂膜的附着力。5. 提高涂膜的耐久性或耐候性。6. 降低光泽。7. 调整色漆的流动性和施工性能。8. 赋予涂膜某种特殊性能。颜料的一些性质：1. 颜色颜料的颜色属于其光学特性之一。是可见光照射到颜料上以后，颜料吸收了一部分光波，反射了一部分光波，颜料的颜色就是这部分反射光刺激人的眼睛，在人的大脑中产生的一种感觉。使用颜色特性符合要求的颜料是配制出符合用户指定色彩的色漆产品的最基本的条件。紫棕色是由氧化铁红加炭黑调配而成，但是必须使用带有紫色相的

17、氧化铁红，如果是黄相的氧化铁红是不能配制出标准的紫棕的。日本五十菱轻型卡车的天兰色是使用带有红色相的酞菁兰调配的，如果使用带有绿色相的酞菁兰根本无法调配出来。所以颜料颜色是设计色漆装饰性面色漆时至关重要的一项指标。2. 遮盖力颜料的遮盖力是指在一种物体上涂覆色漆后，涂膜中的颜料能够将被涂覆的表面遮盖起来，使其不能显露的能力。常用遮盖1平方米面积所需颜料的克数，即克/米2表示。 颜料的遮盖力越高，在色漆中相对用量就越少，对色漆综合性能指标的平衡就越方便。如既要达到一定的遮盖力要求，又要能保证一定的光泽就是一例。对于价格较高的颜料，其原料单价和其达到相同遮盖力的实际用量的综合，才能反映其真实的原料

18、成本。颜料的遮盖力也属于颜料的光学性质之一。其遮盖力的光学本质是颜料和其周围介质和的折光率之差。当颜料的折光率小于或等于周围介质的折光率时，颜料就没有遮盖力。当颜料的折光率大于周围介质的折光率时，才有遮盖力。差值越大遮盖力越高。碳酸钙 水空气 折 光 率1.581.331.003. 着色力和消色力颜料的着色力也称着色强度。是表征一种颜料和另一种颜料混合时，该颜料显现其自身颜色的能力，通常以白色颜料为基准来衡量彩色颜料和黑色颜料对白色颜料的着色力。由于颜料的着色力都是依据标准的检测方法与其自身标准样品的着色力相比较而得的，所以都是用“%”来表示。消色力是用来判断白色颜料着色力的指标，它是指白色颜

19、料抵消其它颜料色光的能力。应当指出的是颜料的着色力（消色力）除了决定于自身的特性指标，如粒径大小、折光率等等外，还与色漆制造时对颜料的研磨分散程度有关，即研磨分散程度越高，同一种颜料显示的着色力也相对高。基于这个概念，可以获得以下三点认识：比较两种颜料的着色力（或消色力）一定是对其进行同等研磨分散程度下进行的。观察在标准研磨分散程度下颜料所显示的着色力（或消色力），可以作为评价该颜料分散性能好坏的一种方法。对价格昂贵的颜料，使用精细的研磨分散设备，制成分散程度高的漆浆，使其着色力充分发挥出来，以减少其相对用量，也是降低色漆原料成本的途径之一。4. 湿润性和分散性在色漆制造过程中，颜料的湿润性是

20、指颜料与漆料的亲合性。分散性是指颜料颗粒在漆料中均匀分布的能力。选用湿润性和分散好的颜料纳入色漆配方，是缩短研磨漆浆分散时间或获得高精度研磨漆浆的途径之一。它将直接影响到色漆的生产效率，能量消耗、研磨漆浆的稳定性、漆液的流动性的漆膜的表面状态。5. 密度密度是指单位体积内所含颜料的质量。单位可用克/厘米3表示。由于颜料是松散的粉状物质，颜料粒子之间存在着空隙，所以其体积是堆积体积，相对应的密度则为堆积密度。将密度大的颜料用于色漆配方时，需要注意防止颜料沉淀结块问题。6. 耐光性和耐候性颜料的耐光性和耐候性是衡量颜料应用于户外用色漆中的适用性的一项重要指标耐光性是指颜料和含有颜料的应用体系在日光

21、照射下，保持其颜色的能力。耐候性是指其抵抗大气中化学及物理因素(包括光照)而保特其颜色的能力。设计户外用色漆产品的配方时，选用耐光性和耐候性符合要求的颜料是保证色漆产品性能可以满足特定要求的一个十分关键的问题。 7. 耐热性颜料的耐热性是色漆中的颜料在烘烤聚合成膜过程中或色漆涂膜直接接触热源时，所能承受的最高温度。这是设计烘烤聚合型色漆或要求涂膜在一定温度下工作的色漆配方时，选择颜料时需要考虑的一项指标。颜料干粉耐热性的测定可依GB l7l6-79进行。8. 耐水性颜料的耐水性是保持其不受水侵蚀的能力。耐水性差的颜料用于溶剂色漆时，会导致涂膜质量下降，涂膜防腐蚀能力下降和造成涂膜剥落的缺陷。颜

22、料分子结构中亲水基团的存在、水溶盐含量偏高或水溶性表面处理剂的包覆，都会造成它的耐水性不良。 9. 无毒无公害性出于对人体健康及环境安全的考虑，在色漆配方设计时，对颜料毒性及安全性的要求会越来越高，选用有利人体健康及环境安全的颜料产品是设计色漆配方是需要自觉并严肃对待的问题。尤其对于防锈颜料这一问题更为突出。发展无毒无公害的颜料应该是颜料工业的一个重要方向。2.2、颜料的种类：颜料的品种繁多，可以按用途，分为四大类。着色颜料；体质颜料；防锈颜料；特种颜料。一、着色颜料（一）白色颜料白色颜料有钛白、锌钡白、锌白和锑白，高聚物空心微球也是很好的白色颜料。1. 钛白（TiO2）一种应用最广泛的白色颜

23、料，其特点是白度高，着色力和遮盖力好，化学稳定性、耐热性和耐候性优良。分为金红石型和锐钛型两种。1） 金红石型（折光指数2.76）耐候性好，不粉化，适合于户外用涂料。2） 锐钛型（折光指数2.55）稳定性、耐候性、粉化性都不及金红石型，适用于室内涂料。2. 锌钡白（立德粉, BaSO4 ZnS）化学性质：耐碱，但遇酸分解，放出H2S。遮盖力强，遇光易变暗，耐候性差。3. 锌白(ZnO)优点：耐光、耐热、耐候性好，不粉化，可用于户外漆。缺点：遮盖力差。锌白锌钡白钛白。具有碱性，制漆后有变稠倾向。有一种含Pb的ZnO，是ZnO与碱式PbSO4的混合物，防锈性能比ZnO好，可用于底漆中。纳米ZnO可

24、杀菌。4. 锑白(Sb2O3)遮盖力仅次于钛白，外观洁白，粉化性较立德粉好，耐热性好，用于防火漆中。机理是高温下和含氯树脂反应生成氯化锑，防止火蔓延。（二）黄色颜料1. 铬黄（铅铬黄）其主要成份是PbCrO4或是PbCrO4/xPbSO4的混合晶体，因制造条件和成份不同，颜色介于柠檬色桔黄色之间。优点：1）遮盖力和着色力好。随铬酸铅含量增多，颜色愈深，遮盖力愈好。2）在大气中不粉化。缺点：1）在光作用下，颜色会变暗。2）遇H2S会反应出PbS，黑色且有毒。3）遇碱会转变成桔铬黄，故不宜与碱性颜料共用。4）铅化合物对干性油有催干作用，应注意。2. 氧化铁黄（铁黄，Fe2O3 H2O）遮盖力好，着

25、色力强，耐光，耐碱。大量用于建筑材料。3. 镉黄(CdS)颜色非常鲜艳，耐光，耐热，耐碱。不足：1）不耐酸；2）遇潮气易粉化；3）遮盖力和着色力不如铬黄；4）价贵。适于制耐高温涂料。（三）绿色颜料1. 氧化铬绿(Cr2O3)特点：不溶于酸碱，耐SO2、H2S气体侵蚀。耐光、耐候性好，耐热，耐温可达700。缺点：遮盖力差，着色力更差些，在涂料中用得不多。适于耐化工大气和耐酸雾涂料。高温漆，如搪瓷。2. 铬绿PbCrO4xPbSO4yFeNH4Fe(CN)6由铬黄与铁蓝拼混而成。有良好的遮盖力和强的着色力。不耐碱。用途广。(四)蓝色颜料1. 铁蓝MxFeyFe(CN)62nH2O，其中M代表钾或铵

26、。特点：着色力强，耐光性好，耐酸性好。缺点：遮盖力稍差，耐碱性差，不宜与碱性颜料合用。质地坚硬，不易研磨，表面处理后可提高研磨分散性。遇油极易引起自燃，尤其是要调浆研磨过程中。等颗粒全部被油润湿后才安全。2. 群青（3Na2O3Al2O36SiO22NaS）特点：耐光，耐热，耐碱，可抵消白漆中黄相而提白。缺点：着色力和遮盖力稍差，在涂料中易沉底或飘浮，故宜单独做成色浆。（五）红色颜料1. 铁红（氧化铁红，Fe2O3）特点：耐光，耐候，耐化学稳定性均好，价格低廉。可用于面漆，大量用于底漆。2. 镉红(3CdS2CdSe)特点：色泽鲜艳，着色力、遮盖力、耐光性、耐候性、耐热性、耐硫性均好。价格昂贵

27、，仅供耐高温漆用。3. 钼铬红化学成份：PbCrO4: 7585%; PbMoO4: 1015%; PbSO4: 310%特点：无机颜料中是颜色较鲜艳，着色力较强，耐光性和耐热性好。可与其他有机颜料混合应用，能得到适当色彩的红色。（六）黑色颜料1. 炭黑涂料用炭黑为色素炭黑。特点：遮盖力高，着色力强，耐光、耐候性颜料中最好，化学性能稳定，耐酸、耐碱、耐高温，故是最通用黑色颜料。2. 铁黑(Fe3O4)特点：着色力强，遮盖力低，对光和大气稳定，耐碱，用于涂料可以增强涂膜的机械强度，且有一定防锈能力。当金属涂膜要求有一定机械强度，可以用铁黑代替炭黑。（七）金属颜料1. 铝粉（俗称银粉）鳞片状，厚0

28、.12m，直径1200m。浮型：经表面处理后具有漂浮性，在成膜过程中可平行排列于表面，显示出金属光泽，并有屏蔽效应，主要用于防腐蚀涂料的面漆。非浮型：表面张力较高，不能漂浮于表面，但在漆膜下层可平行定向排列，主要作金属闪光漆用。2. 铜粉（俗称金粉）由锌铜合金制成的鳞片状粉末，锌铜比例不同，可制成不同颜色的金粉，主要用于装饰。（八）有机颜料优点：颜色齐全；色泽鲜艳；着色力强。缺点：遮盖力较差。二、体质颜料特点：价廉。作用： 降低成本。 增加颜填料体积比例。 轻质品种悬浮力好，可防止比重大的颜料沉淀。 组织细腻可改善涂膜的流平性、打磨性、涂刷性。 在高颜料份的底漆和腻子中可提高涂膜的机械强度。品

29、种1. 碳酸钙(CaCO3) 用于建筑涂料及低档漆中天然：重质碳酸钙（大白粉，石粉）是石灰石粉末；人造：轻质碳酸钙（沉淀碳酸钙）2. 硫酸钡(BaSO4)天然：重晶石粉；人造：沉淀硫酸钡稳定性好，耐酸碱，广泛用于调合漆、底漆和腻子中。3. 滑石粉(3MgO4SiO2H2O)化学稳定性好，可提高漆膜附着力，增加触变性，防止颜料沉淀结块。4. 高岭土（瓷土，Al2O32SiO22H2O）耐碱，耐稀酸，多用于底漆、水性漆，可防止颜料沉淀。5. 云母粉(K2O2Al2O36SiO22H2O)天然，薄片状，用于涂料可以明显降低漆膜透气、透水，提高漆膜坚韧性，防止开裂、粉化。增加漆膜耐久性。可用于防火、防

30、水涂料和红外涂料。6. 二氧化硅（SiO2）石英粉：易沉淀，漆中不用。 硅藻土：化学性质稳定，用作消光剂、增稠剂。三、防锈颜料（一）无机盐类1. 红丹(Pb3O4)：传统的防锈颜料，它与亚麻油配合的防锈漆，防锈性能很好。缺点：毒性大。2. 碱式硅铬酸铅(PbOCrO3SiO2)利用缓蚀性铅盐和浸出的铬酸盐离子使金属得到保护，毒性比红丹低，应用于水下防锈良好。3. 磷酸锌（Zn3(PO4)2） ： 特点：白色，无毒。4. 锌铬黄： 碱式铬酸锌与碱金属的铬酸盐形成的复杂化合物。用于防锈底漆中。5. 四盐基铬酸锌(ZnCrO44Zn(OH)2)用于磷化底漆（二）金属防锈颜料1. 铅：由于保护性表面氧

31、化物及其盐类薄膜的形成所以能耐化学试剂，常以亚麻油为基料，用于钢铁表面。2. 铝：浮型，在涂膜表面形成致密膜，对湿气有较好屏蔽作用。3. 锌：主要用于制备保护钢材结构的富锌底漆。因锌粒子是牺牲阳极，加入量应多以保证粒子间、粒子与底材间充分接触。四、特种颜料1. 珠光颜料 云母钛：以云母为基片，用二氧化钛进行包膜形成的珠光颜料。2. 荧光颜料：具荧光性质的染料（大都有蒽环结构），以树脂处理后成为不溶性带色颜料，并具荧光现象。3. 示温颜料：可逆性变色颜料在受热时发生了一定程度的改变，如复盐的变体、结晶水的失去。e.g. CoCl122C6H12N410H2O 粉红色35天蓝色第三节溶剂溶剂是溶解

32、基料（树脂部分）和改善涂料粘度的挥发性液体。助溶剂是本身不能溶解所用的基料，但在一定数量范围内与溶剂（真溶剂）混合使用，可以提供一定程度的溶解能力，并可影响涂料的其它性能。 e.g. 二甲苯对中、高分子量环氧树脂是助溶剂。稀释剂是不能溶解所用的基料，也无助溶作用，但在一定数量范围内，可以与真溶剂及助溶剂混合使用，起到稀释作用同时达到降低成本的目的。 e.g. 乳胶漆中的水；选择涂料溶剂应考虑的因素：对基料的溶解性。蒸发速率。价格。毒性及气味。一、溶剂对基料的溶解性1. 相似相溶甲苯、二甲苯溶解烃类树脂； 酯类、酮类溶解含氧树脂2. 溶解度参数Hildebrand提出：溶解度参数匹配则溶解。溶解

33、度参数定义：内聚能密度的平方根。即E1、E2分别代表每摩尔溶剂与聚合物的内聚能；V1、V2分别代表溶剂与聚合物的摩尔体积。从热力学观点看，对于一个溶解过程是否能自动进行，主要看其混合自由能是否减小，即GM0 GMHMTSM而N1、N2为溶剂与聚合物的摩尔分数。SM为混合熵，在溶解过程中，总是增大的，即SM0；如果要GM小，则要求尽量小，所以12应尽量小。对于高聚物和有机溶剂的非极性分子体系，当121.31.8时，就可以估计为能够溶解。e.g.1 已知PSt的8.59.3，能否溶于丁酮。在苯、甲苯及氯仿中可否溶解？答：丁酮9.3；小于1.31.8 可溶苯、甲苯及氯仿的1分别为9.2、8.9和9.

34、7，12的差值的绝对值分别为0.2、0.5和0.3，小于1.31.8，可溶。e.g.2 已知天然橡胶的2平均值为8.2，正已烷的1为7.3，可以很好地溶解天然橡胶，但若加入适量的甲醇可以使其溶解增强，试求甲醇的最佳加入量是多少？答：设甲醇所占的体积分数为X，甲醇的1为14.6；混合溶剂的溶解度参数为：m14.6X+7.3(1X)欲使此混合溶剂对天然橡胶有最大的溶解能力，混合溶剂和天然橡胶的溶解度参数最好是相同，即m8.2，代入上式得： 8.214.6X+7.3(1X)解些方程得X0.125，即在正已烷中加入12.5%的甲醇（体积），所得的混合溶剂对天然橡胶的溶解力最强。3. 溶解度参数和氢键力

35、Hildebrand的推导是限于非极性分子混合时无热或吸热的体系，对于强极性分子构成的体系，因为有氢键形成，则该推导结果就不甚合适了，美国Burrell在1955年将上述原则予以完善，使涂料工作者能对不同类型的体系较合理地判断某一聚合物的溶解能力。他提出对每一种液体有两个因数（或参数）与液体的溶解能力有关。第一个因素是液体的氢键力。根据氢键力的强弱，Burrell将溶剂定量地分成3组：第一组：弱氢键（烃类、氯化烷烃，硝基化烷烃）；第二组：中氢键（酮类，酯类，醚类和醇醚类）第三组：强氢键（醇类和水）设想以氢键程度表征平均值来定量氢键力，依其设定，弱氢键力平均值为0.3，中氢键力平均值为1.0，强

36、氢键力平均值为1.7。且混合溶剂的氢键力的表征平均值，可以用下式计算：混合溶剂的氢键力表征平均值1A+2B+式中1，2为溶剂A，B在混合溶剂中的体积分数；B为溶剂A，B的氢键力表征平均值。根据Burrell提出的方法，当判断一种树脂在一种溶剂中是否溶解时，首先要确认该树脂和溶剂的氢键力大小的等级，然后依据树脂和溶剂在相同氢键等级内的大小是否相近的原则，来判断该树脂在该溶剂中是否溶解。这样就将分子极性及氢键力对溶解性的影响考虑在内了。e.g.1 E-20环氧树脂为中等氢键溶解度参数，m为813，可溶于中等氢键溶解度参数的溶剂中，如醋酸正丁酯（m8.5），丙酮（m9.9），乙二醇单丁醚（m9.5）

37、。但不能溶于强氢键的醇类中，如正丁醇（s11.4）和弱氢键的烃类溶剂中，如二甲苯（p8.8）。能否溶于70%二甲苯30%正丁醇的混合溶剂中？解：混合溶剂的氢键力(0.70.3)+(0.31.7)0.8，属于中等氢键力范围。混合溶剂的溶解度参数M(0.78.8)+(0.311.4)10.5由计算结果可知，E20环氧树脂和该混合溶剂属同一氢键等级，而溶解度参数又相近，故E20环氧树脂可以溶于该混合溶剂中。将氢键力和溶解度参数结合起来考虑的方法，预测的准确程度可以提高到95%。二、溶剂的蒸发速率一个好的涂料配方，溶剂的挥发速率不能太快，也不能太慢，两者之间必须取得平衡。如果溶剂挥太快，那么涂膜既不会

38、流平，也不会对基材有足够的湿润，因而不能产生很好的附着力。挥发过于迅速的溶剂，还会导致由于迅速冷却而使湿膜表面的水蒸汽冷却而造成涂膜表面发白，严重者甚至影响正常喷涂成膜。 如果溶剂挥发太慢，不仅会延缓干燥时间，同时涂膜会流挂而变得很薄。如果溶剂组成在挥发过程中发生不理想的变化，就会产生树脂的沉淀和涂膜的缺陷，因此溶剂的挥发速率是影响色漆施工质量及涂膜质量的一个重要因素。所以我们在设计色漆配方时，在选择溶剂时要根据施工方法、气候和环境选择挥发速率适宜的溶剂或混合溶剂。对于混合溶剂还要注意保持“溶剂平衡”，溶剂平衡是指涂料在成膜过程中，混合溶剂的各组份挥发速率要与溶剂组成保持对应。 在溶剂配方中，

39、不仅要考虑最初的挥发速率，也要考虑中间和最终的速率，以利流平，防止流挂、条痕、桔皮、缩边等漆膜弊病的出现。对于锤纹漆、皱纹漆的施工，控制溶剂的挥发更是影响成败的关键。1. 溶剂挥发性的表达(1)曾用沸点高低来说明挥发的快慢，但会出现很大偏差。如Bp()相对挥发速率正丁醇1180.36乙酸正丁酯1251.0(2)相对蒸发速率即选定某一溶剂为标准（习惯上常选乙酸正丁酯，也有用乙醚的），把它的蒸发速率定为1。则溶剂的相对蒸发速率定义为：t90指在规定条件下，蒸发溶剂之量为90%所需的时间。之所以要采用蒸发溶剂总量的90%所需的时间，是为了避免蒸发过程中因溶剂与底材间相互作用而造成误差。举例：环氧树脂

40、的溶剂一般是70%二甲苯+30%正丁醇bp()相对挥发速率甲苯1111.95二甲苯1350.68正丁醇117.10.45异丙醇82.52.05配制混合溶剂时，希望各组分相对挥发速率要与溶剂组成保持对应。如果溶解能力强的溶剂组分比其它组分挥发得快，则在干燥后期树脂可能析出，涂膜表面产生颗粒。三、溶剂的粘度在涂料工业中我们不仅关心树脂能否溶解在溶剂中形成均匀的溶液，同时也关心所形成的树脂溶液粘度，即希望相同浓度（或固体份）的树脂溶液粘度越低越好。这样当达到相同的施工粘度时，漆液的固化含量较高，从而使施工效率提高，而挥发到大气中的溶剂量少，对环境的污染较轻。溶剂通常是以如下两种方式影响着树脂溶液的粘

41、度： 溶剂对高分子树脂的溶解力； 溶剂自身的粘度前者的作用为人们所普遍认识，而后者的作用往往为人们所忽视 对于高聚物的浓溶液（涂料工业所用树脂溶液均为此类型），溶剂的溶解力越强，所形成的树脂溶液的粘度越低。惊人的事实中：往往被人们所忽视的是，溶剂自身的粘度对树脂溶液的粘度影响十分显著，溶剂自身粘度相差不大于1mps时，会使树脂溶液的粘度相差几百甚至上千个mps。 因此，我们在配制任何一种涂料用树脂溶液（漆料）或色漆产品时，为使其粘度能满足预定的要求指标，在选择溶剂时，除了选择溶解力好的溶剂外，还要同时注意选择粘度较低的溶剂，这样才有利于获得高固体低粘度的树脂溶液或色漆产品。 四、溶剂的表面张力

42、所谓“表面张力”应用于液体时指的是在液相和气相之间形成一个单位面积表面所需要的功。或者定义为，在液体表面上垂直作用于单位长度线段上的表面紧缩力。所以表面张力的因次以JM-2或NM-1来表示。在涂料中“表面张力”是个重要的指标，低表面张力的漆料和低表面张力的色漆漆液无疑是有益的，表现在以下几个方面：1、低表面张力的树脂溶液（漆料），有利于对颜料的湿润，便于颜料在漆料中分散，提高色漆制造时的研磨分散效率，并有利于漆浆的稳定。2、低表面张力的色漆漆液有利于涂膜对底材的湿润，因此便于涂膜的流平和提高涂膜对底材的附着力。3、高固体份的涂料的表面张力对其喷涂时雾化性能的影响比涂料粘度的影响更为重要。低表面

43、张力的色漆漆液容易雾化，从而易于获得满意的涂膜。4、某些漆膜病态也与漆液表面张力有关，如陷穴、缩孔和镜框效应（Picture Tramins）等。降低漆液的表面张力，可以使上述漆膜病态得到缓解。降低漆料和色漆漆液表面张力也是色漆配方设计时需要关注的一个重要问题。而色漆配方组成中的成膜物的表面张力都比较高，一般在3261mN/m,而各类溶剂的表面张力相对比较低。因此，在色漆配方中尽量选用低表面张力的溶剂是降低漆料和色漆漆液的一条重要途径。 五、涂料工业常用溶剂举例1. 烃类溶剂(1)溶剂汽油。主要成份烷烃（芳香烃约1518%）。200号溶剂汽油的蒸馏范围：145200.挥发速度慢，可溶解大多数天然树脂、油性树脂和中长油度醇酸。(2)甲苯。挥发较快，用于硝基漆、气干型乙烯基树脂漆，作氯化橡胶涂料混合溶剂组分。(3)二甲苯。中等蒸发速率，广泛用于醇酸、乙烯基树脂。氯化橡胶及PU涂料中。2. 醇类和醚类溶剂(1)乙醇：用于虫胶清漆、PVB树脂、硝基漆的混合溶剂(2)正丁醇：蒸发速率低，用于氨基树脂、聚乙酸乙烯酯、丙烯酸树脂，也用于硝基漆的助溶剂。(3)乙二醇单乙醚：挥发慢，常加到施工配方中改进施工性能。(4) 乙二醇单丁醚：