油漆涂料簡介與檢驗(yàn)課件

1、2022/8/71一、涂料基本成份(原材料）（一）基料樹脂（二）溶劑（三）顏料和填料（四）助劑2022/8/72二、涂料的功能 涂覆在被涂物表面，通過形成涂膜而起保護(hù)作用、裝飾作用及賦予被涂物件特殊功能。2022/8/73三、基料樹脂(主要成膜物質(zhì)）. 是將顏料、填料結(jié)合在一起，在底材上形成均一致密的涂膜，經(jīng)固化后形成涂層。. 種類：天然樹脂（松香、瀝青、蟲膠） 酚醛樹脂 醇酸樹脂 硝基纖維素 氨基樹脂 聚酯樹脂 環(huán)氧樹脂 聚氨酯樹脂 丙烯酸樹脂 其他樹脂2022/8/74 常見基料的主要性能及用途1、丙烯酸乳液（水性）品種：根據(jù)乳液的不同可分為純丙、苯丙、硅丙、醋丙、自交聯(lián)丙烯酸等。優(yōu)點(diǎn)：具

2、有成本適中耐候性優(yōu)良、性能可調(diào)整性好，無有機(jī)溶劑釋放等。用途：主要用于建筑物的內(nèi)外墻涂裝，皮革涂裝、木器涂料等。2022/8/752、溶劑型丙烯酸樹脂品種：可分為自干型丙烯酸樹脂（熱塑型）和交聯(lián)固化型丙烯酸樹脂（熱固型）。交聯(lián)固化型丙烯酸涂料主要有丙烯酸氨基漆、丙烯酸聚氨酯漆、丙烯酸醇酸漆、輻射固化丙烯酸涂料等品種。 *優(yōu)點(diǎn)：自干型丙烯酸具有表干迅速、易于施工、保護(hù)和裝飾作用明顯。交聯(lián)固化型丙烯酸制漆一般都具有很高的固含量，一次涂裝可以得到很厚的涂膜，而且機(jī)械性能優(yōu)良，可以制成高耐候性、高豐滿度、高彈性、高硬度的涂料。缺點(diǎn)：自干型丙烯酸涂料固含量不容易太高，硬度、彈性不容易兼顧，一次施工不能得

3、到很厚的涂膜，涂膜豐滿性不夠理想。交聯(lián)固化型丙烯酸涂料，施工比較麻煩，許多品種還需要加熱固化或輻射固化，對環(huán)境條件要求比較高，一般都需要較好的設(shè)備，較熟練的涂裝技巧。用途：主要用于建筑涂料、塑料涂料、電子涂料、道路劃線涂料、汽車涂料、電器涂料、木器涂料、建筑涂料等。2022/8/763、聚氨酯樹脂品種：聚氨酯漆可以分為雙組分聚氨酯和單組分聚氨酯。*優(yōu)點(diǎn)：較高的固體含量、漆膜堅(jiān)硬耐磨、一般都具有良好的機(jī)械性能、優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性能，良好的耐油、耐溶劑性能。*缺點(diǎn)：施工工序復(fù)雜，對施工環(huán)境要求很高，漆膜容易產(chǎn)生弊病。*用途：應(yīng)用方向有木器涂料、地板涂料、汽車修補(bǔ)涂料、防腐涂料、地坪涂料、電子涂料、

4、特種涂料等。2022/8/774、硝基纖維素硝基漆：主要成膜物是以硝化棉為主，配合醇酸樹脂、改性松香樹脂、丙烯酸樹脂、氨基樹脂等軟硬樹脂共同組成。 *優(yōu)點(diǎn)：是裝飾作用較好，施工簡便，干燥迅速，對涂裝環(huán)境的要求不高，具有較好的硬度和亮度，不易出現(xiàn)漆膜弊病,修補(bǔ)容易。 *缺點(diǎn)是固含量較低，需要較多的施工道數(shù)才能達(dá)到較好的效果；耐久性不太好，尤其是內(nèi)用硝基漆，其保光保色性不好，使用時(shí)間稍長就容易出現(xiàn)諸如失光、開裂、變色等弊?。黄崮けＷo(hù)作用不好，不耐有機(jī)溶劑、不耐熱、不耐腐蝕。 *用途：硝基漆主要用于木器及家具的涂裝、家庭裝修、一般裝飾涂裝、金屬涂裝、一般水泥涂裝等方面。 2022/8/785、環(huán)氧樹

5、脂種類：環(huán)氧漆的主要品種是雙組分涂料，由環(huán)氧樹脂和固化劑組成。*優(yōu)點(diǎn)：是對水泥、金屬等無機(jī)材料的附著力很強(qiáng)；涂料本身非常耐腐蝕；機(jī)械性能優(yōu)良，耐磨，耐沖擊；可制成無溶劑或高固體份涂料；耐有機(jī)溶劑，耐熱，耐水；涂膜無毒。*缺點(diǎn)：是耐候性不好，日光照射久了有可能出現(xiàn)粉化現(xiàn)象，因而只能用于底漆或內(nèi)用漆；裝飾性較差，光澤不易保持；對施工環(huán)境要求較高，低溫下涂膜固化緩慢，效果不好；許多品種需要高溫固化，涂裝設(shè)備的投入較大。*用途：主要用于地坪涂裝、汽車底漆、金屬防腐、化學(xué)防腐等方面。 2022/8/796、氨基樹脂*品種：主要有丁醚化三聚氰氨甲醛樹脂、甲醚化三聚氰氨甲醛樹脂、丁醚化脲醛樹脂等樹脂。氨基烤

6、漆主要由兩部分組成：其一為氨基樹脂，其二為羥基樹脂部分（主要有醇酸樹脂、聚酯樹脂、含羥丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂等樹脂）。*優(yōu)點(diǎn)：氨基烤漆固化后的漆膜性能極佳，漆膜堅(jiān)硬豐滿，光亮艷麗，牢固耐久，具有很好的裝飾作用及保護(hù)作用。*缺點(diǎn)：對涂裝設(shè)備的要求較高，能耗高，不適合于小型生產(chǎn)。*用途：主要用于汽車面漆、卷材、家具涂裝、家用電器涂裝、各種金屬表面涂裝、儀器儀表及工業(yè)設(shè)備的涂裝。2022/8/7107、醇酸樹脂*品種：短油不干性醇酸樹脂（主要用于硝基漆、聚氨酯漆、 氨基和聚酯烤漆等） 長油干性醇酸樹脂（用于自干醇酸漆）優(yōu)點(diǎn)：醇酸漆具有價(jià)格便宜、施工簡單、對施工環(huán)境要求不高、涂膜豐滿堅(jiān)硬、耐久性和耐候性

7、較好、裝飾性和保護(hù)性都比較好。缺點(diǎn)：醇酸漆干燥較慢、涂膜不易達(dá)到較高的要求，不適于高裝飾性的場合。用途：醇酸漆主要用于一般木器、家具及家庭裝修的涂裝，一般金屬裝飾涂裝、要求不高的金屬防腐涂裝、一般農(nóng)機(jī)、汽車、儀器儀表、工業(yè)設(shè)備的涂裝等方面。 2022/8/7118、不飽和聚酯樹脂 *品種：不飽和聚酯漆分為氣干性不飽和聚酯和輻射固化（光固化）不飽和聚酯兩大類。 *優(yōu)點(diǎn)：是可以制成無溶劑涂料，一次涂刷可以得到較厚的漆膜，對涂裝溫度的要求不高，而且漆膜裝飾作用良好，漆膜堅(jiān)韌耐磨，易于保養(yǎng)。 *缺點(diǎn)：是固化時(shí)漆膜收縮率較大，對基材的附著力容易出現(xiàn)問題，氣干性不飽和聚酯一般需要拋光處理，手續(xù)較為煩瑣，輻

8、射固化不飽和聚酯對涂裝設(shè)備的要求較高，不適合于小型生產(chǎn)。 *用途：不飽和聚酯漆主要用于家具、木制地板、金屬防腐等方面。 2022/8/7129、乙烯樹脂、橡膠樹脂品種：包括氯醋共聚樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、偏氯乙烯、過氯乙烯、氯磺化聚乙烯漆、氯化橡膠等品種。優(yōu)點(diǎn)：主要是耐候、耐化學(xué)腐蝕、耐水、絕緣、防霉、柔韌性佳。缺點(diǎn)：主要表現(xiàn)在耐熱性一般、不易制成高固體涂料、機(jī)械性能一般，裝飾性能差等方面。用途：主要用于工業(yè)防腐涂料、電絕緣涂料、磷化底漆、金屬涂料、外用涂料等方面。 2022/8/71310、酚醛樹脂：酚醛樹脂是酚與醛在催化劑存在下縮合生成的產(chǎn)品。*優(yōu)點(diǎn)：酚醛漆干燥快，漆膜光亮堅(jiān)硬、耐水性及耐化

9、學(xué)腐蝕性好。*缺點(diǎn)：酚醛漆容易變黃，不宜制成淺色漆、耐候性不好。*用途：用于防腐涂料、絕緣涂料、一般金屬涂料、一般裝飾性涂料等方面。2022/8/714（二）溶劑 是將成膜物溶解或分散成均一穩(wěn)定的液體分散體系，便于涂料制備，施工成膜，然后揮發(fā)到大氣環(huán)境中。2022/8/715 對涂料所用的溶劑的要求：(1) 有良好的溶解性和揮發(fā)性,溶劑與主要成膜物 質(zhì)混溶要均勻,揮發(fā)速度應(yīng)符合施工要求。(2) 涂料的各組成部分無化學(xué)變化發(fā)生。(3) 低毒，價(jià)廉，原料來源豐富。2022/8/716 溶劑品種的分類溶劑的品種類別很多，按其化學(xué)成分和來源可分為下列幾大類：(1) 萜烯溶劑：絕大部分來自松樹分泌物。常

10、用的有松節(jié)油、松油等。松節(jié)油對天然樹脂和樹脂的溶解能力大于普通的香蕉水，小于苯類。其揮發(fā)速度適中，符合油漆涂刷及干燥的要求。(2)石油溶劑：這類溶劑屬于烴類。是從石油中分餾而得。 常用的有汽油、松香水、火油等。汽油揮發(fā)速度極快，危險(xiǎn)性大，一般情況下不用來作溶劑。松香水是油漆中普遍采用的溶劑，其特點(diǎn)是毒性較小，一般用在油性漆和磁性漆中。 (3)煤焦溶劑：這類溶劑也屬于烴類。是將煤干餾而得。常用的有苯、甲苯、二甲苯等。苯的溶解能力很強(qiáng)，是天然干性油、樹脂的強(qiáng)溶劑，不能溶解蟲膠，但毒性大，揮發(fā)快，油漆中一般不常使用，一般作洗滌劑；甲苯的溶解能力與苯相似，主要作為醇酸漆溶劑，也可以作環(huán)氧樹脂、噴漆等的

11、稀釋劑用，少量用在洗滌劑中使用；二甲苯的溶解性略低于甲苯，揮發(fā)比甲苯慢，毒性比苯小，可代替松香水作強(qiáng)力溶劑。2022/8/717(4) 酯類溶劑：是低碳的有機(jī)酸和醇的結(jié)合物，一般常用的有醋酸丁酯、乙酸乙酯、醋酸乙酯、醋酸戊酯等。醋酸乙酯溶解力比丁酯好。醋酸丁酯毒性小，一般用在噴漆中，便于施工，還可以防止樹脂和硝酸纖維析出；醋酸戊酯揮發(fā)較慢，用在纖維漆中能改進(jìn)漆膜流平性和發(fā)白性。(5) 酮類溶劑：它是一種有機(jī)溶劑，主要用來溶解硝酸纖維。常用的有丙酮、甲乙酮、甲異丙酮、環(huán)已酮等。丙酮溶解力極強(qiáng)，揮發(fā)速度快能以任何比例溶于水，所以容易吸水而使漆膜干后泛白、結(jié)皮。一般與揮發(fā)慢的溶劑合用。大多用在噴漆、

12、快干黏合劑中。但丙酮極易燃燒，用時(shí)應(yīng)注意防火；甲乙酮比丙酮揮發(fā)慢，溶解力梢差，可以單獨(dú)使用；甲異丙酮溶解力高，揮發(fā)性適中，防止漆膜發(fā)白的能力很強(qiáng)；環(huán)已酮揮發(fā)慢，溶解性好，可使漆膜在干燥中形成光亮平滑的表面，防止氣泡的產(chǎn)生。2022/8/718(6) 醇類溶劑：它是一種有機(jī)溶劑，能與水混合，常用的有乙醇、丁醇等。醇類溶劑對涂料的溶解力差，僅能溶解蟲膠或縮丁醛樹脂。當(dāng)與酯類、酮類溶劑配合使用時(shí)，可增加其溶解力，因此稱它們?yōu)橄趸岬闹軇?。乙醇不能溶解一般樹脂，而能溶解乙基纖維、蟲膠等。還可用來制得酒精清漆、木材染色劑、洗滌底漆等。丁醇的溶解力略低于乙醇，揮發(fā)較慢，性質(zhì)與乙醇相似。常與乙醇共用，可防

13、止漆膜發(fā)白，消除針孔、桔皮、氣泡等缺陷。丁醇的特殊效能是防止油漆的膠化，降低粘度同時(shí)還可作為氨基樹脂的溶劑。(7) 其他溶劑：常用的有含氯溶劑、硝化烷烴溶劑、醚醇類溶劑。含氯溶劑溶解力很強(qiáng)，但毒性較大，只是在某些特殊要求和脫漆劑中使用；硝化烷烴溶劑揮發(fā)速度與醋酸丁酯大致相同，同時(shí)，可溶解硝化纖維等；醚醇類溶劑是一種新興的溶劑，有乙二醇乙醚、乙二醇丁醚及其酯類等。常用于硝基漆、酚醛樹脂漆及環(huán)氧樹脂漆中。乙二醇丁醚常用作化白水。2022/8/719（三）顏料和填料* 賦予涂層遮蓋力和所要求的顏色，增強(qiáng)其機(jī)械的物理性能* 種類：著色顏料（有機(jī)顏料、無機(jī)顏料） 體質(zhì)填料 防銹功能顏料特種顏料及功能顏料

14、 2022/8/720 常見顏填料品種及特點(diǎn)1、著色顏料：具有良好的遮蓋性，可以提高涂層的乃日曬性、耐久性和耐氣候變化的性能。有些顏料能提高涂層的耐磨性。而最主要的是著色顏料可給予涂層各種色彩。 白色顏料：鈦白TIO2、鋅鋇白 紅色顏料：鐵紅、甲苯胺紅、鎘紅 黃色顏料：鐵黃、鉻黃 綠色顏料：酞菁綠、鉻綠 藍(lán)色顏料：酞菁藍(lán)、佛青、群青、鐵藍(lán)、普魯士藍(lán) 紫色顏料：甲苯胺紫、喹吖啶酮紫 黑色顏料：炭黑、鐵黑 2022/8/7212、防銹顏料：這種顏料可使涂層具有良好的防銹能力，延長壽命。它是防銹底漆的主要原料。紅丹/鉛丹：能鈍化鋼鐵。有毒性，不耐酸耐堿和高溫。鋅鉻黃：能鈍化鋼鐵。有毒性。磷酸鋅/磷鋅

15、白：金屬表面磷化。鐵紅、鐵黃：化學(xué)惰性，提高涂膜致密性，降低涂 膜滲透性。鋁粉、云母氧化鐵：表面成鱗片狀，增強(qiáng)涂膜封閉性，有較好的抗老化和反射紫外線功能。鋅粉：活性大，先被腐蝕。起保護(hù)作用。其他防銹顏料：四堿式鋅鉻黃、氧化鋅、堿式鉻酸鉛2022/8/7223、體質(zhì)顏料：主要用來增加涂層厚度，提高耐磨性和機(jī)械強(qiáng)度。鋇化合物：天然及沉淀硫酸鋇鈣化合物：重質(zhì)及輕質(zhì)碳酸鈣鋁化合物：云母粉、高嶺土等鎂化合物：滑石粉、輕質(zhì)碳酸鎂等二氧化硅：硅藻土、石英粉、白碳黑等2022/8/7234、特種顏料及功能顏料 ：賦予涂料某種物殊功能金粉、銀粉、珠光粉、熒光顏料發(fā)光、蓄光顏料示溫顏料氧化亞銅（防污）耐高溫復(fù)合顏

16、料2022/8/7247、增塑劑以液態(tài)存留在漆膜中的不揮發(fā)有機(jī)液體稱為增型劑，又名增韌劑、軟化劑。用來增加漆膜的柔韌度和提高漆膜的附著力，同時(shí)提高其耐寒性。常用品種酯類增塑劑（DBP、DOP) 環(huán)氧增塑劑（環(huán)氧大豆油）2022/8/7258. 促進(jìn)劑 金屬皂催干劑金屬有機(jī)酸皂具有吸氧能力,能促進(jìn)油類的氧化聚合.固化促進(jìn)劑有機(jī)錫、有機(jī)胺或有機(jī)酸促進(jìn)體系的交聯(lián)固化.光引發(fā)劑促進(jìn)UV涂料光固化反應(yīng).2022/8/7269、 其它助劑成膜助劑 降低水性漆膜成膜溫度、改善乳膠粒子聚結(jié)性能。防發(fā)花、防浮色劑 防止色漆施工時(shí)不同顏料的分離，是一種表面活性助劑。防結(jié)皮劑 專用于氣干性涂料在貯存過程中的防止氧化

17、結(jié)皮，提高產(chǎn)品穩(wěn)定性。 常用的有：甲乙酮肟、環(huán)已酮肟二 涂料性能與檢測 涂料在儲存過程中，必須在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定，也就是說涂料中的組分彼此間不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 涂料一旦施工于物件表面之后，當(dāng)然必須會硬干，但是某些涂料施工后在一定條件下并不干燥，這就說明涂料的干燥過程并不單靠涂料中液體的揮發(fā)，而是按照一定的干燥機(jī)理進(jìn)行的。干燥機(jī)理有三類： 兩種化學(xué)機(jī)理，一種是物理機(jī)理。（一）涂料的固化機(jī)理1、物理機(jī)理干燥 只靠涂料中液體（溶劑或分散相）的蒸發(fā)而得到干硬涂膜的干燥過程稱為物理機(jī)理干燥。 在物理機(jī)理干燥的涂料中，聚合物在制成涂料時(shí)已有足夠大的分子量。當(dāng)它失去溶劑之后就相當(dāng)硬而不粘了。在干燥過程

18、中，聚合物不發(fā)生反應(yīng)。如果該聚合物在涂料中是溶解在溶劑中的，那么在成膜以后還會被這些溶劑所溶解。如果聚合物在涂料中是以乳液或膠態(tài)分散液形態(tài)存在的，成膜后就不會溶解在原來的分散介質(zhì)液體中，但會被其它溶劑所溶解，因?yàn)樗蔷€性聚合物。2、化學(xué)機(jī)理干燥 用交聯(lián)了的聚合物作涂料的成膜物質(zhì)無疑會有很多優(yōu)點(diǎn)，但交聯(lián)了的聚合物是不能溶解在溶劑中的，所以不能用交聯(lián)了的聚合物制涂料。 為了得到交聯(lián)化了的涂膜，將線型的或輕度支鏈化的聚合物，甚至用簡單的低分子化合物配制成涂料，待涂料施工后再使它發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，成為交聯(lián)化的聚合物。交聯(lián)反應(yīng)大致有下述兩類（1）涂料與空氣發(fā)生反應(yīng)的交聯(lián)固化 空氣中的氧氣和水蒸氣是具有化學(xué)反

19、應(yīng)性的。 氧氣是能與干性植物油和其它不飽和化合物反應(yīng)而產(chǎn)生游離基并引起聚合反應(yīng)的。 水能與異氰酸酯發(fā)生縮聚反應(yīng)。 R-NCO + H2O R-NHCOOH R-NH2 + CO2 R-NCO + RNH2 R-NHCONH-R 通過這兩種反應(yīng)都能得到交聯(lián)的涂膜。在這兩種情況下，空氣都被利用來作為一種反應(yīng)性組分。 因此，涂料在儲存期間，涂料罐的蓋子必須緊緊蓋住而使涂料與空氣隔絕，如果不是這樣，涂料表面就會形成一層漆皮。漆皮有時(shí)也會將下面的涂料封住，隔絕了它們與空氣進(jìn)一步的反應(yīng)。但漆皮往往還是透氣的，這樣交聯(lián)反應(yīng)就會擴(kuò)展到整罐涂料，使它互相交聯(lián)。易于形成凍膠。 （2）涂料組分之間發(fā)生反應(yīng)的交聯(lián)固化

20、： 涂料在儲存期間必須保持穩(wěn)定！ 采取兩種方式： 可以用雙組分包裝涂料法：聚氨酯雙組分涂料靠異氰酸基與羥基的化學(xué)反應(yīng)，交聯(lián)固化形成聚氨酯漆膜。 選用在常溫下互不發(fā)生反應(yīng)，只是在高溫下或受到輻射時(shí)才發(fā)生反應(yīng)的組分。 比如，紫外光固化涂料是一種單組分、無溶劑的涂料，涂覆時(shí)接受紫外光的照射，液體涂料將會在零點(diǎn)幾秒到幾十秒的時(shí)間內(nèi)固化成膜。涂料的顏料體積濃度是表征涂料最重要、最基本的參數(shù)早期涂料工業(yè)普遍采用顏基比描述涂料配方中的顏料含量。由于涂料中所使用的各種顏料、填料和基料的密度相差甚 遠(yuǎn)，顏料體積濃度更能科學(xué)反映涂料的性能，在科學(xué)研究 和實(shí)際生產(chǎn)中成為制定和描述涂料配方的參數(shù)。 （二）顏料體積濃度

21、1、顏基比 涂料配方中顏料(包括填料)與粘結(jié)劑的質(zhì)量比稱為顏基比。在很多情況下，可根據(jù)顏基比制定涂料配方，表征涂料的性能。 一般來說，面漆的顏基比約為（0.250.9）：1.0，而底漆的顏基比大多為(2.04.0)：1.0，室外乳膠漆顏基比為(204.0)：10，室內(nèi)乳膠漆顏基比為(4.07.0)：1.0 。要求具有高光澤、高耐久性的涂料，不宜采用高顏基比的配方，特種涂料或功能涂料則需要根據(jù)實(shí)際情況采用合適的顏基比。 2、顏料體積濃度（PVC）與臨界顏料體積濃度（CPVC） 顏料體積濃度(PVC)與臨界顏料體積濃度(CPVC) 在顏料和基料的總體積中既干膜體積中，顏料所占的體積分?jǐn)?shù)稱為顏料體積

22、濃度，用PVC表示。即： 當(dāng)基料逐漸加入到顏料中時(shí)，基料被顏料粒子表面吸附，同時(shí)顏料粒子表面空隙中的空氣逐漸被基料所取代，隨著基料的不斷加入，顏料粒子空隙不斷減少，基料完全覆蓋了顏料粒子表面且恰好填滿全部空隙時(shí)的顏料體積濃度定義為臨界顏料體積濃度，并用CPVC表示。 CPVC可以通過CPVC瓶法、密度法、顏料的吸油值求算。吸油值：一定質(zhì)量的干顏料形成顏料糊時(shí)所需的精亞麻仁油的量稱為顏料的吸油值，該值反映了顏料的潤濕特性，用 表示，單位為g/100g . 顏料的吸油值與顏料對亞麻仁油的吸附、潤濕、毛細(xì)作用，以及顏料的粒度、形狀、表面積、粒子堆砌方式、粒子的結(jié)構(gòu)與質(zhì)地等性質(zhì)有關(guān)。 將 轉(zhuǎn)化為體積分

23、數(shù)，可以求出： 式中，為顏料的密度，0.935為亞麻仁油的密度，實(shí)際生產(chǎn)中，由于樹脂基料的變化，本公式求算的結(jié)果僅供參考。 3、涂膜性能與PVC的關(guān)系顏料體積濃度在CPVC附近變化時(shí)，漆膜的性質(zhì)將發(fā)生突變，因此，CPVC是涂料性能的一項(xiàng)重要表征，也是進(jìn)行涂料配方設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。顏料體積濃度對涂膜機(jī)械性能的影響如圖。 流變學(xué)是研究流體流動和變形的科學(xué)。涂料的流變性能對涂料的生產(chǎn)、貯存、施工和成膜有很大的影響，最終會影響涂膜性能，研究涂料的流變性對涂料的體系選擇、配方設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工，提高涂膜性能具有指導(dǎo)意義。 （三）涂料流變學(xué)1、粘度 涂料的流變性能與涂料在不同條件下的粘度有關(guān)。 設(shè)面積為A、距

24、離為d的兩層液體，在剪切力F的作用下以一定的速度差d作平行流動，單位面積所受的力（F/A）稱為剪切力（），速度梯度（d/d）稱為剪切速率（D），剪切力與剪切速率的比值（/D）稱為粘度（），是液體抵制流動的量度。 牛頓流體的流動示意圖： 粘度不隨剪切速率變化的流體稱為牛頓流體， 粘度隨剪切速率變化的流體稱為非牛頓流動， 非牛頓流體又可分成假裝塑性流體，脹流性流體和觸變性流體。 （1）假塑性流體的粘度隨著剪切速率的增加而減?。辞辛ψ兿〉牧黧w） （2）脹流性流體的粘度隨著剪切的速率的增加而增大 （3）觸變性流體的粘度隨著剪切時(shí)間的延長而降低 涂料大都為非牛頓流體。 2、粘度的影響因素 影響涂料粘度

25、的主要因素溫度、聚合物濃度，分子量大小及其分布，溶劑粘度等。 溶液的粘度隨溫度升高而降低，其關(guān)系可用下式表示：實(shí)際應(yīng)用中涂料的粘度與聚合物的濃度之間的關(guān)系可用下式表示：式中, 為相對粘度，w為溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，Ka和kb為常數(shù)，Ka和kb 可以通過作圖或者計(jì)算求出，該式適用于低分子量聚合物的溶液。對于聚合物良溶劑的稀溶液，可以用Mark-Houwink方程表示：式中 為特性粘度，Mw為聚合物的平均分子量；K和a為常數(shù)。 測定涂料粘度方法很多，常用的有斯托默粘度計(jì)、布魯克菲爾德粘度計(jì)、旋轉(zhuǎn)同心圓筒式粘度計(jì)、旋轉(zhuǎn)圓筒杯式粘度計(jì)、錐板粘度計(jì)等。 3、涂料流動特征 涂料在制備、貯存、施工和成膜階段經(jīng)受不

26、同的剪切速率的作用。分散過程中攪拌下的剪切速率約為103104s-1，而器壁經(jīng)受到的剪切速率只有110s-1，物料放出后，剪切速率可立即下降到10-3 -0.5s-1的范圍，顏料有可能沉降下來，在施工中，刷涂、噴涂或輥涂的剪切速率至少在103 s-1以上，甚至達(dá)到105 s-1；施工后，剪切速率立即下降到1 s-1以下，為此涂料總被設(shè)計(jì)和配制成非牛頓流體，以滿足性能要求。三種典型涂料的剪切速率與粘度的關(guān)系見下圖：涂料1的配方不合理，它在施工時(shí)粘度過低，施工后粘度過高，導(dǎo)致流平性較差。涂料3的配方也不合理，施工時(shí)粘度過高，會產(chǎn)生刷涂拖帶現(xiàn)象；施工后粘度過低，從而產(chǎn)生過多的流掛。涂料2表示的涂料較

27、合理，低剪切速率下該涂料的屈服值0在0.41Pa之間，保證涂料有較好的貯存穩(wěn)定性以及施工后的流平性，不致產(chǎn)生過多的流掛。高剪切區(qū)，該涂料的粘度在0.10.3Pa s之間，從而確保涂料有較好的施工性能。 高剪切速率區(qū)，涂料的流動行為主要受基料、溶劑和顏料的影響； 在低剪切速率區(qū)，涂料的流動行為主要由流變劑，顏料的絮凝性質(zhì)和基料的膠體性質(zhì)所決定。 當(dāng)涂料施工后，不可避免地產(chǎn)生條痕，如果流平得很快，條痕就能夠消失，流平過程的推動力是涂料的表面張力。 當(dāng)涂料在垂直底材表面上施工時(shí)，由于重力的作用，涂料會向下流動，過度的向下流動會造成涂料的流掛。 涂料具有最好的流平性和最低的流掛性是我們所希望的，但降低

28、涂料的粘度有助于流平，卻也加速流掛；增加涂層的厚度有助于流平，卻又導(dǎo)致流掛。目前的研究表明，只有具有合理屈服值的假塑性涂料體系，才能同時(shí)滿足上述要求。（四） 涂膜病態(tài)防治 1、流掛 涂料涂裝于垂直物體表面，在涂膜形成過程中濕膜受到重力的影響朝下流動，形成不均勻的涂膜，稱為流掛 要防止流掛病態(tài)的發(fā)生，最重要的是要控制在刷涂剪切速率下的涂料粘度。 另外，所用溶劑的品種也是重要的因素，因?yàn)樗绊懼扯鹊淖兓?在采用噴涂方法施工時(shí)，涂膜厚度要掌握好，噴涂過厚或溶劑揮發(fā)速率過慢，也會造成流掛。 另外，底材及底層表面狀態(tài)，以及施工涂裝方法和大氣的環(huán)境條件等也會導(dǎo)致流掛的產(chǎn)生。 2、刷痕、滾筒痕 涂料采用

29、刷涂或滾涂方法施工時(shí)，涂膜表面干燥后產(chǎn)生未能流平的痕跡稱為“刷痕”或“滾筒痕”， 它明顯地影響了涂膜的外觀。 預(yù)防措施是控制涂料質(zhì)量，調(diào)整施工粘度及環(huán)境條件，必要時(shí)可添加少量高沸點(diǎn)溶劑或者流平劑。 3、桔皮 桔皮是濕膜未能充分流動形成的似桔皮狀的痕跡。施工粘度較高，烘干前的閃蒸時(shí)間不當(dāng)，稀釋劑的質(zhì)量，底材的溫度等均會導(dǎo)致涂膜桔皮病態(tài)的產(chǎn)生。預(yù)防措施主要是添加適量揮發(fā)速度較慢的溶劑，以延長濕膜的流動時(shí)間使之有足夠時(shí)間流平，加入適量流平劑也能減輕涂膜桔皮病態(tài)。 4、起 粒 起粒是涂裝后漆膜表面出現(xiàn)不規(guī)則塊狀物質(zhì)總稱。顏料分散不良、基料中有不溶的聚合物軟顆粒或析出不溶的金屬鹽、溶劑揮發(fā)過程中聚合物沉

30、淀、小塊漆皮被分散混合在漆中等是造成起粒的主要原因，因此要防止此病態(tài)發(fā)生，必須注意顏料充分分散、溶劑合理設(shè)計(jì)、涂料的凈化及施工場所環(huán)境的的潔凈度。 5、縮 孔 縮孔也是涂膜因流平性不良出現(xiàn)的病態(tài)之一，產(chǎn)生縮孔的主要原因是濕膜上下部分表面張力不同。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以采取加入適宜的流平助劑或低表面張力溶劑來解決，此外，還應(yīng)注意提高底材的可潤濕性。 6、泛 白 泛白（變白）現(xiàn)象常發(fā)生在揮發(fā)型涂料裝中，是涂裝后溶劑迅速揮發(fā)過程中出現(xiàn)的一種不透明的白色膜的情況，這是由于溶劑迅速揮發(fā)吸收大量熱量導(dǎo)致正在干燥的涂膜鄰近的水分凝結(jié)在涂膜上面的緣故，有時(shí)溶劑含水也會引起泛白，一般來說，溶劑的揮發(fā)性越高，漆膜變白的

31、傾向越大。 預(yù)報(bào)措施是調(diào)整好涂料所用溶劑，并適量增加高沸點(diǎn)溶劑，減少揮發(fā)快的溶劑用量，控制空氣中相對濕度。 7、靜電噴涂導(dǎo)電性差 靜電噴涂法對所用涂料和溶劑均有一定要求，其中導(dǎo)電性差是經(jīng)常出現(xiàn)的一種弊病，電阻的調(diào)整方法有兩種，一是靠溶劑來調(diào)整，通常在高電阻涂料中添加電阻低的極性溶劑，二是在設(shè)計(jì)配方時(shí)，添加助劑使其符合靜電涂裝工藝的要求。（1）結(jié)皮現(xiàn)象：涂料在儲存或生產(chǎn)過程中，由于受表面空氣或油漆表面粘度增高，形成一層油皮。結(jié)皮因素： -涂料中干性油含量太高。 -涂料表面與空氣接觸時(shí)間過長。 -涂料本身粘度過高。改善措施： -依據(jù)涂料性能適當(dāng)調(diào)整涂料中干性油比例。 -減少涂料表面與空氣接觸。 -

32、生產(chǎn)過程中適當(dāng)調(diào)低粘度，并及時(shí)密封剩油 和調(diào)配好的油料。8、涂料的缺陷和改善措施（2）沉淀現(xiàn)象：涂料出現(xiàn)分層，下層形成結(jié)塊沉淀原因： -金屬色涂料由于其鋁粉/珍珠粉比光油重。 -儲存時(shí)間過長或稀釋后放置時(shí)間過長。 -涂料中防沉劑用量不當(dāng)或沒加防沉劑。改善措施： -如未過期，生產(chǎn)時(shí)應(yīng)充分?jǐn)嚲稚ⅰ?-稀釋后，用拉絲膜絕對密封， -退供應(yīng)商重新調(diào)整。涂料的缺陷和改善措施（3）膠化：油漆成棉花狀，無應(yīng)用作用。 -一般出現(xiàn)在油漆過了儲存保質(zhì)期或儲存環(huán)境溫度過高。 -改善儲存條件，最佳儲存溫度為100C-300C（4）浮色：在儲存內(nèi)出現(xiàn)油漆表面浮出一層顏色。 原因: -由于色漆中顏料比重小于光油。 -涂

33、料中浮色發(fā)花防止劑用量不當(dāng)。 -過涂料保質(zhì)期。 措施： -生產(chǎn)過程中充分?jǐn)嚲稚ⅰ?-如生產(chǎn)過程中充分?jǐn)嚢枞猿霈F(xiàn)浮色，則需要退供應(yīng)商改善。 涂料的缺陷和改善措施（5）大多數(shù)涂料、溶劑及其輔料，不但易燃，還有毒性。 -途徑：呼吸、皮膚滲入。 -后果：對眼、鼻、喉、肺的刺激作用，并能引發(fā)呼吸、神經(jīng)、造血系統(tǒng)疾病。通常燃料氣體密度小于空氣，而溶劑蒸氣的密度則大于空氣，揮發(fā)后便往低處流，停滯在地面低洼的地方。所以通風(fēng)口要靠近地面。措施：盡量避免皮膚接觸涂料，不可用溶劑洗手，戴防溶劑手套和防毒面具。涂料的有害性及使用安全油漆的性能要求各類油漆側(cè)重不同抗腐蝕填充缺陷封閉作用美化外觀增強(qiáng)附著力易于施工涂裝質(zhì)

34、量的控制可分為涂料的質(zhì)量控制和涂裝施工的質(zhì)量控制.優(yōu)良的涂料是獲得高質(zhì)量涂層的前提,涂料在經(jīng)過生產(chǎn),貯存及運(yùn)輸,其性能是否可以獲得高質(zhì)量的涂層,就需要檢驗(yàn)涂料是否符合標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)及涂層性能的檢驗(yàn).確定涂料本身的質(zhì)量,才有利于涂裝施工的質(zhì)量控制與管理.性能檢測的方法有多種,對于不同的檢驗(yàn)項(xiàng)目有幾種不同的檢驗(yàn)方法.可根據(jù)不同的需要選擇.為什么要進(jìn)行涂料的檢驗(yàn)?油漆檢測的內(nèi)容一.粘度 八.附著力二.密度 九.硬度三.細(xì)度 十.抗沖擊強(qiáng)度四.固體含量 十一.人工加速老化試驗(yàn)五.膜厚 六.光澤七.顏色一.油漆粘度的測定粘度:是液體在另一部分上面運(yùn)動時(shí)所受阻力的量度,是液體內(nèi)部阻礙其相對流動的

35、一種特性.通過粘度可以反映漆基中高聚物分子量大小,在噴涂的過程中通過粘度控制涂膜的厚度,改善涂膜的外觀.我們目前在涂裝生產(chǎn)中所用到的為涂料杯(粘度杯)測試其條件粘度.涂料杯測定,是一定量的試樣在一定的溫度下從規(guī)定直徑的孔中流出所需的時(shí)間,以秒(S)來表示.目前實(shí)驗(yàn)室所使用的為巖田2#杯(察恩3#OF4#杯),只有在其不適當(dāng)時(shí),才會選擇其它型號的粘度杯 測試方法 巖田杯在測試前先將油漆攪拌均勻,然后用手把住手柄將粘度杯浸入油漆中, 待杯中無氣泡后迅速將粘度杯提出液面, 秒表開始記時(shí), 當(dāng)油漆不連續(xù)流出時(shí)即停止秒表記時(shí),此時(shí)秒表所顯示的時(shí)間(S)為該測試條件下的油漆之粘度.兩次測試之差不應(yīng)大于平均

36、值的3%,測試的溫度要求為231 . 二.油漆密度的測定密度:單位體積內(nèi)所含物質(zhì)的量,以/ml表示. =式中密度, /ml; m質(zhì)量, ; v體積, ml. 涂料的密度在很大程度上取決于所用顏填料的密度,并與配方中顏填料的體積濃度,基料及溶劑的密度有關(guān),一般采用金屬氧化物作為顏填料的密度要比無機(jī)化合物,有機(jī)化合物的密度要高. mv測試方法BYK比重杯測試涂料密度的種類及方法有很多,目前實(shí)驗(yàn)室所使的為BYK 100 ml之1130型號的比重杯.1.使用適當(dāng)?shù)娜軡?jì)清洗比重杯，并確定其完 全干燥，將比重杯稱重后15分鐘再稱重，兩次稱得之重量差不得超過0.02.2.將比重懷及其蓋子稱重：M1 （單位：

37、g）3.將待測物混合均勻后，倒入比重杯，避免產(chǎn)生氣泡，蓋上蓋子，使多余之待測物由蓋子上小孔溢出，擦拭于凈后，稱重：M2 （單位：g）.4.油漆之比重（密度）=（M2-M1）/100 (單位：g/ml). 三.油漆細(xì)度的測定油漆的細(xì)度:色漆或漆漿內(nèi)顏(填)料等顆粒的大小或分散的均勻程度,以m表示.油漆的細(xì)度影響到油漆的光澤,滲透性及貯存穩(wěn)定性.顏(填)料顆粒越小,在漆料中的分散度就越高,漆膜的平整性就越高,外觀視覺效果就更好.測定油漆的細(xì)度最普遍使用的方法是刮板細(xì)度計(jì),它是由一磨光的平板及刮刀組成.平板上有一道或兩道平行于平板長邊的溝槽,溝槽的深度由一端到另一端均勻的遞減,平板上標(biāo)示有相應(yīng)的刻度

38、,一端為0(與平面一樣),另一端為相應(yīng)量程的刻度值.細(xì)度計(jì)的規(guī)格有:025 m, 050 m， 0100 m等范圍.目前實(shí)驗(yàn)室使用的為025 m溝槽深度范圍的細(xì)度計(jì)測定方法油漆在測試前應(yīng)攪拌均勻,然后用軟揩布蘸適當(dāng)?shù)娜軇⒓?xì)度計(jì)擦試干凈.用玻璃棒取待測油漆2-3滴于細(xì)度計(jì)之溝槽上部，右手拿刮片迅速將油漆由上下刮至底部（刮的過程中刮片與細(xì)度計(jì)平面成90度）觀察油漆中顆粒出現(xiàn)的位置，如顆粒在某一位置以下開始出現(xiàn)，此處所對應(yīng)的數(shù)值取為該待測油漆之細(xì)度.該測試進(jìn)行三次,測試結(jié)果取三次相鄰近兩次讀數(shù)的算術(shù)平均平均值四.油漆固體含量的測定油漆中固體分含量,是指油漆組分中的不揮發(fā)含量.固體組分含量越高,在涂

39、裝成膜時(shí)涂膜厚度就越厚,可節(jié)約大量的稀釋劑和涂裝次數(shù).由于各種油漆所含樹脂中的相對分子質(zhì)量大小和分布不同,所加入的溶濟(jì)和其溶解性能也各不相同,因此影響到涂料在一定粘度下的固體含量.固體含量的測定,是將涂料稱量后在一定溫度下加熱焙烘后質(zhì)量與原質(zhì)量的比值.固體含量的測試方法多用烘箱法,目前實(shí)驗(yàn)室是用鋁鉑來測試其固體含量.測 定 方 法1.先將鋁箔紙稱重:M1 (單位:g)2.取用待測油漆之前需先攪拌均勻，取待測 物約2g至鋁箔紙上稱重：M2. (單位:g)3.放入烘箱，經(jīng)過特定溫度，特定時(shí)間，待冷卻后再取出稱重：M3 . (單位:g)4.烘烤條件在正常氣壓下，依客戶或公司文件規(guī)格之條件測試.5.固

40、成份=（M3-M1）/(M2-M1)*100%.五.膜厚測定膜厚是保證涂層物化性能的最基本的條件,涂膜厚薄對性能的影響很大,薄則涂層 的防護(hù)能力底,體現(xiàn)不出涂裝的意義,膜厚厚則成本上升,性能也會變化.目前實(shí)驗(yàn)室所用到的膜厚計(jì)為磁通式膜厚計(jì),和超聲波膜厚計(jì).主要測試金屬材質(zhì)效多.破壞式膜厚儀:主要通過帶刻度的放大鏡觀察膜厚,主要用來測量塑膠材質(zhì)的膜厚.測定方法一.磁通式膜厚儀:1.先將膜厚儀進(jìn)行校正,并符合測試要求.2.將投影片放在金屬板上用膜厚儀之探頭測試其厚度M1.3.再將探頭測試其噴涂部分的膜厚厚度M2.4. 該涂膜的厚度為M3=M2-M1二.破壞式膜厚儀:P.I.G455 Pip No.

41、61.用與漆膜顏色對比強(qiáng)烈的油性筆,在被測部位劃一條記號線.2.將膜厚儀之刮刀垂直劃此線,要求速 度均勻,且穿透漆膜至底材3.儀器擺正使燈光投射到記號線和切割線交叉處，并調(diào)整顯微鏡之焦距，至影像清晰為止。4.膜厚:d*2 m5.d漆膜素材1#刮刀 1格=20 m5#刮刀 1格= 5m4#刮刀 1格=10m6#刮刀 1格= 2m六.光澤測定鏡面光澤度:是指從鏡面方向上的相對光反射率,相對光反射率指從試片上反射的光通量與同幾何條件下從標(biāo)準(zhǔn)面上反射的光通量的比率.試片的光澤度:是通過比效試片和黑色玻璃標(biāo)準(zhǔn)板兩者的鏡面反射能力而獲得的.指從涂層表面對光源反射能力的強(qiáng)弱,一般情況下,涂層平滑光線呈反射狀

42、,光澤強(qiáng)則反能力強(qiáng).涂層表面粗糙,光線呈現(xiàn)散射狀,則光澤較弱.測試光澤采用專用之光澤儀,一般光澤儀的測試角度有20度,60度,85度.測定方法一,角度的選擇:20 60 85 70 10光澤單位1.被測試片要求測試面至少有75*150的平坦面,儀器光源照射孔盡可能的與試片表面貼合.2.對于有刷痕或類似咬花圖案效果的試片,要使 刷痕的方向平行于入射光束和反射光束所構(gòu)成的平面. 七.色差測定色差測試是用來判斷兩種顏色差別大小的方法,測試方法為美國測試及材料協(xié)會(ASTM)和國際照明委員會(CIE)所定義,根據(jù)孟塞爾三維立體空間,分為L,A和B所構(gòu)成的直角坐標(biāo)系,以統(tǒng)一顏色空間來描述標(biāo)準(zhǔn)與試樣之間的

43、明度差L,紅度-綠度差,以及黃度-藍(lán)度差b,其中希臘符號表示兩者之差.L代表:亮/暗 代表:紅/綠 b代表:黃藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)與試樣的色差用它們的亮度差(L),紅度-綠度差()以及黃度-藍(lán)度差( )定義: L=L試樣 L標(biāo)準(zhǔn) =試樣-標(biāo)準(zhǔn) b= b試樣-b標(biāo)準(zhǔn)測定方法目前實(shí)驗(yàn)室所使用的為Gretag Macbeth,Color-Eye7000A分光光度儀.1.測試前先應(yīng)檢查試樣表面有無外觀性的缺陷,避免造成測試的誤差.2.測試面應(yīng)與分光儀照射孔平面貼平避免漏光而造成測量的不準(zhǔn)確性.3.選擇適合的標(biāo)準(zhǔn)光源,觀察角度及測試狀態(tài)進(jìn)行測試.八.附著力測定涂層附著力的好壞一是取決于涂層與被涂物表面的結(jié)合力,二是取

44、決于涂裝過的噴涂質(zhì)量,如表面的前處理及涂膜固化的質(zhì)量等.涂層與被涂物表面之間的結(jié)合力一般包括化學(xué)結(jié)合力,機(jī)械結(jié)合力,極性結(jié)合力三部分.涂層對底材之附著力無直接方法測試,一般采用間接方法測試,如:百格試驗(yàn),螺旋測試法,交叉法等.目前我們實(shí)驗(yàn)室用得最多的是百格試驗(yàn)法,采用十一槽之百格及美工刀片,交叉劃兩組穿透涂層之平行線,得一百格小方格.測試方法:1.用客戶指定的玻璃膠帶壓在交叉線區(qū)域,并擠凈空氣,然后迅速拉開膠帶.附著力測定2.依ASTM Classification of Adhesion Results圖判定等級: 5B 沒有任脫落 4B 交叉處有少部分脫落:脫落小于5% 3B 沿著邊角脫落:脫落部分為515% 2