涂裝工藝學(xué)習(xí)課件

第一章涂裝基礎(chǔ)知識(shí)第二章涂料基礎(chǔ)知識(shí)第三章涂裝設(shè)備第四章涂裝工藝第五張第一章涂裝基礎(chǔ)知識(shí)1.1涂裝的定義1.2涂裝的作用1.3涂裝的特點(diǎn)1.4涂裝的分類1.5涂裝三要素1.1涂裝的定義涂裝是指將涂料涂覆于被涂物（基材）的表面上，經(jīng)干燥成膜，形成具有防腐、裝飾或特殊功用的連續(xù)涂膜的過(guò)程。有時(shí)也將涂料在被涂物表面擴(kuò)散開(kāi)的操作也稱為涂裝，俗稱“涂漆”或“油漆”，已固化的涂料膜稱為涂膜（俗稱漆膜）或涂層（涂層一般指由兩層以上的涂膜所組成的復(fù)合層）。1.2涂裝的作用1).

保護(hù)作用

涂裝后形成具有一定耐水性、耐候性和耐油、耐化學(xué)品等性能的涂膜保護(hù)被涂物，使其免受周?chē)橘|(zhì)的侵蝕，起防腐、抗老化和耐各種介質(zhì)的作用，從而延長(zhǎng)其使用壽命的效果。2).裝飾作用涂裝可使被涂物具有色彩、光澤、鮮映性、平滑性、立體感和標(biāo)志等，給人以美的視覺(jué)感受。3).標(biāo)志作用做色彩廣告標(biāo)志，起到警告、危險(xiǎn)、安全、禁止等信號(hào)作用。4).特殊作用電氣絕緣漆、船底防污漆、超溫報(bào)警示溫涂料、抗紅外線涂料等。1.3涂裝的特點(diǎn)汽車(chē)涂裝屬于高級(jí)保護(hù)性涂裝，所得涂層必須具備極優(yōu)良的耐蝕性、耐候性和耐瀝青、油污、酸、堿等物質(zhì)的侵蝕作用。汽車(chē)屬戶外用品，因而要求汽車(chē)涂層適應(yīng)寒冷地區(qū)、濕熱帶、工業(yè)地區(qū)和沿海等各種氣候條件；汽車(chē)涂裝又屬于中、高級(jí)裝飾涂裝，必須進(jìn)行精心的涂裝設(shè)計(jì)和具備良好的涂裝環(huán)境及條件，才能使涂層具有優(yōu)良的裝飾性；汽車(chē)涂裝件產(chǎn)品一般系多層涂裝。圖層結(jié)構(gòu)示意圖1-經(jīng)表面處理的被涂物件2-底漆層3-必要時(shí)涂清漆4-色漆層1.4涂裝的分類2).按涂裝對(duì)象：

大的可分為新車(chē)涂裝和舊車(chē)的修補(bǔ)涂裝；細(xì)的可分為車(chē)身涂裝，保險(xiǎn)杠、儀表板、車(chē)輪、發(fā)動(dòng)機(jī)、地盤(pán)等零部件涂裝。1).按涂裝方法：噴涂法空氣噴涂高壓無(wú)氣噴涂冷噴涂---手工、機(jī)器人熱噴涂---手工靜電噴涂---手工、機(jī)器人熱噴涂---手工、機(jī)器人靜電噴涂---手工空氣輔助噴涂噴涂---手工涂裝可分為刮涂、刷涂、浸涂、噴涂、輥涂、淋涂等。1.5涂裝三要素1).涂裝材料獲得優(yōu)質(zhì)涂膜的基本條件是選用涂裝前處理劑和涂料的質(zhì)量及其作業(yè)配套性。選用涂料時(shí)，一般從涂料的作業(yè)性能、涂膜性能、經(jīng)濟(jì)效果等方面綜合考慮。

2).涂裝工藝獲得優(yōu)質(zhì)涂膜的必要條件是充分發(fā)揮涂裝材料性能的涂裝工藝。涂裝工藝包括：涂裝技術(shù)、涂裝設(shè)備、涂裝工具、涂裝環(huán)境條件以及涂裝操作人員的技能、素質(zhì)等。3).涂裝管理涂裝管理是確保涂裝工藝的實(shí)施，達(dá)到涂裝目的和涂膜質(zhì)量的重要條件。涂裝管理包括：工藝管理、涂裝設(shè)備管理、工藝紀(jì)律管理、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境管理、人員管理等。涂裝三要素，是相互依存的制約關(guān)系，忽視哪一方面都不可能達(dá)到涂裝目的和獲得優(yōu)質(zhì)的涂膜。涂裝材料涂裝管理涂裝工藝第二章涂料基礎(chǔ)知識(shí)2.1涂料的定義2.2涂料的種類2.3涂料的組成2.3.1成膜物質(zhì)2.3.2顏填料2.3.3溶劑2.3.4助劑2.4涂料的成膜原理2.5涂料的干燥方式2.6涂料的干燥設(shè)備2.1涂料的定義涂料是指涂布于物體表面，經(jīng)過(guò)物理變化或化學(xué)反應(yīng)而干結(jié)成膜的一種有機(jī)粘稠液體（或粉末狀固體）的總稱。其以高分子材料為主體，以有機(jī)溶劑、水或空氣為分散介質(zhì)的多種物質(zhì)的混合物。保險(xiǎn)杠涂裝指甲油漆包線木器漆建筑漆汽車(chē)涂料油性筆高分子樹(shù)脂高分子樹(shù)脂高分子樹(shù)脂高分子樹(shù)脂1).按涂裝的對(duì)象分:汽車(chē)漆墻漆木器漆船舶漆3).按主要成膜物質(zhì)不同分:

NC(硝基)漆---硝化棉

PE(不飽和聚酯)漆---不飽和聚酯

……4).按干燥方式不同分:常溫固化涂料

烤漆UV漆(紫外線固化涂料)

……2.2涂料的種類5).按其它的分:(功能、顏色、加工工藝等)2).按涂料的形態(tài)分:

水性涂料、溶劑性涂料、粉末涂料、高固體分涂料等；油料固化成分涂料主要成膜物質(zhì)次要成膜物質(zhì)輔助成膜物質(zhì)樹(shù)脂無(wú)機(jī)膠凝材料著色顏料體質(zhì)顏料特種顏料助劑揮發(fā)成分溶劑2.3涂料的組成2.3.1成膜物質(zhì)（主劑）1．丙烯酸樹(shù)脂

2．環(huán)氧樹(shù)脂3．聚氨酯樹(shù)脂4．聚酯樹(shù)脂

5．醇酸樹(shù)脂……

成膜物質(zhì)是一種使涂料牢固附著于被涂物表面上形成漆膜的主要物質(zhì)，是涂料組成中最主要的一部分。成膜物質(zhì)有樹(shù)脂、油料、無(wú)機(jī)高分子材料三大類。它是涂料中最主要的成分，它的性質(zhì)對(duì)涂料的性能（如涂料對(duì)底材的附著力、保護(hù)性能、物理化學(xué)及機(jī)械性能等)起到主要作用。涂裝中常用的樹(shù)脂種類有：樹(shù)脂：樹(shù)脂油料2.3.1.1丙烯酸樹(shù)脂顏料：一般是0.2-10um無(wú)機(jī)或有幾粉末，不溶于水或油，但經(jīng)過(guò)分散

或攪拌能均勻地分散于其中形成懸浮液。

類型：無(wú)機(jī)顏料：礦物顏料（鈦白粉、鐵紅等）

有機(jī)顏料：酞菁綠、酞菁藍(lán)主要作用：a.著色以及顏色的一致性b.遮蓋力c.涂膜的保色性d.耐粉化性填料：來(lái)源于天然礦物和工業(yè)副產(chǎn)品，價(jià)格低廉，起初涂料中使用僅

是為了降低成本，但隨著技術(shù)發(fā)展，發(fā)現(xiàn)其有特定的施工性能。類型：主要作用：

1).可增加涂膜厚度；2).施工性能：

高嶺土、滑石粉、BaSO4等。a.施工流暢性b.流平性c.抗流掛性d.花紋立體效果2.3.2顏（填）料2.3.3溶劑溶劑是指能將其它物質(zhì)溶解而形成均一相溶液體的物質(zhì)，為能溶結(jié)成膜物的易揮發(fā)有機(jī)液體，涂料在涂覆于表面后溶劑應(yīng)該基本揮發(fā)盡，因此溶劑只是用來(lái)改善涂料的可涂布性，幫助成膜物/顏料混合物轉(zhuǎn)移到被涂物表面，對(duì)涂膜的附著力有較大影響。

溶劑在液態(tài)涂料中起著很重要的作用，對(duì)涂料的粘度、光澤、流平性、濕潤(rùn)性、附著力等性能有很大影響，缺一都會(huì)影響其最終漆膜的效果，用錯(cuò)溶劑或使用跟涂料不配套的溶劑會(huì)造成涂料混濁、沉淀、析出、失光、泛白、甚至報(bào)廢。按沸點(diǎn)高低分類低沸點(diǎn)溶劑（≦100℃

）如：乙醇、乙酯、丙酮中沸點(diǎn)溶劑（100℃~150℃）如：甲苯、二甲苯、丁酯高沸點(diǎn)（>150℃）如：松節(jié)油、乙醇單丁醚①改善涂料制造工藝：如引發(fā)劑、乳化劑、催化劑、分散劑、阻聚劑等。②改善涂料貯存性能：如防結(jié)皮劑、防沉劑、防膠凍劑。③改善涂料施工性能：如流平劑、消泡劑、增稠劑、防流掛劑、抗潮劑等。④改善涂料使用性能：如紫外光吸收劑、抗氧化劑可以提高涂層耐光、耐

耐候性，防霉劑可提高涂層抗霉性能。

另外有熱穩(wěn)定劑、耐磨劑、阻燃劑、防劃劑等。

2.3.4助劑助劑是涂料的輔助成膜部分，屬于輔助成膜物質(zhì)，對(duì)涂料的成膜起到輔助作用，又稱添加劑。其在涂料中的用量很少（一般在千分之幾），卻能顯著改善涂料的性能。涂料助劑的作用概括起來(lái)可分以下幾方面：2.4涂料的成膜機(jī)理溶劑揮發(fā)型：形成涂膜的成分的固體或半流動(dòng)體，溶劑揮發(fā)而成涂膜的物理成膜方式。NC、CR、AE均為此類成膜形式。揮發(fā)－氧化聚合：溶劑揮發(fā)后，涂膜構(gòu)成要素與空氣中氧發(fā)生反應(yīng)聚合而干燥的化學(xué)成膜方式。醇酸類為此成膜方式。揮發(fā)－聚合：溶劑揮發(fā)后，涂料成膜組分之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成涂膜的化學(xué)成膜方式。PU、PE屬此類成膜方式。濕度聚合：涂料成膜物與空氣中水氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)聚合干燥的成膜方式。單組分地板漆6099屬此類成膜方式。紫外線固化：由化學(xué)燈產(chǎn)生的紫外線催化使涂料成膜物質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)干燥成膜方式。UV涂料漆屬此類成膜方式。

涂料成膜主要靠物理作用和化學(xué)作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)其成膜物質(zhì)的性質(zhì)，分為非轉(zhuǎn)化型涂料和轉(zhuǎn)化型涂料兩種。2.4涂料的成膜機(jī)理涂料涂覆于物體表面以后，由液體或疏松粉末狀態(tài)轉(zhuǎn)變成致密完整的固態(tài)薄膜的過(guò)程，即為涂料的成膜，亦稱之涂料的干燥和固化。涂料成膜主要靠物理作用和化學(xué)作用來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如：揮發(fā)性涂料和熱塑性粉末涂料等，通過(guò)溶劑揮發(fā)或熔合作用，便能形成致密涂膜；熱固性涂料必須通過(guò)化學(xué)作用才能形成固態(tài)涂膜。2.4.1非轉(zhuǎn)化型涂料成膜僅靠物理作用成膜的涂料稱之非轉(zhuǎn)化型涂料。此類涂料包括揮發(fā)性涂料、熱塑性粉末涂料、乳膠漆及非水分散涂料等。1).揮發(fā)性涂料揮發(fā)性涂料的品種有硝基漆、過(guò)氯乙烯漆、熱塑性丙烯酸漆及其它烯基樹(shù)脂漆等。這類涂料的樹(shù)脂分子量很高，靠溶劑揮發(fā)便能形成干爽的硬涂膜，在常溫下表干很快，故多采取自然干燥方法。此類涂料施工以后的溶劑揮發(fā)分為三個(gè)階段，即濕階段、干階段和兩者相重疊的過(guò)渡階段(見(jiàn)圖)。2).熱塑性乳膠涂料此類涂料的干燥成膜與環(huán)境溫度、濕度、成膜助劑和樹(shù)脂玻璃化溫度等相關(guān)。環(huán)境濕度極大地制約著成膜濕階段水的蒸發(fā)速率，提高空氣流速可大大加快涂膜中水的蒸發(fā)；當(dāng)乳膠粒子保持彼此接觸時(shí)，水的揮發(fā)速率降至濕階段的5%～10%。此時(shí)如果乳粒的變形能力很差，將得到松散不透明且無(wú)光澤的不連續(xù)涂膜。乳膠漆膜為了賦予應(yīng)用性能，樹(shù)脂的玻璃化溫度都在常溫以上，故加入成膜助劑來(lái)增加乳粒在常溫下的變形能力，使乳膠漆的最低成膜溫度達(dá)到10℃以上。2.4.1非轉(zhuǎn)化型涂料成膜乳膠涂料成膜過(guò)程示意圖3).熱熔融成膜

熱塑性粉末涂料、熱塑性非水分散涂料必須加熱到熔融溫度以上，才能使樹(shù)脂顆粒融合形成連續(xù)完整涂膜。此時(shí)成膜取決于熔流溫度、熔體粘度和熔體表面張力。2.4.1非轉(zhuǎn)化型涂料成膜粉末涂料成膜過(guò)程示意圖2.4.2轉(zhuǎn)化型涂料成膜2).烘烤固化型涂料這類涂料樹(shù)脂中的各基團(tuán)，常溫下的化學(xué)反應(yīng)性很弱，但加熱到較高溫度時(shí)，基團(tuán)之間將快速地發(fā)生化學(xué)反應(yīng)使涂膜交聯(lián)固化。

主要品種有氨基烘漆，丙烯酸烘漆，聚酯漆，熱固性聚氨酯，環(huán)氧烘漆和有機(jī)硅涂料等等。1).氣干型涂料氣干型涂料是利用空氣中的氧氣或潮氣來(lái)固化成膜的涂料。溶劑蒸發(fā)氧氣溶劑蒸發(fā)AAAAAAAAAAABBBBBBBBBBBBBBAAAABAAAABBBABAABABAAAABBBABAABABAAAABBA(A和B相互產(chǎn)生化學(xué)反映)3).固化劑固化型涂料此類涂料多為雙組分涂料，兩個(gè)組分之間有很高的化學(xué)活性，因此在常溫下能固化成膜，并且混合以后只有4～8小時(shí)的使用期。主要品種有環(huán)氧、聚氨酯和不飽和聚酯等。組分之間的混合比對(duì)涂膜性能和干燥影響很大。2.4.2轉(zhuǎn)化型涂料成膜2.5涂料的干燥(固化)方法涂膜干燥方法分自然干燥，烘干和輻射固化三類。自然干燥（在常溫下呈自然狀態(tài)干燥，俗稱自干或氣干）加熱干燥（固化）低溫（100℃以下）熱風(fēng)干燥（加熱方式以對(duì)流為主）中溫（100—150）℃烘干高溫（150℃以上）烘干

干燥（固化）紫外線固化電子束固化照射固化干燥加熱方式有對(duì)流、輻射等2.4.1常溫固化適用于揮發(fā)性涂料、氣干性涂料、固化劑固化型涂料等自干性涂料。它們?cè)诔卮髿猸h(huán)境中，靠溶劑揮發(fā)，或氧化聚合，或固化劑固化而干燥成膜。干燥速度受環(huán)境條件影響很大，要求通風(fēng)良好、灰塵少，這樣有利于溶劑揮發(fā)和作業(yè)場(chǎng)地的安全，減少灰塵的粘附。環(huán)境濕度大時(shí)抑制溶劑揮發(fā)，干燥慢，并造成涂膜發(fā)白等缺陷，因此作業(yè)環(huán)境濕度宜低不宜高。溫度高時(shí)溶劑揮發(fā)快、固化反應(yīng)快，干燥也快，這對(duì)減少灰塵粘附有利，但可能使流平性變差，應(yīng)調(diào)換稀釋劑使表干速度適中。2.4.2加熱固化

加熱干燥又可分為烘干和強(qiáng)制干燥，前者系指靠加熱使涂膜固化，后者系指采用低溫烘干辦法來(lái)促進(jìn)自干型涂料的成膜或溶劑、水分揮發(fā)（縮短干燥時(shí)間）。

烘干規(guī)范（即烘干溫度和時(shí)間）取決于被烘干的涂料類型、工件材質(zhì)及熱容量和加熱方式等因素，一般用溫度~時(shí)間的變化曲線圖表示。

爐溫曲線2.4.3照射固化