涂料基础知识

发布 2019-08-12 16:12:17 阅读 7122

一、涂料的概念。

涂料是一种有机高分子胶体的混合物液体或者粉末(少量)。采用刷、喷、淋、浸等施工方法,将它涂装在物体表面上并经自干或烘烤,能够形成具有保护、装饰或其他特殊性能的固态涂膜(如绝缘,防腐,防辐射,耐高温等),它属于精细化工产品。涂料的用途广泛,种类繁多。

二、涂料的种类。

1、按用途可分为普通涂料,主要用于建筑、家电等领域,就是我们通常接触的卷钢卷铝涂料等;粉末涂料,主要用于汽车、船泊等;特殊涂料,主要用于手机、手提电脑、航空等高科技领域。

2、按基体树脂分类可分为聚酯涂料、环氧涂料、有机硅改性涂料、氟碳涂料(pvdf),还丙稀酸涂料等等。(目前我们彩涂用的基本是聚酯和环氧涂料)

三、涂料的主要成分。

1、基体:即树脂成份,是涂料的主要成膜物质,它是无色透明的不挥发的部分,它决定了涂层的主要机械性能(分子量、结构等都会影响树脂的性能)。树脂赋予漆膜以一定的保护和装饰性能,比如光泽,硬度,弹性,耐水性,耐酸碱等,为了满足多方面的要求,一般涂料中所使用的树脂都是由多种树脂合用,只是所占的比例不同,但是这些合用的树脂相溶性一定要好,否则就容易分层甚至絮凝。

2、颜填料。

颜料有无机颜料、有机透明颜料、金属颜料、防锈颜料及特种颜料等。它能赋予涂层各种色彩和良好的遮盖力以及防腐耐候等功能。如钛白粉,碳黑,酞青兰,镉红,锶铬黄之类的。

颜料必须要具备一定的遮盖力,分散性,耐光性,耐热性和耐水性等。遮盖力就是要能够盖住基材,不让基材的颜色影响漆膜的颜色;分散性如果不好,它会影响颜料研磨的时间,漆液的储存稳定性,容易沉积,还会影响涂膜的性能和涂料的流平性;耐光性要好主要就是防止漆膜在户外时间长了褪色;耐热性是我们所用的烤漆中尤其重要的一项性能,烤漆中的颜料必须要求在高温时不产生涂膜变色,失光,起雾等缺陷;耐水性如果不好,在水的作用下,就会导致涂膜起泡,甚至剥落。

体质颜料又称为填充料,它们大部分是天然矿物质或其加工产品,**便宜,它本身没有遮盖力,但在色漆中与其它颜料配合使用,可以增加漆膜的厚度,增强漆层的机械强度,使漆膜能够经久耐磨。(滑石粉,磷酸锌,消光粉等都属于填充料)

3、溶剂:是一种在通常干燥条件下可挥发的,并能完全溶解基料的单一或混合液体,常见的溶剂体系通常由不同的挥发梯度、不同的溶解度参数的混合溶剂组成。溶剂主要起到以下几方面的作用:

a,溶解和稀释涂料,降低它的粘度,便于涂装。b,增加涂料的储存稳定性,防止成膜物胶化,在包装桶内充满溶剂的蒸气,可防止表面结皮。c,施工中,可增加涂料对物体表面的润湿性,使涂料便于渗透到基材表面的空隙中去,使涂层有较好的附着力。

d,使漆膜有好的流动性,从而使漆膜厚薄均匀。(溶剂和稀释剂是两个不同概念,能够单独溶解树脂的称为溶剂,只能与溶剂配合将树脂稀释成溶液的成为稀释剂,溶剂属于稀释剂)

4、助剂:具有帮助颜料分散,缩短固化时间,获得最佳流平效果和涂膜外观的性能。如交联剂、催干剂、抗氧化剂、增韧剂,流平剂,润湿分散剂,消泡剂,防沉剂等,这些物质在涂料中的使用量都比较少,只占总量的千分之一到百分之一之间,有时甚至更少,但它们在涂料中都起着重要的作用,对涂料的质量和性能影响特别大。

四、彩涂卷钢涂料主要生产工艺。

配料预混合 ——研磨 ——配料 ——调色 ——品检 ——过滤包装。

配料预混合:将一部分主树脂和颜料,填充料混合,再加入润湿分散剂,防沉土和稀料等搅拌均匀。

研磨:就是将上面搅拌均匀的物料放到研磨机中通过高剪切力使颜料达到一定的细度,这时制得的物料称之为色浆。

配料:将色浆加入剩下的主树脂中,再加入其它起特殊作用的树脂,助剂等搅拌均匀,这步制得的称为色母,它属于半成品。

调色:就是用一种或几种色母配成所需要的颜色,为了客户的需求,有时还要通过加入消光粉来消光,达到要求的光泽度。

品检:颜色调好后就由品检检测各项性能,合格后就进行下一道工序,过滤包装,如果不合格就要进行相应的调改。

五、卷钢涂料(预涂卷材涂料)

1、卷钢涂料应用特点。

相比较于其它种类涂料,彩涂卷钢涂料有以下应用特点。

1)、工艺方面:必须满足彩涂卷钢快速辊涂涂敷、高温短时烘烤、出炉后急剧降温的工艺要求;

2)、成品方面:涂层必须满足具有良好的防腐蚀性,对基材和面漆的附着力,面漆应具有良好的遮盖力和装饰性,同时具有良好的韧性和硬度以满足后期各种加工和使用的要求。

2、卷钢涂料的性能特点。

目前建筑用彩涂板涂层结构主要无外乎两种:环氧类体系和聚(氨)酯类体系。

聚酯树脂涂料:一般分为不饱和聚酯树脂和饱和聚酯树脂,我们用在卷材上的涂料一般都是饱和聚酯涂料。不饱和聚酯涂料因为它比较硬,比较脆,而且附着力比较差,所以它通常用在木器漆上。

但是饱和聚酯涂料它烘烤出来的漆膜即使在较高的硬度下也会有非常好的柔韧性,良好的保光保色性,因此广泛应用于彩涂钢板。(我们用的聚酯涂料里一般要加入三聚氰氨甲醛树脂(一种氨基树脂)作为交联剂,在高温条件下和聚酯树脂产生交联反应。)

环氧树脂涂料:是以环氧树脂作主树脂的,凡是含有环氧基的高分子缩聚物就称为环氧树脂。环氧树脂涂料主要有以下几个优点:

a,抗化学药品性能优良,尤其是其耐碱性。所以一般聚酯涂料中也加入少量的环氧树脂以提高它的耐化学性,特别是其耐碱性。b,漆膜对金属表面有良好的附着力。

c,较好的热稳定性和电绝缘性。但是也有它的缺点:就是户外耐候性较差,漆膜易失光,粉化,丰满度不够好。

具体性能对比说明:

1) 硬度:通常环氧类比聚氨酯类稍硬一些,但起决定作用的仍是面漆;

2) t-弯:聚氨酯类明显优于环氧类。环氧类一般在3t左右,而聚氨酯类一般在0t,最差也能做到2t;

3) 抗划伤性:环氧类优于比聚氨酯类。通常环氧类表现的很优异,而聚氨酯类则表现较差,但通过面漆配方的调整,聚氨酯类也能具有非常不错的表现。

这里需要说明的一点,此处所列的环氧类指的是纯环氧,市面上有一些改性的环氧,在环氧树脂生产过程中接入聚酯树脂或在聚酯树脂生产过程中接入环氧基,或其它,虽能较一般的纯环氧改善了t弯性能,但也牺牲了层间附着,并留下粘漆的隐患。换句话说,引进该体系的初衷是为了改善环氧的柔韧性和提高聚酯的抗划伤性,但最终的结果却演变成了既失去了聚酯底漆的柔韧性及纯环氧体系的抗划伤性;

4) 抗污性:取决于面漆;

5) 抗溶剂性:取决于面漆;

6) 抗腐蚀;实验室盐雾实验环氧类表现略优于聚氨酯类。自然界使用中聚氨酯优于环氧(环氧耐侯性差, 遇光、热、湿分解, 影响与底材的附着力;另由于环氧类加工时产生裂缝,导致雨水侵入,两者共同作用影响了其在自然界的使用寿命远逊于聚(氨)酯体系。欧洲彩涂板的发展也证实了这一点,在国内只不过因为某种程度上受限于部分加工设备及加工厂的专业技能问题,因为其的抗划伤性稍逊而无法大面积推广);

7) 耐侯性:取决于面漆。相同面漆时实验结果显示聚氨酯优于环氧;

8) 时效性:聚氨酯类明显优于环氧类。试验结果表明:

环氧类t弯从3t降到1个月后的4t, 2个月后的5t-6t. (室内环境存储, 温度15-25℃, 湿度50%-70%, 并且随着温度和湿度的升高而趋向恶劣)。聚氨酯类则无变化,即使是一年半前生产的涂装板。

(但实验结果也显示,即使是同为环氧体系或聚氨酯体系,不同厂家的结果也不尽相同。甚至不同的前处理结果也不尽相同,c类优于h类。涂料相比,b类最优,一年以上亦无变化。

;a类和z类在1到2月后变化在1-2个等级。整体上聚氨酯优于环氧,但在镀铝锌基板上差别不明显);

9) 操作性:两者差异不大。

10) 发泡性:环氧明显优于聚氨酯。环氧不存在发泡问题。

11) 成本:如计算两者的售价和涂覆率,基本相当。

六、彩涂卷钢涂料的检验。

一)检验的必要性和重要性。

1、实验室检验可模仿生产线工艺作初步性质量判断,所以能有效预防显然的涂料质量问题造成的事故,降低生产风险。

2、实验室检验的数据可为生产线工艺的确定与调整作重要的依据。

二)实验室检验的原则。

1、检验工艺应尽可能模仿生产工艺过程特点。

2、对一新品种或新品牌的涂料必须作对应工艺适应范围的多点检验。

三)实验室检验的过程。

1、基板的制作:基板剪切的毛刺方向应该在同一面,表面必须已作有效除油和钝化处理,钝化后存放时间不宜超过2周。

2、涂料的湿漆状态检验:包括外观是否有明显浮色、沉淀等现象;测定粘度、细度、固体份。

3、固化涂膜的制备:按工艺要求在基板上制备涂层体系,注意板温(pmt)和膜厚的控制。对一新品种或新品牌的涂料必须作对应工艺适应范围的多点固化涂膜制备。

4、固化涂膜的外观和性能检验:依据相关标准对其作检验,作出综合判断。

四)、液态漆检验的项目以及目的和意义。

1、外观:湿漆有无浮色、分层、杂质、其它恶臭味、难以分散的沉淀物。

2、固体份:即涂料在一定温度下加热烘烤后剩余量与试样量的比值,包括质量固体份和体积固体份两方面。固体份直接影响到涂膜的丰满度和经济性,是湿膜厚的工艺设置的依据。

3、细度:严重地影响漆膜的光滑平整度和光亮度和丰满度。

4、粘度:涂料粘度极大地影响到涂料的施工性能,是涂料确定施工粘度的涂料稀释比的依据。

5、比重:五)、涂装成品检验项目以及目的和意义。

1、表面质量检验: 就是通常我们**质检员的检验,总体要求是涂膜表面丰满、光亮、平整、色泽一致、美观。比如没有漏涂,浪边,划伤等等。

2、彩成品性能检验的项目以及它的目的和意义。

1)色差:a、总体色差:整体表面整体表面相对于指定标准色的差异。

b、局部色差:局部在同一板面上的局部方位之间的色差,即颜色不均。

2)光泽差:整体或局部光泽实测值与标准光泽值的差值。

3)耐溶剂(mek):表明涂层的固化状态,是进行理化性能检验的基础和前提条件,因此耐溶剂为首检项目。

4)膜厚:对产品档次的定位和涂膜的有效使用寿命密切相关,还有我们所关心的成本问题等。

5)柔韧性(t弯):表明涂层或基板的无损弯曲变形的性能,能明显反映产品的后续可加工性。

6)铅笔硬度:表明涂层耐磨或耐划痕性,反映产品对加工或使用环境中的抗磨擦能力。

7)附着力:表明涂层之间或与基板之间结合性能,是一项非常重要的指标,是涂层力学性能的基础。

8)耐冲击:表明涂层或基板抗急速机械形变性能,能明显反映产品的后续可加工性。

9)耐酸性:表明涂层在酸性环境中的稳定性,反映产品对碱性自然环境的适应能力。

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