【正文】 涂裝知識培訓教材 共 63 頁 第63頁 前 言涂裝的本意是指將涂料涂布到潔凈的物面上，干燥成膜的工藝。汽車涂裝就是通過一定的工藝手段為汽車提供良好的裝飾性并提高汽車整體的抗腐蝕能力。我公司汽車涂裝的主要工藝流程為前處理→電泳→密封→中涂→面漆→修正。在以上的工序中，面漆和修正是為汽車提供裝飾性的主要工序，而幾乎所有的工序都涉及到汽車的防腐性問題。良好的汽車涂裝不僅可以為汽車提供賞心悅目的外觀并保持長久，而且也是提高我公司汽車產品市場競爭力的重要因素之一。要實現(xiàn)良好的汽車涂裝，需要加強汽車涂裝的各工序質量控制。因為汽車涂裝各工序之間是相互聯(lián)系的，上一道工序是下一道工序的工作準備，是為下一道工序服務的。只有每一道工序都能按照工藝要求精心操作，才能保證汽車涂裝整體質量的提高。因此希望涂裝車間的職工要加強涂裝方面的技術理論學習，培養(yǎng)并提高涂裝方面的操作技能，并在實際工作中精心施工，為我公司汽車生產的騰飛貢獻自己的力量。為了便于涂裝車間全體職工的學習培訓，我們涂裝工程技術組編寫了本培訓教材，希望對涂裝車間職工的學習有所幫助。由于理論水平和經驗不足，教材中缺點、錯誤在所難免，誠請大家指正。本教材由李金如主編，夏繼祥主審。涂裝車間工程技術組2001年9月18日第一章 緒論第一節(jié) 金屬腐蝕及防護一、金屬腐蝕金屬和它周圍介質相接觸時，由于發(fā)生化學作用或電化學作用而引起破壞，叫做金屬腐蝕。如鋼鐵生銹、銀器發(fā)黑、銅線發(fā)綠等，這些都是金屬腐蝕的事例。金屬腐蝕按反應的類型分兩類，一類是化學腐蝕，另一類是電化學腐蝕。：金屬與周圍介質發(fā)生氧化作用而引起的腐蝕叫做化學腐蝕，如金屬在干燥的氣體和非電解質溶液中發(fā)生的腐蝕，又如金屬在高溫下發(fā)生的腐蝕作用。：當金屬和液態(tài)介質（如水溶液、潮濕氣體、電解質等）接觸時，就產生原電池作用（即電化學作用）。由電化學作用引起的腐蝕叫做電化學腐蝕。二、金屬腐蝕的防護金屬腐蝕的防護方法很多，但歸納起來分為三大類：一類是表面保護層，二類是電化學保護，三類是改變金屬的組成。（一）、表面保護層的防護原理是用表面保護層將金屬與周圍介質隔離而達到保護的目的，它既起保護作用又有裝飾作用。 表面保護層分為：金屬保護層、化學保護層、非金屬保護層三大類。：也就是在被保護金屬表面鍍上一層其它金屬達到防腐裝飾的目的。如在鋼板上鍍鋅制成白鐵，鍍錫制成馬口鐵，鍍鉻、鍍銅、鍍鎳等等。：如鋼鐵氧化處理（又稱發(fā)藍），磷化處理，鋁及鋁合金的陽極氧化處理，鈍化處理等等。：用涂料、塑料、搪瓷等非金屬將金屬表面保護起來，不使金屬直接和周圍介質相接觸，以達到防腐蝕的目的。（二）、電化學保護是用直流電將被保護的金屬進行極化從而使腐蝕減緩或停止的保護方法，叫電化學保護。這類保護方法有外電源陰極保護法、保護器保護法、陽極保護法。：利用直流電源對被保護金屬進行陰極極化，從而達到保護目的方法叫做外電源保護法。例如地下石油管道和大型船舶外殼常用此方法保護。：利用犧牲陽極對被保護金屬進行陰極極化，從而達到保護目的的方法叫保護器保護法。即在被保護的金屬上鉚接一種比它活潑的金屬。如在海輪靠近螺旋槳的舵上，以及船殼上鑲入鋅塊，在蒸汽鍋爐的內壁上裝上鋅塊，這樣腐蝕發(fā)生在鋅塊上，使被保護的金屬得到保護。：與保護器的原理相同，如在金屬表面鍍上一層比被保護金屬電極電位負的金屬，也就是陽極性鍍層。當鍍層表面不完整或具有孔隙而形成腐蝕電池時鍍層金屬起著陽極作用，自身腐蝕而保護了金屬。如鋼鐵上鍍鋅。（三）、改變金屬組成的保護方法：是將金屬制成耐腐蝕合金。如在鋼中加入鉻、鎳、鈦等金屬元素而制成不銹鋼。 金屬防護的種類、方法很多，選擇何種方法則要根據金屬的性質、對防護的要求、工藝的可行性、經濟性等全面加以考慮。往往可以幾種方法同時并用。第二節(jié) 涂料的基本知識一、涂料及涂料的作用涂料是一種有機高分子膠體混合物溶液，學名叫“有機涂料”。將其涂布在物面上能干燥成膜，俗稱油漆。涂料只有通過涂裝形成涂膜以后才能表現(xiàn)出其作用。涂料的作用可以概括為如下三個方面： 保護作用 物件暴露在大氣之中，受到氧氣、水份等浸蝕造成金屬銹蝕、木材的腐朽、水泥風化等破壞現(xiàn)象。在物件表面涂以涂料形成一層保護膜，能夠阻止或延遲這些破環(huán)現(xiàn)象的發(fā)生和發(fā)展，使各種材料的使用壽命延長。因此保護作用是涂料一個主要作用。 裝飾作用 不同材料的物件涂上涂料，可得到五光十色、絢麗多彩的外觀，起到美化人類生活和環(huán)境的作用。 特殊動能作用 隨著現(xiàn)代工業(yè)與科學技術的發(fā)展，需要越來越多的涂料能夠提供特定的功能，以滿足使用要求，由于涂料具有特殊功能的作用而使涂料在現(xiàn)代發(fā)展成為功能性工程材料的一種。為國民經濟的發(fā)展發(fā)揮越來越多的重要作用。如：電絕緣導電、屏蔽電磁波、防靜電等作用；防霉、殺菌、殺蟲、防海洋生物粘附等生物化學方面的作用；耐高溫、保溫示溫和溫度標記等熱能方面的作用；反射光、發(fā)光，吸收和反射紅外線、吸收太陽能、屏蔽射線、標志顏色等光學性能方面的作用；防滑、自潤滑、防碎裂飛濺等機械性能方面的作用；還有防噪聲、減振、衛(wèi)生消毒、防結露、防結冰等各種不同的作用。涂料能廣泛應用在各種不同材質的表面。如金屬材料、水泥制品、塑料制品、皮革、紙制品、紡織品等；涂料又能適應不同性能的要求；再加之涂料使用方便、經濟，涂膜容易維護和更新，因此涂料得到長期和廣泛的應用和發(fā)展，為人類社會的發(fā)展做出很大貢獻。二、涂料的組成涂料要經過施工形成涂膜，因而涂料的組成中就包含了為完成施工過程和組成涂膜所需的組分。涂料組成有 成膜物質：主要組分；顏料：重要組分；溶劑：施工過程要求；助劑：施工和涂膜性能要求。（一）、成膜物質成膜物質是組成涂料的基礎，它具有粘接涂料中其它組分形成涂膜的功能，它對涂料和涂膜的性質起決定作用。因而涂料中成膜物質應具備以下基本特性： 能經過施工形成薄層涂膜。 為涂膜提供所需的各種性能。 能與涂料中加入的其它組分混溶，形成均勻分散體。 形態(tài)可以是液態(tài)，也可以是固態(tài)?，F(xiàn)代成膜物質可分為兩大類：一類稱為非轉化型成膜物質；另一類稱為轉化型成膜物質。 成膜物質在涂料成膜過程中組成結構不發(fā)生變化。即成膜物質與涂膜的組成結構相同，在涂膜中可以檢查出成膜物質的原有結構，這類物質稱為非轉化型成膜物質。它們具有熱塑性、受熱軟化、冷卻后變硬、多具有可溶解性。 成膜物質在成膜過程中組成結構發(fā)生變化。即成膜物質形成與其原來組成結構完全不同的涂膜，這類物質稱為轉化型成膜物質。它們都具有能起化學反應的官能團，在熱、氧或其它物質作用下能夠聚合成與原有組成結構不同的不溶、不熔的網狀高聚物，即熱固性高聚物。成膜物質品種分類： 干性油 油料 主要成膜物質 未干性油天然樹脂樹脂 合成樹脂（二）、顏料 定義：顏料是一種微細的粉未狀有色粒狀物。不溶于它所分散的介質中，而且顏料的物理性質和化學性質基本上不因分散介質而變。顏料的粒度范圍大概在（—100）μm之間。 顏料的作用顏料是色漆的一個主要組分。顏料使涂膜呈現(xiàn)色彩和裝飾性。顏料使涂膜具有一定的遮蓋力。顏料能增強涂膜的機械性能和耐久性能。顏料還能為涂膜提供某種特定功能。 顏料的分類按來源分：天然顏料，合成顏料按化學成分分：無機顏料與有機顏料按在涂料中所起作用分：著色顏料、體質顏料、防銹顏料、特殊顏料、功能顏料。著色顏料是涂料中應用最廣的一種顏料。（三）、溶劑 在涂料工業(yè)中，溶劑一詞的廣泛涵義是指那些用來溶解或分散成膜物質，形成便于施工的溶液，并在涂膜形成過程中揮發(fā)掉的液體。習慣上稱作揮發(fā)分。 溶劑多采用混合性溶劑，單一溶劑一般得不到較好的溶解性能、施工性能、經濟性能。 溶劑組分包括：真溶劑、助溶劑、稀釋劑、分散劑。能溶解成膜物質的溶劑稱為真溶劑能增進溶劑溶解能力的溶劑稱為助溶劑能稀釋成膜物質的溶劑稱為稀釋劑能分散成膜物質的溶劑稱為分散劑在溶劑型色漆產品中，作為溶劑組分的皆為有機化合物，包括萜烯化合物、脂肪烴、芳香烴、醇、酯、酮、醇醚、醚酯和取代烴等，統(tǒng)稱為有機溶劑。為獲得滿意的溶解及揮發(fā)成膜效果，在產品中往往采用混合溶劑，很少采用單一溶劑。 溶劑的主要特性溶劑的主要特性有：溶解力、粘度、揮發(fā)速率、表面張力、電阻率、毒性和安全性。現(xiàn)分述如下：溶解力溶劑的溶解力是指溶劑溶解成膜物質而形成均勻的高分子聚合物溶液的能力。主要包括溶劑將高聚物分散成小顆粒，形成均勻溶液的能力；一定濃度的樹脂溶液形成的速度；一定濃度溶液的粘度以及溶劑之間的互溶性。粘度在涂料工業(yè)中我們不僅關心樹脂能否溶解在溶劑中，形成均勻的溶液，同時也關心形成的樹脂溶液粘度，即希望相同濃度（或固體含量）的樹脂溶液粘度越低越好。這樣，當達到相同施工粘度時漆液的固體含量較高，從而使施工效率提高，而揮發(fā)到大氣中的溶劑量較少，對環(huán)境污染較輕。溶劑通常是以如下兩種方式影響著樹脂溶液的粘度：。即溶劑的溶解力越強，所形成的樹脂溶液的粘度越低。 溶劑自身的粘度對樹脂溶液的粘度影響十分顯著。所以在選擇溶劑時要同時考慮上述兩個指標。揮發(fā)速率干燥的涂膜是在溶劑揮發(fā)的過程中形成的。在這個過程中，溶劑的作用是控制涂膜形成時的流動特性的。如溶劑揮發(fā)太快，那么涂膜既不會流平也不會對基材有足夠的濕潤，因而不能產生很好的附著力。揮發(fā)過于迅速的溶劑還會導致由于迅速冷卻而使?jié)衲け砻娴乃魵饫淠纬赏磕ぐl(fā)白。如果溶劑揮發(fā)太慢，不僅會延緩干燥時間，同時涂膜會流掛而變得很薄。如果溶劑組成在揮發(fā)過程中發(fā)生不理想變化，就會產生樹脂的沉淀和涂膜的缺陷。因此溶劑揮發(fā)速率是影響涂料及涂膜質量的一個重要因素。表面強力所謂“表面張力”應用于液體時指的是在液相與氣相之間形成一個單位面積表面所需要的功，或者定義為，在液體表面上垂直作用于單位長度線段上的緊縮力。在涂料中表面張力是一個重要指標，低的樹脂溶液的表面張力和低的液體涂料的表面張力，無疑是有益的，表現(xiàn)在如下幾方面： 低表面張力的樹脂溶液（漆料）有利于對顏料的濕潤，便于顏料在漆料中分散，提高色漆制造研磨分散效率，并有利于漆漿的穩(wěn)定。 低表面張力的液體涂料有利于涂膜對底材的濕潤，因此便于涂膜的流平和提高其對底材的附著力。 高固體分涂料的表面強力對其噴涂霧化性能的影響比涂料粘度的影響更為重要。由于表面強力低的液體涂料噴涂時容易斷裂霧化。所以低表面強力的高固體分涂料容易獲得滿意的噴涂效果。某些涂膜病態(tài)也與表面張力有關。例如陷穴和鏡框效應，由于污物、油污等的表面張力比周圍表面低，涂料向表面張力高的地方流即形成陷穴。鏡框效應也是一樣，因四周邊沿揮發(fā)速 率高，固體分提高快表面張力比平面高。電阻率由于靜電噴涂施工具有：所獲得涂膜均勻、裝飾性好、生產效率高、涂料利用率高、能減少溶劑擴散污染的優(yōu)點，許多用戶采用靜電噴涂方式，而最佳的電阻率是靜電噴涂的必要參數之一，調整涂料的其它組分不易達到目的，通過溶劑的選擇來調整電阻率顯得十分必要了毒性和安全性在選擇溶劑，設計配方時，應十分重視溶劑的氣味，對人體的毒性，空氣污染限制和安全性。對于令人不愉快氣味的溶劑，對人體毒害大的溶劑，易燃易爆的溶劑和不符合空氣污染法限制的溶劑應盡量不選用。（四）、助劑助劑是涂料不可缺少的組成部分，又稱涂料添加劑，不同種類的助劑在涂料生產，貯存，涂裝和成膜等不同階段發(fā)揮作用。對涂料和涂膜性能有極大的影響。有些助劑還賦予涂膜的新功能，并以該助劑的名稱命名涂料。根據助劑對涂料和涂膜所起的作用，現(xiàn)代涂料所使用的助劑可分為以下四個類型： 對涂料生產過程發(fā)生作用的助劑，如消泡劑、濕潤劑、分散劑、乳化劑等。 對涂料貯存過程發(fā)生作用的助劑，如防結皮劑、防沉淀劑、防腐劑、防霉劑等。 對涂料施工成膜過程發(fā)生作用的助劑，如催化劑、固化劑、流平劑、防流掛劑、浮色發(fā)花防止劑等。 對涂膜性能發(fā)生作用的助劑，如增塑劑、平光劑、阻燃劑、防靜電劑、紫外光吸收劑等。助劑在涂料中使用時、雖然用量很少，但能起到顯著作用，助劑的應用技術已成為現(xiàn)代涂料生產技術的重要內容之一。三、涂料產品的分類及命名 分類：涂料產品的分類是以涂料中主要成膜物質為基礎。若成膜物質為混和樹脂，則以其在漆膜中起主要作用的一種樹脂為基礎。成膜物質可分為17大類見表11表11 成膜物質分類及命名代號序號成膜物質類別命名代號序號成膜物質類別命名代號1油脂Y10烯類樹脂X2天然樹脂T11丙烯酸樹脂B3酚醛樹脂F(xiàn)12聚酯樹脂Z4瀝青L13環(huán)氧樹脂H5醇酸樹脂C14聚氨酯樹脂S6氨基樹脂A15元素有機聚合物W7硝酸纖維素Q16橡膠J8纖維脂、纖維醚M17其它E9過氯乙烯樹脂G 我國涂料產品的命名原則：因對汽車涂料產品的命名作用不大，這里不作敘述。四、涂料的一般性能及檢測方法涂料及施工性能：見表12涂膜性能：見表13 表12 涂料及施工性能 性能名稱含義測定方法粘度（S）原始涂料的粘稠程度用涂4杯測定以秒表示