【文章內(nèi)容簡介】 膜物質(zhì)恰恰填滿漆料顆粒間的空間而無多余量時，其顏料體積濃度叫做臨界顏料體積濃度(CPVC)。這個數(shù)值隨成膜物質(zhì)分散顏料的能力而有所不同。 在色漆配方中，當(dāng) PVC值增大時，漆膜內(nèi)顏料體積多了，表面的平滑度下降，因此光澤度下降，遮蓋力增加。當(dāng) PVC達(dá)到 CPVC以后，若再增加，漆膜內(nèi)就開始有空隙，此時漆的透過性大大增加，因此防腐蝕性能明顯下降，防污能力也變差；由于漆膜內(nèi)有了空氣，增加了光的散射，遮蓋力迅速增加，著色力也增加；但和強(qiáng)度有關(guān)的性能明顯下降。 在設(shè)計色漆配方時，底漆的 PVC一般為 4050%，其中頭道底漆最小，二道底漆較大，膩?zhàn)幼畲蟆? 對于面漆，隨 PVC值增大而光澤降低。有光醇酸樹脂磁漆 PVC值為 3— 20%；半光漆為 40— 55％，無光漆為 45一 60％。 色漆中含有一定數(shù)量的顏料，為了得到平整均勻的漆膜，對細(xì)度有較高的要求，尤其是面漆，裝飾性要求高，涂料細(xì)度通常要在 20微米以下。 A 分色研漿 作用是使聚集成較大顆粒的顏料分離開來，并被成膜物質(zhì)所包覆面能持久地不再聚集成大顆粒，從而穩(wěn)定地分散在液體該料中，研磨時一般用漆料作介質(zhì)。 B 混合研磨 將漆料與顏料以及某些助劑 (如潤滑劑、分散劑等 )在適當(dāng)?shù)难心ピO(shè)備中一起研磨； C 調(diào)配 在細(xì)度合格后，再用其余的漆料以及配方中的其他成分調(diào)配成色漆。 常用的研磨設(shè)備有球磨機(jī)、三輥磨及砂磨機(jī)等。 環(huán)氧樹脂涂料 一、環(huán)氧樹脂 環(huán)氧樹脂是含有環(huán)氧基團(tuán) 高分子化合物。目前產(chǎn)量最大、用途最廣泛的是雙酚 A(二酚基丙烷 )環(huán)氧樹脂，它是由環(huán)氧氯丙烷和雙酚 A在堿的存在下合成的。 環(huán)氧樹脂涂料優(yōu)點(diǎn)如下： A ．粘結(jié)力強(qiáng) 環(huán)氧樹脂中含有羥基和醚鍵等極性基團(tuán)，使得樹脂與相鄰界面分子作用力強(qiáng)，有的還能形成化學(xué)鍵，因此它的粘結(jié)力強(qiáng)。 B. 耐化學(xué)品好 固化好的環(huán)氧樹脂含有穩(wěn)定的苯環(huán)，一般具有良好的耐酸、耐堿及耐有機(jī)溶劑的性能。 C. 收縮力小 環(huán)氧樹脂與固化劑反應(yīng)無副產(chǎn)物產(chǎn)生，因此收縮力小。 D．電絕緣性好 固化好的環(huán)氧樹脂電絕緣性極佳。 環(huán)氧樹脂未加固化劑，不會受熱固化，不會變質(zhì)，穩(wěn)定性好。 環(huán)氧基是環(huán)氧樹脂中的活性基團(tuán)，其含量多少直接影響樹脂的性質(zhì)。每個樹脂分子雖然只在兩端有環(huán)氧基，但因樹脂的分子量不同，環(huán)氧基的含量也不同。樹脂分子量增高時，環(huán)氧基的含量相應(yīng)下降。 環(huán)氧基的含量以環(huán)氧值或環(huán)氧當(dāng)量作為特性指標(biāo)來表示，并以此劃分成許多型號。 環(huán)氧值：是指 100克環(huán)氧樹脂中含有的環(huán)氧基摩爾數(shù)。 環(huán)氧當(dāng)量；是指含有一個摩爾環(huán)氧基的樹脂克數(shù)。 二、環(huán)氧樹脂的固化反應(yīng)及固化劑 環(huán)氧樹脂的固化反應(yīng)，是通過加入固化劑 (交聯(lián)劑 )來實現(xiàn)的。固化劑直接參加反應(yīng)而結(jié)合在樹脂結(jié)構(gòu)中。 伯胺和仲胺對環(huán)氧樹脂的固化作用是由氮原子上的活潑氫打開環(huán)氧基團(tuán)，而使之交聯(lián)固化。脂肪族多元胺如乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二乙氨基丙胺等活性較大，能在室溫使環(huán)氧樹脂交聯(lián)固化；而芳香族多元胺活性較低，如間苯二胺，得在 150℃ 固化才能完全。 多元胺固化劑的用量按下式計算 式中 G為 100克環(huán)氧樹脂所需胺的克數(shù)， M為胺的分子量， Hn為胺分子上活潑氫原子的總數(shù)， E為環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值。 例： 計算用二乙撐三胺 (H2NCH2CH2NHCH2CH2NH2)固化環(huán)氧值為 A型環(huán)氧樹脂 350g，需要多少克二乙撐三胺。 例： 計算用二乙撐三胺 (H2NCH2CH2NHCH2CH2NH2)固化環(huán)氧值為 A型環(huán)氧樹脂 350g，需要多少克二乙撐三胺。 根據(jù)公式 ， 其中 Hn＝ 5， M=89， E=,得： G＝ 89 G′＝ G 350/100 叔胺沒有活潑氫，但它是一種催化型固化劑，能引發(fā)環(huán)氧基開環(huán)自聚而交聯(lián)。 由于常用的多元胺固化劑本身易揮發(fā)，有刺激性臭味、毒性大等原因，所以開發(fā)了多元胺的加成物。如環(huán)氧樹脂胺加成物，它是用環(huán)氧樹脂和過量的乙二胺或己二胺、二乙烯三胺反應(yīng)制得以及酚醛胺加成物等。 二元酸及其酐如順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐可以固化環(huán)氧樹脂，但必須在較高溫度下烘烤才能固化完全。酸酐首先與環(huán)氧樹脂中的羥基反應(yīng)生成單酯，單酯中的羧基與環(huán)氧基發(fā)生加成酯化而成雙酯。 低分子量聚酰胺樹脂是亞油酸二聚體或桐油酸二聚體與脂肪族多元胺如乙二胺，二乙烯三胺反應(yīng)生成的一種琥珀色粘稠狀樹脂。由二聚亞油酸和乙二胺制得的樹脂結(jié)構(gòu)如下： 這種固化劑在一般條件下是穩(wěn)定的，但當(dāng)加熱到一定的溫度時，才顯示其活性而固化環(huán)氧樹脂。 如雙氰胺 ，與環(huán)氧樹脂混合在一起，在常溫下是穩(wěn)定的。若在 145— 165℃ ，則能使環(huán)氧樹脂在 30分鐘內(nèi)固化。 三氮化硼乙胺絡(luò)合物 ， 常溫也是穩(wěn)定的，在 100℃ 以上時能固化環(huán)氧樹脂。 三、未酯化的環(huán)氧樹脂漆 1)胺固化環(huán)氧樹脂漆 通常是雙組分的，組分之一為環(huán)氧樹脂、顏料、體質(zhì)顏料、溶劑 (如甲苯 — 丁醇 )等；組分之二為脂肪族多元胺的乙醇溶液。使用時將兩組分按比例準(zhǔn)確稱量混合，熟化數(shù)十分鐘后，加入適當(dāng)稀釋劑調(diào)整粘度后便可使用。這類漆能在常溫干燥成膜，故適用于大型設(shè)備，如油罐和貯槽的內(nèi)壁。 2)聚酰胺固化環(huán)氧樹脂漆 在室溫干燥成膜。與胺固化型相比，漆膜的附著力高，柔韌性好；固化速度較慢，故便于使用，但耐化學(xué)腐蝕性較差。 3)合成樹脂固化的環(huán)氧樹脂漆 烘干型，常在某些性能上有所提高。酚醛 — 環(huán)氧漆具有優(yōu)良的耐酸堿性、耐溶劑性和耐熱性，但漆膜顏色較深。氨基 — 環(huán)氧漆的漆膜柔韌性很好，膜色淺，光澤強(qiáng)。 4)環(huán)氧無溶劑漆 節(jié)省資源，減少污染，可以減少涂裝層數(shù)，能一次涂裝得到較厚的漆膜，因而具有較多的優(yōu)點(diǎn)。 環(huán)氧無溶劑涂料一般是用低分子量環(huán)氧樹脂。但粘度太高不易施工，故需加入活性稀釋劑以調(diào)整粘度。用量一般為環(huán)氧樹脂的 515％，最大不超過30％。應(yīng)用活性稀釋劑時，固化劑用量需相應(yīng)增加。 5)環(huán)氧粉末涂料 組成有環(huán)氧樹脂、固化劑、顏料、填料以及各種助劑等。 環(huán)氧樹脂常用高分子量的固體樹脂如環(huán)氧值在、熔點(diǎn)為 90℃ 左右的雙酚 A環(huán)氧樹脂。固化劑也應(yīng)是固體的，而且在制造粉末涂料過程中以及制成粉末涂料后的貯存期內(nèi)都應(yīng)是穩(wěn)定的，只有在噴涂后高溫烘烤時才很好地發(fā)揮作用。 常用的固化劑有雙氰胺、鄰苯二甲酸酐、三氟化硼乙胺絡(luò)合物等。應(yīng)用的助劑有流平劑，如聚乙烯醇縮丁醛 、醋丁纖維素、低分子量聚丙烯酸酯。 配方舉例： 環(huán)氧樹脂 58 顏填料 36 雙氰胺 聚乙烯醇縮丁醛 其固化條件為 180一 200℃ ， 20一 30分鐘。 目前生產(chǎn)環(huán)氧粉末涂料采用熔融混煉法，其工藝過程如下： 原料配合 → 干式預(yù)混合 → 熔融擠出溫?zé)?→ 冷卻 → 粗粉碎 → 細(xì)粉碎 → 篩分 → 成品包裝。 粉末涂料的施工目前都采用靜電噴涂法。 四 . 酯化的環(huán)氧樹脂漆 (環(huán)氧酯漆 ) 由植物油與環(huán)氧樹脂經(jīng)酯化反應(yīng)而制得。它是單組分的，貯存穩(wěn)定性好，有烘干型和常溫干燥型。 脂肪酸的羧基與環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基和羥基發(fā)生酯化反應(yīng)，生成環(huán)氧酯，堿性催化劑可加速反應(yīng)。 環(huán)氧酯涂料附著力強(qiáng)、韌性好、施工方便。但由于存在酯鍵，耐堿性稍差。 與其他樹脂的相容性好，所以常加入其他樹脂如氨基樹脂、酚醛樹脂等來改善其性能。環(huán)氧酯可用于制清漆、底漆、膩?zhàn)雍痛牌幔貏e是底漆被大量生產(chǎn)。 聚氨酯樹脂涂料 聚氨酯樹脂涂料是指所用成膜物質(zhì)含有相當(dāng)數(shù)量的氨基甲酸酯鏈節(jié)的高分子化合物。 氨基甲酸酯是由異氰酸酯和羥基反應(yīng)而生成 由多異氰酸酯與多元醇反應(yīng)制得聚氨基甲酸酯，通常簡稱聚氨酯。 這個反應(yīng)屬于逐步加成聚合．在此反應(yīng)中，一個分子中的活性氫原子轉(zhuǎn)移到另一個分子上。 一 . 聚氨酯涂料的成膜機(jī)理 聚氨酯涂料主要依靠異氰酸酯官能團(tuán)一 NCO同活潑氫反應(yīng)固化成膜。 a．異氰酸酯同水反應(yīng) 在雙組分涂料中，含羥基部分必須除水，否則水同異氰酸酯反應(yīng)生成的 CO2會使漆膜產(chǎn)生小泡。 b 異氰酸酯與羥基反應(yīng) 與伯醇反應(yīng)時，在室溫下便能進(jìn)行。氨基甲酸酯在高溫 (100℃ 以上 )或常溫在催化劑作用下，能與過量的異氰酸酯進(jìn)一步反應(yīng)，生成脲基甲酸酯。 c異氰酸酯與胺反應(yīng) 異氰酸酯與胺的反應(yīng)能力很強(qiáng)，不論是伯胺或仲胺都比其他含有活潑氫的基團(tuán)反應(yīng)能力強(qiáng)。 脲和異氰酸酯在堿性催化劑和反應(yīng)熱下，可以進(jìn)一步反應(yīng)生成縮二脲。 d 異氰酸酯與羧基反應(yīng) 異氰酸酯與羧基反應(yīng)，和水反應(yīng)相似，先是加成生成酸酐，遇熱后分解放出二氧化碳，形成酰胺。 二 .基本原料 合成聚氨酯樹脂的原料主要是二異氰酸酯。 (1)甲苯二異氰酸酯 (TDI) 無色透明液體，有不愉快的刺激性氣味，有毒。有兩種異構(gòu)體 2)4， 4’— 二異氰酸酯二苯基甲烷 白色粉狀物，有較低蒸汽壓，因此毒性較甲苯二異氰酸酯低。 (3)六亞甲基二異氰酸酯 (HDI) 也稱己二異氰酸酷，是脂肪族異氰酸酯，制得涂料后涂膜不易泛黃。 (4)苯二甲撐二異氰酸酯 (XDI) 通常有間位和對位兩種異構(gòu)體，工業(yè)品也是混合物。制成涂料后，其泛黃性僅次于 HDI。 三 .聚氨酯的性能 聚氨酯涂料形成的漆膜中合有酰氨基、酯基等，分子間很容易形成氫鍵，因此具有多種