【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 發(fā)泡劑、膠合劑、保濕劑。 第三章 涂料四、涂料的命名及型號(hào)涂料的命名原則 全名=顏料或顏色名稱+成膜物質(zhì)名稱+基本名稱如：紅醇酸磁漆：指顏色為紅色，主要成膜物質(zhì)為醇酸樹(shù)脂的磁漆。又如鋅黃酚醛防銹漆、白硝基外用磁漆、黑醇酸導(dǎo)電磁漆等。 涂料的型號(hào)醇酸樹(shù)脂 磁漆 成膜物質(zhì)＋基本名稱＋序號(hào) ，如 C042輔助材料型號(hào)：第一部分為種類(lèi)，P61，第二部分為序號(hào)舉例： X—1 硝基稀釋劑 G—4 鈷錳催干劑 ； F—1 硝基漆防潮劑 X—5 丙烯酸漆稀釋劑五、涂膜的固化機(jī)理 涂膜的固化機(jī)理有三種類(lèi)型，一種是物理機(jī)理，另兩種是化學(xué)機(jī)理。物理機(jī)理干燥（揮發(fā)性機(jī)理）：只靠涂料中液體（溶劑或分散相）蒸發(fā)而得到干硬涂膜的在干燥過(guò)程稱為物理機(jī)理干燥。包括溶劑揮發(fā)型、乳液凝聚型。特點(diǎn)： 成膜物質(zhì)有足夠高分子量，涂膜中的聚合物為線型。 干燥過(guò)程不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。干燥成的膜仍會(huì)溶于原來(lái)溶劑。如硝酸纖維、乳膠涂料均屬這一類(lèi)化學(xué)機(jī)理干燥涂料與空氣間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的交聯(lián)固化：氧氣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)而固化，水分也能與異氰酸酯發(fā)生縮聚反應(yīng)得到交聯(lián)涂膜而固化。故這類(lèi)涂料，在貯存期間，涂料罐必須密封良好，與空氣和水隔絕。否則互相交聯(lián)，易于形成凍膠。特點(diǎn)： 涂料成膜物質(zhì)一般為低分子量的聚合物（1000～5000）或分子量較大的簡(jiǎn)單分子，形成的涂膜中的聚合物為交聯(lián)型。這類(lèi)涂料有裝飾性漆、單罐裝聚氨酯。2）涂料組分間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的交聯(lián)固化：氨基樹(shù)酯與含羥基的醇酸樹(shù)酯、聚酯和丙烯酸樹(shù)脂通過(guò)醚交換反應(yīng)成膜，環(huán)氧樹(shù)酯與多元胺交聯(lián)成膜等都是利用化學(xué)反應(yīng)方式成膜的。特點(diǎn)：涂料中成膜物質(zhì)的分子量低或很低，形成的涂膜中的聚合物為交聯(lián)型，這類(lèi)涂料有聚氨基甲酸脂涂料，酸催化漆。涂料在貯存期間必須保持化學(xué)上的穩(wěn)定，要求固化反應(yīng)發(fā)生在涂料施工以后進(jìn)行。為了達(dá)到這個(gè)目的，可以分兩種情況。涂料的有害性及使用安全 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(duì)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六、涂料的發(fā)展趨勢(shì)1）品種趨于多樣化2）功能趨于人性化、功能化：如：防火，防繡，絕緣，導(dǎo)電涂料；3）工藝趨于零污染：水性涂料，固體分涂料；4）生產(chǎn)趨于自動(dòng)化：生產(chǎn)檢測(cè)、產(chǎn)品包裝、計(jì)算機(jī)配漆、施工固化自動(dòng)化等。二、涂料的次要成膜物質(zhì)次要成膜物質(zhì)包括著色顏料、防銹顏料、體質(zhì)顏料。顏料是不溶于涂料基料或溶劑中的粉末狀固體物質(zhì)，其自身不能形成完整涂膜的物質(zhì)，但能與主要成膜物質(zhì)一起參與成膜。主要功能是： 1）使涂膜變?yōu)椴煌该鲗?，增?qiáng)遮蓋力； 2）滿足各類(lèi)裝飾色彩要求；3）增加涂膜厚度，提高強(qiáng)度，耐磨性，附著力，耐腐蝕性等； 4）降低成本。不含顏料的透明涂料稱為清漆；含有顏料的不透明涂料稱為色漆（如磁漆、調(diào)和漆、底漆）；如含有大量體質(zhì)顏料的稠厚漿狀涂料則稱為膩?zhàn)?。著色顏?在色漆中主要起著色與遮蓋作用。 彩色顏料無(wú)機(jī)彩色顏料 例如鉻黃(鉻酸鉛或鉻酸鉛和硫酸鉛的混合物)、鐵黃(Fe 2O3xH2O)、鐵紅(Fe 2O3 )、鐵藍(lán)(氰化鐵合亞鐵，分子式: Fe4[Fe(CN)6]3，又稱普魯士藍(lán))，群青(含多硫化鈉而有特殊結(jié)構(gòu)的硅酸鋁)等。無(wú)機(jī)彩色顏料性能好，但不及有機(jī)顏料鮮艷，因價(jià)格低廉，故應(yīng)用廣泛。有機(jī)彩色顏料 價(jià)格較貴，色彩鮮艷，色譜齊全，性能好，其應(yīng)用正日益擴(kuò)大。例如酞普藍(lán)、酞箐綠、耐曬黃、大紅粉等等防銹顏料 它是防銹涂料的重要組成之一。根據(jù)其防銹作用機(jī)理可以分成兩類(lèi)；(1)物理防銹顏料 本身化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定。借助其細(xì)微顆粒的充填，可提高涂膜的致密度；也有的顏料顆粒呈片狀，在涂膜中迭覆，從而降低涂膜的可滲透性，阻止陽(yáng)光和水的透入，起到了防銹作用。這類(lèi)顏料如氧化鐵紅、云母氧化鐵、石墨、氧化鋅、鋁粉等。 (2)化學(xué)防銹顏料 借助于電化學(xué)的作用，或者形成阻蝕性絡(luò)合物等以達(dá)到防銹的效果。 如紅丹(Pb3O4)、鋅鉻黃(4ZnO4CrO3K2O3H2O)、偏硼酸鋇(Ba(BO2)／SiO2)、鉻酸鍶(SrCrO4)、鉻酸鈣(CaCrO4)、磷酸鋅、碳氮化鉛(PbCN2)、鋅粉、鉛粉等。三、輔助成膜物質(zhì)涂料中的溶劑根據(jù)其作用可以分成三類(lèi)：(1)真溶劑 可溶解此類(lèi)涂料所用成膜物質(zhì)的溶劑。各種不同的成膜物質(zhì)有它固有的真溶劑。(2)助溶劑 也叫潛溶劑，此種溶劑本身不能溶解所用的成膜物質(zhì)。但在一定數(shù)量限度內(nèi)與真溶劑混合使用，則具有一定的溶解能力。(3)稀釋劑 它們不能溶解所用的成膜物質(zhì)，也無(wú)助溶作用。但在一定數(shù)量限度內(nèi)可以和真溶劑、助溶劑混合使用，起稀釋的作用。價(jià)格通常較低，可以降低成本。助劑 p79流平劑 ：丙烯酸、有機(jī)硅、氟碳化合物流平劑 。涂膜表面常常會(huì)出現(xiàn)縮孔、氣孔、刷痕等與界面張力相關(guān)的表面缺陷，必須添加流平劑，降低涂料表面張力，提高涂料的底材潤(rùn)濕能力和流動(dòng)性，改善流平性 。增塑劑：鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲酚酯、氯化石蠟等。 增加涂膜的柔韌性、彈性和附著力觸變劑：加入涂料中，在沒(méi)有剪切力的情況下會(huì)形成膠凍狀的結(jié)構(gòu)，受到較高剪切力時(shí)則有較好的流動(dòng)性，剪切力取消又會(huì)恢復(fù)成膠凍狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為觸變。加入觸變劑的涂料，在施工時(shí)能避免發(fā)生流掛和流淌現(xiàn)象，貯存時(shí)可減少或消除顏料沉淀現(xiàn)象第四節(jié) 典型涂料簡(jiǎn)介p70硝基漆：硝基漆(硝酸纖維素漆)是以硝酸纖維素(硝化棉)為主要成膜物、并加入不干性醇酸樹(shù)脂和改性松香甘油酯以及增韌劑、溶劑、顏料等混合調(diào)配而成。美國(guó)杜邦公司的產(chǎn)品曾為世界第一條汽車(chē)車(chē)身涂裝流水線采用。硝基漆具有快干、涂膜堅(jiān)硬、耐磨、光亮、打磨拋光性好等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是固體分低，稀釋劑用量大，易燃，潮濕時(shí)施工易發(fā)白。由于硝基漆具有其它涂料產(chǎn)品難以替代的特殊優(yōu)點(diǎn),目前仍被廣泛地應(yīng)用于木器家具、室內(nèi)裝修的涂飾,受到市場(chǎng)及廣大消費(fèi)者的青睞醇酸樹(shù)脂漆 醇酸樹(shù)脂漆是以醇酸樹(shù)脂為成膜物質(zhì)的一類(lèi)涂料。原料： 醇酸樹(shù)脂是由多元醇、多元酸與一元酸經(jīng)酯化縮聚反應(yīng)制得的涂料用樹(shù)脂。多元醇：甘油、季戊四醇，多元酸：鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸酐，一元酸：植物油脂肪酸、合成脂肪酸、松香酸加入脂肪酸的目的： ，延遲凝膠點(diǎn)出現(xiàn)，使官能團(tuán)之間的反應(yīng)更加完全，從而提高醇酸樹(shù)脂的性質(zhì)。 ，使樹(shù)脂能溶于普通烴類(lèi)溶劑，通過(guò)脂肪酸基中的不飽鍵在空氣中的氧化聚合而自干成膜，改變了涂料的性質(zhì)，使光澤度提高，柔韌性得到改善。脂肪酸一般來(lái)源于植物油，所以在生產(chǎn)中大都直接采用各種植物油，如桐油、亞麻油、梓油、豆油等。分類(lèi)按油品種干性油，不干性油：與其它樹(shù)脂混用按油含量：短油度 35％－45％，中油度 46％－60％，長(zhǎng)油度 60％－70％特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：醇酸樹(shù)脂漆涂膜的附著力強(qiáng)，光亮，力學(xué)性能好，耐候性較好柔韌堅(jiān)固耐摩擦，抗礦物油、抗醇類(lèi)溶劑性好缺點(diǎn)：成膜快，但完全干燥時(shí)間長(zhǎng)，耐水性差，不耐堿，防濕、防霉、防鹽霧性差醇酸樹(shù)脂中殘留較多OH、COOH基團(tuán)，涂膜耐水性差，樹(shù)脂分子鏈上的酯基也使涂膜不耐酸、堿水解作用。采用相容性硬樹(shù)脂改性，如松香、純酚醛樹(shù)脂，能提高漆膜硬度及耐水、耐化學(xué)性，也進(jìn)一步提高了涂膜的附著力和防腐蝕性能。書(shū)P68酚醛樹(shù)脂改性的醇酸樹(shù)脂底漆比醇酸樹(shù)脂底漆有更好的耐水性和耐化學(xué)性；苯乙烯改性的醇酸樹(shù)脂漆有良好的干燥性和耐水性；屬快干醇酸樹(shù)脂面漆，但耐溶劑性較差；丙烯酸改性的醇酸樹(shù)脂漆是較好的耐候性快干面漆；有機(jī)硅改性的醇酸樹(shù)脂漆有更好的耐候性，可用作戶外金屬結(jié)構(gòu)件的耐候性面漆聚氨酯漆 聚氨酯樹(shù)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官能團(tuán)一NCO同活潑氫（H2O、羧基、胺、羥基）反應(yīng)固化成膜。 例：由多異氰酸酯與多元醇反應(yīng)制得聚氨基甲酸酯 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，因此具有多種優(yōu)異的性能： a．物理機(jī)械性能好，涂膜堅(jiān)硬、柔韌、光亮、豐滿、耐磨、附著力強(qiáng) b．耐腐蝕性能優(yōu)異，涂膜耐油、耐酸、耐化學(xué)藥品和工業(yè)廢氣； c．電氣性能好，易做漆包線漆和其他電絕緣漆； d．施工適應(yīng)范圍廣，可室溫固化或加熱固化，節(jié)省能源 e．能和多種樹(shù)脂混溶，配制成多品種、產(chǎn)品以滿足各種通用的和特殊的使用要求。四、 環(huán)氧樹(shù)脂漆 環(huán)氧樹(shù)脂是含有二個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的高分子化合物。 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(shù)脂，它是由環(huán)氧氯丙烷和雙酚A在堿的存在下合成的。但是雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂涂料的耐候性差，漆膜在戶外易粉化失光又欠豐滿，不宜作戶外用涂料及高裝飾性涂料之用。因此環(huán)氧樹(shù)脂涂料主要用作防腐蝕漆、金屬底漆、絕緣漆，但雜環(huán)及脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂制成的涂料可以用于戶外。 環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂及不飽和聚酯樹(shù)脂被稱為三大通用型熱固性樹(shù)脂。它們是熱固性樹(shù)脂中用量最大、應(yīng)用最廣的品種。 環(huán)氧樹(shù)脂中含有獨(dú)特的環(huán)氧基，以及氫鍵、醚鍵等活性基團(tuán)和極性基團(tuán)，因而具有許多優(yōu)異的性能。(1)耐化學(xué)品性能優(yōu)良，尤其是耐堿性。 固化好的環(huán)氧樹(shù)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。(2)漆膜附著力強(qiáng)，特別是對(duì)金屬。(3)具有較好的耐熱性：環(huán)氧樹(shù)脂未加固化劑，不會(huì)受熱固化，不會(huì)變質(zhì)，穩(wěn)定性好。⑷電絕緣性好 固化好的環(huán)氧樹(shù)脂電絕緣性極佳。⑸收縮力小 環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑反應(yīng)無(wú)副產(chǎn)物產(chǎn)生，因此收縮力小。酚醛樹(shù)脂漆酚醛樹(shù)脂是由酚和醛經(jīng)縮聚反應(yīng)制得的。以酚醛樹(shù)脂或改性酚醛樹(shù)脂為主要樹(shù)脂的涂料稱為酚醛樹(shù)脂涂料。酚醛樹(shù)脂的顏色較深，老化過(guò)程中涂膜容易泛黃，因此不宜制造白色和淺色涂料。在酸性催化劑存在下，生成的羥甲基化合物立即與酚脫水縮合。因此在反應(yīng)的中間階段不可能分離出羥甲基苯酚，所以最終生成的樹(shù)脂分子是以亞甲基鍵連接的大分子?？刂品肿颖群头磻?yīng)條件，可以制得線型的分子，即熱塑性樹(shù)脂。 在堿性催化劑存在下，生成的羥甲基化合物較為穩(wěn)定，在縮合的最終產(chǎn)物中，分子鏈上將存在著羥甲基。這樣的樹(shù)脂如果提高溫度或加入酸性催化劑，則羥甲基之間能立即脫水而進(jìn)一步縮聚成不溶不熔的產(chǎn)物，也即固化。所以堿催化制得的酚醛樹(shù)脂是熱固性的。用苯酚、甲酚或二甲酚與甲醛縮合制得的樹(shù)脂，極性很大，只能溶于醇。用它單獨(dú)制成涂料，性能不好。 常用松香改性以制成油溶性樹(shù)脂，再與干性油（桐油）一起熬煉制成各種油度的涂料。 當(dāng)酚的鄰或?qū)ξ簧洗嬖谌齻€(gè)碳原子以上的烴基時(shí)，酚的極性降低，就能制得油溶性的樹(shù)脂。如對(duì)叔丁酚、對(duì)苯基酚等，在與油熬煉制得漆料水性涂料p80水性涂料與溶劑型涂料比較，具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）水性涂料僅含很少量的助溶劑和成膜助劑，污染小，避免了易燃易爆危險(xiǎn)性；（2）涂膜均勻平整，展平性好；（3）可在潮濕表面施工，對(duì)底材表面適應(yīng)性好，附著力強(qiáng)。（4）涂裝工具可用水清洗，大大減少清洗溶劑的消耗。 涂料成膜物質(zhì)的高分子樹(shù)脂通常都是油溶性的，制造水溶性涂料的一個(gè)重要內(nèi)容就是如何將油溶性樹(shù)脂轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄詷?shù)脂。涂料樹(shù)脂水性化可通過(guò)三個(gè)途徑：（1）在分子鏈上引入相當(dāng)數(shù)量的陽(yáng)離子或陰離子基團(tuán)，使之具有水溶性或增溶分散性；（2）在分子鏈中引入一定數(shù)量的強(qiáng)親水基團(tuán)（如羧基、羥基、氨基、酰胺基等），通過(guò)自乳化分散于水中；（3）外加乳化劑乳液聚合或樹(shù)脂強(qiáng)制乳化形成水分散乳液。 有時(shí)幾種方法并用，提高穩(wěn)定性。水性涂料存在的問(wèn)題水性涂料對(duì)施工過(guò)程中及材質(zhì)表面清潔度要求高，因水的表面張力大，污物易使涂膜產(chǎn)生縮孔水性涂料對(duì)抗強(qiáng)機(jī)械作用力的分散穩(wěn)定性差，輸送管道內(nèi)的流速急劇變化時(shí)，分散微粒被壓縮成固態(tài)微粒，使涂膜產(chǎn)生麻點(diǎn)。要求輸送管道形狀良好，管壁無(wú)缺陷。水性涂料對(duì)涂裝設(shè)備腐蝕性大，需采用防腐蝕襯里或不銹鋼材料，設(shè)備造價(jià)高。水性涂料對(duì)輸送管道的腐蝕，金屬溶解，使分散微粒析出，涂膜產(chǎn)生麻點(diǎn)，也需采用不銹鋼管。烘烤型水性涂料對(duì)施工環(huán)境條件（溫度、濕度）要求較嚴(yán)格，增加了調(diào)溫調(diào)濕設(shè)備的投入，同時(shí)也增大了能耗。水的蒸發(fā)潛熱大，烘烤能量消耗大。陰極電泳涂料需在180℃烘烤；而乳膠涂料完全干透的時(shí)間則很長(zhǎng)。沸點(diǎn)高的有機(jī)助溶劑等在烘烤時(shí)產(chǎn)生很多油煙，凝結(jié)后滴于涂膜表面影響外觀。水性涂料存在耐水性差的問(wèn)題，使涂料和槽液的穩(wěn)定性差，涂膜的耐水性差。水性涂料的介質(zhì)一般都在微堿性（～），樹(shù)脂中的酯鍵易水解而使分子鏈降解，影響涂料和槽液穩(wěn)定性，及涂膜的性能。第四章 染料一、染料的概念定義： 能以分子狀態(tài)或分散狀態(tài)使纖維或其他物質(zhì)獲得鮮明和牢固色澤的有色物質(zhì)從來(lái)源分為兩類(lèi)：天然染料：動(dòng)物性染料：古代紫（紫螺）；胭脂紅（胭脂蟲(chóng)）植物染料： 從花、草、樹(shù)木、莖、葉、果實(shí)、種子、皮、根等部位提取的色素。 例：靛藍(lán)：板蘭根、大青葉；茜素：茜草 天然染料優(yōu)點(diǎn)：無(wú)毒無(wú)害，不會(huì)對(duì)人體健康構(gòu)成任何傷害。缺點(diǎn)：來(lái)源有限；制造麻煩；色譜不全、色澤灰暗；價(jià)格昂貴。合成染料：人工合成的染料。1856年P(guān)erkin發(fā)現(xiàn)了苯胺紫，開(kāi)創(chuàng)了合成染料的新紀(jì)元。第二次世界大戰(zhàn)后，隨著各種合成纖維的發(fā)展，帶動(dòng)了染料工業(yè)的發(fā)展。 滌綸——分散染料；腈綸——陽(yáng)離子染料；錦綸——特殊的酸性染料。石油工業(yè)的發(fā)展為染料工業(yè)的發(fā)展提供了條件。特點(diǎn)：原料來(lái)源廣，合成簡(jiǎn)單；色澤鮮艷，色譜齊全；牢度優(yōu)良；價(jià)格便宜，使用方便；有些染料對(duì)人體有害，環(huán)境污染嚴(yán)重。并不是任何有色物質(zhì)都能當(dāng)作染料使用，染料必須滿足應(yīng)用方面提出的要求：　　　光的基本性質(zhì)