§6.2 涂料的基本原料
一、涂料的组成:主要成膜物质,次要成膜物质,辅助成膜物质,稀释剂
P174 表6-8
涂料的组成 | 涂料的原料 | |
主要 成膜 物质 |
油料 | 动物油:鱼肝油、带鱼油、牛油等 植物油:桐油、豆油、蓖麻油等 |
树脂 | 天然树脂:虫胶、松香、天然沥青等 合成树脂:酚醛树脂、醇酸树脂、氨基树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂等 | |
次要 成膜 物质 |
着色颜料 | 无机颜料:钛白、氧化锌、铬黄、铁蓝、铬绿、氧化铁红、炭黑等 有机颜料:甲苯胺红,酞菁蓝、耐晒黄等 防锈颜料:氧化铁红、红丹、锌铬黄、偏硼酸钡等 |
体质颜料 | 滑石粉、碳酸钙、硫酸钡等 | |
功能颜料 | 示温颜料、耐高温彩色复合颜料、耐腐蚀颜料 | |
辅助 成膜 物质 | 助剂 | 增塑剂、催干剂、固化剂、稳定剂、防霉剂、防污剂、乳化剂、润湿剂、防结皮剂、引发剂等 |
稀释剂 | 有机溶剂 | 石油溶剂、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、松节油、环戊二烯、醋酸丁酯、醋酸乙酯、丙酮、环己酮、丁醇、乙醇等 |
水 | ||
二、涂料的主要成膜物质(基料)——油和树脂
涂料的主要成膜物质一般为天然油及其改性产品、天然树脂及其改性产品和合成树脂,是涂料组成的基础,简称基料。
1、涂料用油:主要是天然植物油及其加工品,天然植物油的主要成分是各种甘油三脂肪酸酯的混合物,可以在酯结构上进行水解、醇解、皂化、酯交换等反应,以及在不饱和键上进行聚合、氧化、加成和异构化等一系列反应。
涂料用油的分类及性能 P176 表6-9
油的精制:天然油中杂质会影响涂膜质量,常采用间歇法碱精制,配套用白土脱色,采用吹气氧化或高温聚合得到聚合油,提高涂膜干燥速度,改善涂膜性能。
2、涂料用树脂:选用可溶于有机溶剂而不溶于水,能形成耐老化耐腐蚀强度高光泽好有保护和装饰作用的涂膜,又与油和其他树脂有良好相容性的树脂。
涂料用天然树脂(虫胶树脂、天然沥青、天然松香、改性松香)的来源、性质及应用(P176 表6-11)。涂料用合成树脂品种很多,后面介绍。
三、涂料的次要成膜物质——颜料
可分为天然和人造,无机和有机颜料,按作用分如下:
1、着色颜料:由主要成膜物质和颜料的协同作用反映出来。目前涂料中的颜料以无机着色颜料为主,但由于有机着色颜料具有色彩鲜亮、着色力强、不易沉淀及良好的耐化学品等优异性能,在涂料工业中的应用日益增加。常用的着色颜料如图6-2(P178)。
2、体质颜料(填料):主要作用是增加涂膜厚度,改善涂膜的耐磨性等物理机械性能和施工性能,常用的有粉末状金属盐类、硅酸盐类、二氧化硅类等,一般为价格低的天然矿物产品,可有效降低涂料成本。
3、防锈颜料:是防锈涂料的专用颜料,主要作用是通过物理隔离的方式阻挡水蒸气及其他腐蚀性物质渗入涂膜。
4、功能颜料:示温颜料、耐高温彩色复合颜料、耐腐蚀颜料等
四、涂料的辅助成膜物质——助剂
助剂种类 | 名称 |
催干剂 | 环烷酸盐、亚麻油酸盐、松香酸盐、二氧化锰、红丹、黄丹等 |
增塑剂 | 非溶剂型:邻苯二甲酸二丁(辛)酯、磷酸三甲酚酯、癸二酸二丁酯、五氯联苯等 溶剂型:蓖麻油、氧化石蜡等 |
固化剂 | 乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、聚酰胺、二甲基乙醇胺等。 |
消光剂 | 石蜡、硬脂酸铝(锌)等 |
润湿分散剂 | 大豆卵磷脂、多氨基酰胺与羧酸盐、三烯酸与不饱和多元酸与酸酐聚合物等。 |
流平剂 | 高沸点醇(丁醇),水溶性聚甲基丙烯酸钠、聚醚、聚氨酯 |
润滑剂 | 环烷酸盐、三乙醇胺、有机硅油等 |
增稠剂 | 水溶性聚甲基丙烯酸纳、聚醚、聚氨酯等 |
紫外线吸收剂 | 二苯酮、茂铁络合物等 |
抗结皮剂 | 丁酮肟、环己酮肟、甲乙酮肟、苯二酚等 |
防霉剂 | 环烷酸盐(锌、铜)、油酸铜等 |
杀虫剂 | 氧化汞、氧化亚铜、滴滴涕等 |
1、催干剂:主要用于油性涂料,其分子中不饱和键打开交联固化,干燥和固化同时进行;非油性涂料的干燥是溶剂挥发而固化则是涂膜形成的两个过程。催干剂的用量一般随油料的不饱和度的增加而减少,另外,树脂与颜料的种类、性质、结构等也对催干剂的用量起决定作用。
2、增塑剂:在涂料中与在塑料中作用是一样的,使高聚物易于变形,增加了弹性和附着力,改善油漆膜的柔韧性,降低成膜温度。
3、润湿分散剂:帮助改变颜料表面性能,增加颜料和漆料的亲和力,提高涂料分散体系的稳定性。
4、表面状态控制剂——流平剂:改善涂层的平整性,包括防缩孔、防桔皮气泡及流挂等现象。
5、增稠剂:是一种流变助剂,防止涂料沉淀、聚集和发生流挂现象。
6、固化剂:使线性树脂发生交联反应,提高涂膜的耐热性、耐水性、耐溶剂型、耐打磨等物理机械性能。也称交联剂。
7、紫外线吸收剂:也称稳定剂,通过吸收紫外线改善涂膜的耐老化性能。
8、防结皮剂:主要是为了防止涂料在储运过程中发生表面结皮。
9、其他助剂:悬浮剂、乳化剂、阻燃剂、消泡剂、防沉剂、防霉剂、防潮剂、防冻剂、防老化剂等。
五、溶剂(稀释剂)
1、涂料常用溶剂种类与具体名称见表6-13(P181)
2、涂料常用溶剂的性质及其应用见表6-14(P181)

