《涂料概述》ppt課件-文庫吧

【正文】 面能賦予更好的層間附著力。 溶劑和分散介質 ? 在成膜過程中要完全揮發掉，要求他們不僅對成膜物質有較好的溶解性（分散性）和化學穩定性，還要揮發性大、毒性小、成本低。 ? 溶劑的揮發速度影響涂膜的干燥時間及質量，并要與轉化型成膜物質的固化交聯過程相匹配。 各種低污染涂料固體分含量比較表 溶劑和分散介質 水 ? 水溶性涂料：由水溶性樹脂為基料制成的涂料，如水溶性自干或烘干涂料，電沉積涂料包括陽極電泳和陰極電泳漆。 ? 水分散涂料：以水為分散介質合成聚合物乳狀液組成的水分散系統，如乳膠漆、水溶膠涂料等。 ? 以電沉積涂料和乳膠漆占主導地位 ? 節約資源、減少污染；是涂料開發的重點 溶劑和分散介質 常用溶劑品種 ? 萜烯溶劑：來自松樹的分泌物。松節油、松油 ? 石油溶劑：烴類，從石油分餾得到。汽油、松香水、火油 ? 煤焦溶劑：烴類，將煤干餾得到。苯、甲苯、二甲苯 ? 酯類溶劑：是低碳的有機酸和醇的結合物。乙酸丁酯、乙酸乙酯、乙酸戊酯 ? 酮類溶劑：主要用來溶解硝酸纖維。丙酮、甲乙酮、環己酮、甲已酮 ? 醇類溶劑：僅能溶解蟲膠、縮丁醛樹脂 ? 其他溶劑：含氯溶劑、硝基化烷烴溶劑、醚醇類溶劑 助劑 ? 對涂料的生產過程發生作用：消泡劑、潤滑劑、分散劑、乳化劑等 ? 對涂料施工成膜過程發生作用：催干劑、固化劑、流平劑 ? 對涂料貯存過程發生作用：防結皮劑、防沉淀劑 ? 對涂膜性能發生作用：增塑劑、防霉劑、阻燃劑、防靜電劑、紫外光吸收劑等。 涂料的成膜 ? 涂料涂覆于物體表面后，由液體或疏松粉末狀態轉變成致密完整的固態成膜的過程，即為涂料的成膜，亦稱之為涂料的干燥和固化。 ? 涂料成膜主要靠物理作用和化學作用來實現。 ? 揮發性涂料和熱塑性粉末涂料等，通過溶劑揮發或融合作用形成致密涂膜。 ? 熱固性涂料必須通過化學作用才能形成固態涂膜。 非轉化型涂料 揮發性涂料 ? 僅靠物理作用成膜的涂料 ? 包括揮發性涂料、熱塑性粉末涂料、乳膠涂料及非水分散涂料。 揮發性涂料 硝基纖維素涂料、過氯乙烯涂料、熱塑性丙烯酸涂料及其他烯基樹脂涂料等。 多采用自然干燥。 濕階段 過渡階段 干階段 非轉化型涂料 揮發性涂料 (濕階段 ) ? 在濕階段，溶劑在自由表面大量地揮發，混合蒸氣壓大致保持不變且等于各溶劑蒸氣分壓之和。 1 2 3P P P P? ? ? ? ???? 烴類、酯類溶劑的質量相對揮發速率： ? 酮類、醇類溶劑的質量相對揮發速率： 10EP?? 溶劑的相對揮發速率是以醋酸丁酯做參考 8EP?? ?? ?9090tEt?醋 酸 丁 酯試 驗 溶 劑 指一定量的醋酸丁酯或者試驗溶劑揮發 90%所需的時間。 90t? 溶劑的體積相對揮發速率用 EV表示，以醋酸丁酯的 EV等于 100作為基準。 ? ?W V V= 0 .8 7 8 = 1 .1 4E E E?? 非轉化型涂料 揮發性涂料（濕階段） ? 依克勞修斯 克拉貝龍方程可推得 ? ?W 1 W 2 2 1lg 0. 19 7 1 1E E T T? ? ? ?? 醋酸丁酯的 ，當溫度由 25℃ 增至35℃ 時， 由 100增至 170，溫度對揮發性產生了顯著的影響。 2 5 C 4 4 .3 8 k J /m o l?? ? ?WE? 涂料用溶劑揮發得太快時，會帶走大量熱量，產生顯著的冷卻效應，造成水汽冷凝。因此，為了降低溶劑的成本和平衡溶劑的揮發性都采用混合溶劑，混合溶劑的揮發速率有以下關系式 T i i i=E C E??純 i溶劑的揮發速率 非轉化型涂料 揮發性涂料（過渡階段） ? 在過渡階段，沿涂膜表面向下出現不斷增長的黏性凝膠層，溶劑揮發受表面凝膠層的控制，溶劑蒸氣壓顯著下降。 非轉化型涂料 揮發性涂料（干階段） ? 在干階段，溶劑揮發受厚度方向整個涂膜的擴散控制 ，溶劑釋放很慢。 ? 相對干涂膜中殘留溶劑的釋放可按下式計算： ? ?2lg lgC A x t B??C— 單位干涂膜質量保留的溶劑質量， g； x— 干膜厚度， μm； t— 時間， h； A、 B— 與涂料配方有關的常數。 非轉化型涂料 揮發性涂料（干階段） ? 對于指定配方的涂料，相對干涂膜中的溶劑保留量取決于涂膜厚度。 ? 不同配方的涂料，影響溶劑保留率的因素包括溶劑分子的結構和大小、樹脂分子結構與分子量及顏填料的形狀和尺寸。 ? 分子量高的樹脂對溶劑的保留率較高，硬樹脂對溶劑的保留率要比軟樹脂高。因此，添加增塑劑或環境溫度提高到玻璃化溫度以上時，都將明顯地增強溶劑的擴散逃逸。 ? 在涂料中添加顏填料或顏填料微細分散，甚至是片狀顏料，都將使溶劑擴散逃逸性不斷減弱。 非轉化型涂料 揮發性涂料（干階段） ? 環境條件中對揮發性涂料干燥有影響的因素是空氣流速和溫度。 ? 由于濕階段溶劑大量迅速揮發，表面溶劑蒸氣達到飽和，此時提高空氣流速有利于涂膜的表干。 ? 提高溫度使涂膜中溶劑擴散性增加，有利于實干和降低溶劑保留率；但溫度提高使溶劑飽和蒸氣大幅度增加，結果涂膜表干太快，流平性很差，在低溫烘干強制干燥時，可通過控制好一定的閃干時間來解決這一矛盾。 ? 對于有較強的溶劑保留能力的涂料，在施工時，每次噴涂要薄，并控制好噴涂間隔時間，在實干后重噴，以免涂層長期殘留溶劑而易被揭起。 非轉化型涂料 熱塑性乳膠涂料 ? 乳膠涂料的成膜過程 ? 此類涂料的干燥成膜與環境溫度、濕度、成膜助劑和樹脂玻璃化溫度有關。 ? 環境濕度極大地制約著成膜濕階段水的蒸發速率，提高空氣流速可大大加快涂膜中水的蒸發；當乳膠粒子保持彼此接觸時，水的揮發速率可降至濕階段的 5%～ 10%。 ? 一般地，乳膠涂料的表干在 2h內，實干約 24h左右，干透則約需 2周。 非轉化型涂料 熱熔融成膜涂料 ? 熱塑性粉末涂料、熱塑性非水分散涂料必須加熱到熔融溫度以上，才能使樹脂顆粒融合形成連續完整的涂膜。 ? 成膜狀況取決于熔流溫度、熔體黏度和熔體表面張力。 轉化型涂料 ? 靠化學反應交聯成膜的涂料稱為轉化型涂料。 ? 此類涂料的樹脂分子量較低，他們通過縮合、加聚或氧化聚合交聯成網狀大分子固態成膜。 ? 由于縮合反應