三升化工小張來談談涂料原材料的幾大組成部分

涂料的四大基本組成:

基料樹脂（成膜物）   顏料    溶劑    助劑

 

涂料的功能 

    涂覆在被涂物表面，通過形成涂膜而起保護作用、裝飾作用及賦予被涂物件特殊功能。

一、基料樹脂(主要成膜物質）

    是將顏料、填料結合在一起，在底材上形成均一致密的涂膜，經固化后形成涂層。
    種類：天然樹脂（松香、瀝青、蟲膠） 酚醛樹脂醇酸樹脂  硝基纖維素  氨基樹脂  聚酯樹脂  環氧樹脂  聚氨酯樹脂  丙烯酸樹脂  其他樹脂

常見基料的主要性能及用途

  1、丙烯酸乳液（水性）

    品種：根據乳液的不同可分為純丙、苯丙、硅　丙、醋丙、自交聯丙烯酸等。

    優點：具有成本適中耐候性優良、性能可調整性好，無有機溶劑釋放等。

    用途：主要用于建筑物的內外墻涂裝，皮革涂裝、木器涂料等。

  2、溶劑型丙烯酸樹脂

    品種：可分為自干型丙烯酸樹脂（熱塑型）和交聯固化型丙烯酸樹脂（熱固型）。交聯固化 型丙烯酸涂料主要有丙烯酸氨基漆、丙烯酸聚氨酯漆、丙烯酸醇酸漆、輻射固化丙烯酸涂料等品種。

    優點：自干型丙烯酸具有表干迅速、易于施工、保護和裝飾作用明顯。交聯固化型丙烯酸制漆一般都具有很高的固含量，一次涂裝可以得到很厚的涂膜，而且機械性能優良，可以制成高耐候性、高豐滿度、高彈性、高硬度的涂料。

    缺點：自干型丙烯酸涂料固含量不容易太高，硬度、彈性不容易兼顧，一次施工不能得到很厚的涂膜，涂膜豐滿性不夠理想。交聯固化型丙烯酸涂料，施工比較麻煩，許多品種還需要加熱固化或輻射固化，對環境條件要求比較高，一般都需要較好的設備，較熟練的涂裝技巧。

    用途：主要用于建筑涂料、塑料涂料、電子涂料、道路劃線涂料、汽車涂料、電器涂料、木器涂料、建筑涂料等。

  3、聚氨酯樹脂

    品種：聚氨酯漆可以分為雙組分聚氨酯和單組分聚氨酯。

    優點：較高的固體含量、漆膜堅硬耐磨、一般都具有良好的機械性能、優良的耐化學腐蝕性能，良好的耐油、耐溶劑性能。

    缺點：施工工序復雜，對施工環境要求很高，漆膜容易產生弊病。

    用途：應用方向有木器涂料、地板涂料、汽車修補涂料、防腐涂料、地坪涂料、電子涂料、特種涂料等。

  4、硝基纖維素

    硝基漆：主要成膜物是以硝化棉為主，配合醇酸樹脂、改性松香樹脂、丙烯酸樹脂、氨基樹脂等軟硬樹脂共同組成。

    優點：是裝飾作用較好，施工簡便，干燥迅速，對涂裝環境的要求不高，具有較好的硬度和亮度，不易出現漆膜弊病,修補容易。

    缺點是固含量較低，需要較多的施工道數才能達到較好的效果；耐久性不太好，尤其是內用硝基漆，其保光保色性不好，使用時間稍長就容易出現諸如失光、開裂、變色等弊??；漆膜保護作用不好，不耐有機溶劑、不耐熱、不耐腐蝕。

    用途：硝基漆主要用于木器及家具的涂裝、家庭裝修、一般裝飾涂裝、金屬涂裝、一般水泥涂裝等方面。

  5、環氧樹脂

    種類：環氧漆的主要品種是雙組分涂料，由環氧樹脂和固化劑組成。

    優點：是對水泥、金屬等無機材料的附著力很強；涂料本身非常耐腐蝕；機械性能優良，耐磨，耐沖擊；可制成無溶劑或高固體份涂料；耐有機溶劑，耐熱，耐水；涂膜無毒。

    缺點：是耐候性不好，日光照射久了有可能出現粉化現象，因而只能用于底漆或內用漆；裝飾性較差，光澤不易保持；對施工環境要求較高，低溫下涂膜固化緩慢，效果不好；許多品種需要高溫固化，涂裝設備的投入較大。

    用途：主要用于地坪涂裝、汽車底漆、金屬防腐、化學防腐等方面。     

  6、氨基樹脂

    品種：主要有丁醚化三聚氰氨甲醛樹脂、甲醚化三聚氰氨甲醛樹脂、丁醚化脲醛樹脂等樹脂。氨基烤漆主要由兩部分組成：其一為氨基樹脂，其二為羥基樹脂部分（主要有醇酸樹脂、聚酯樹脂、含羥丙烯酸樹脂、環氧樹脂等樹脂）。

    優點：氨基烤漆固化后的漆膜性能極佳，漆膜堅硬豐滿，光亮艷麗，牢固耐久，具有很好的裝飾作用及保護作用。

    缺點：對涂裝設備的要求較高，能耗高，不適合于小型生產。

    用途：主要用于汽車面漆、卷材、家具涂裝、家用電器涂裝、各種金屬表面涂裝、儀器儀表及工業設備的涂裝。

  7、醇酸樹脂
    品種：①短油不干性醇酸樹脂（主要用于硝基漆、聚氨酯漆、 氨基和聚酯烤漆等）
       ②長油干性醇酸樹脂（用于自干醇酸漆）

    優點：醇酸漆具有價格便宜、施工簡單、對施工環境要求不高、涂膜豐滿堅硬、耐久性和耐候性較好、裝飾性和保護性都比較好。

    缺點：醇酸漆干燥較慢、涂膜不易達到較高的要求，不適于高裝飾性的場合。

    用途：醇酸漆主要用于一般木器、家具及家庭裝修的涂裝，一般金屬裝飾涂裝、要求不高的金屬防腐涂裝、一般農機、汽車、儀器儀表、工業設備的涂裝等方面。

  8、不飽和聚酯樹脂

    品種：不飽和聚酯漆分為氣干性不飽和聚酯和輻射固化（光固化）不飽和聚酯兩大類。

    優點：是可以制成無溶劑涂料，一次涂刷可以得到較厚的漆膜，對涂裝溫度的要求不高，而且漆膜裝飾作用良好，漆膜堅韌耐磨，易于保養。

    缺點：是固化時漆膜收縮率較大，對基材的附著力容易出現問題，氣干性不飽和聚酯一般需要拋光處理，手續較為煩瑣，輻射固化不飽和聚酯對涂裝設備的要求較高，不適合于小型生產。

    用途：不飽和聚酯漆主要用于家具、木制地板、金屬防腐等方面。

  9、乙烯樹脂、橡膠樹脂

    品種：包括氯醋共聚樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、偏氯乙烯、過氯乙烯、氯磺化聚乙烯漆、氯化橡膠等品種。

    優點：主要是耐候、耐化學腐蝕、耐水、絕緣、防霉、柔韌性佳。

    缺點：主要表現在耐熱性一般、不易制成高固體涂料、機械性能一般，裝飾性能差等方面。

    用途：主要用于工業防腐涂料、電絕緣涂料、磷化底漆、金屬涂料、外用涂料等方面。

  10、酚醛樹脂：酚醛樹脂是酚與醛在催化劑存在下縮合生成的產品。

    優點：酚醛漆干燥快，漆膜光亮堅硬、耐水性及耐化學腐蝕性好。

    缺點：酚醛漆容易變黃，不宜制成淺色漆、耐候性不好。

    用途：用于防腐涂料、絕緣涂料、一般金屬涂料、一般裝飾性涂料等方面。

（二）溶劑

    對涂料所用的溶劑的要求：

    (1) 有良好的溶解性和揮發性,溶劑與主要成膜物質混溶要均勻,揮發速度應符合施工要求。

    (2) 涂料的各組成部分無化學變化發生。

    (3) 低毒，價廉，原料來源豐富。

    溶劑品種的分類。溶劑的品種類別很多，按其化學成分和來源可分為下列幾大類：

    (1) 萜烯溶劑：絕大部分來自松樹分泌物。常用的有松節油、松油等。松節油對天然樹脂和樹脂的溶解能力大于普通的香蕉水，小于苯類。其揮發速度適中，符合油漆涂刷及干燥的要求。

    (2)石油溶劑：這類溶劑屬于烴類。是從石油中分餾而得。 常用的有汽油、松香水、火油等。汽油揮發速度極快，危險性大，一般情況下不用來作溶劑。松香水是油漆中普遍采用的溶劑，其特點是毒性較小，一般用在油性漆和磁性漆中。

    (3)煤焦溶劑：這類溶劑也屬于烴類。是將煤干餾而得。常用的有苯、甲苯、二甲苯等。苯的溶解能力很強，是天然干性油、樹脂的強溶劑，不能溶解蟲膠，但毒性大，揮發快，油漆中一般不常使用，一般作洗滌劑；甲苯的溶解能力與苯相似，主要作為醇酸漆溶劑，也可以作環氧樹脂、噴漆等的稀釋劑用，少量用在洗滌劑中使用；二甲苯的溶解性略低于甲苯，揮發比甲苯慢，毒性比苯小，可代替松香水作強力溶劑。

    (4) 酯類溶劑：是低碳的有機酸和醇的結合物，一般常用的有醋酸丁酯、乙酸乙酯、醋酸乙酯、醋酸戊酯等。醋酸乙酯溶解力比丁酯好。醋酸丁酯毒性小，一般用在噴漆中，便于施工，還可以防止樹脂和硝酸纖維析出；醋酸戊酯揮發較慢，用在纖維漆中能改進漆膜流平性和發白性。

    (5) 酮類溶劑：它是一種有機溶劑，主要用來溶解硝酸纖維。常用的有丙酮、甲乙酮、甲異丙酮、環已酮等。丙酮溶解力極強，揮發速度快能以任何比例溶于水，所以容易吸水而使漆膜干后泛白、結皮。一般與揮發慢的溶劑合用。大多用在噴漆、快干黏合劑中。但丙酮極易燃燒，用時應注意防火；甲乙酮比丙酮揮發慢，溶解力梢差，可以單獨使用；甲異丙酮溶解力高，揮發性適中，防止漆膜發白的能力很強；環已酮揮發慢，溶解性好，可使漆膜在干燥中形成光亮平滑的表面，防止氣泡的產生。

    (6) 醇類溶劑：它是一種有機溶劑，能與水混合，常用的有乙醇、丁醇等。醇類溶劑對涂料的溶解力差，僅能溶解蟲膠或縮丁醛樹脂。當與酯類、酮類溶劑配合使用時，可增加其溶解力，因此稱它們為硝基漆的助溶劑。乙醇不能溶解一般樹脂，而能溶解乙基纖維、蟲膠等。還可用來制得酒精清漆、木材染色劑、洗滌底漆等。丁醇的溶解力略低于乙醇，揮發較慢，性質與乙醇相似。常與乙醇共用，可防止漆膜發白，消除針孔、桔皮、氣泡等缺陷。丁醇的特殊效能是防止油漆的膠化，降低粘度同時還可作為氨基樹脂的溶劑。

    (7) 其他溶劑：常用的有含氯溶劑、硝化烷烴溶劑、醚醇類溶劑。含氯溶劑溶解力很強，但毒性較大，只是在某些特殊要求和脫漆劑中使用；硝化烷烴溶劑揮發速度與醋酸丁酯大致相同，同時，可溶解硝化纖維等；醚醇類溶劑是一種新興的溶劑，有乙二醇乙醚、乙二醇丁醚及其酯類等。常用于硝基漆、酚醛樹脂漆及環氧樹脂漆中。乙二醇丁醚常用作化白水。

（三）顏料和填料

    賦予涂層遮蓋力和所要求的顏色，增強其機械的物理性能
    種類：著色顏料（有機顏料、無機顏料）  體質填料   防銹功能顏料   特種顏料及功能顏料               

常見顏填料品種及特點

  1、著色顏料：具有良好的遮蓋性，可以提高涂層的乃日曬性、耐久性和耐氣候變化的性能。有些顏料能提高涂層的耐磨性。而最主要的是著色顏料可給予涂層各種色彩。

    ⑴白色顏料：鈦白TIO2、鋅鋇白…
    ⑵紅色顏料：鐵紅、甲苯胺紅、鎘紅…
    ⑶黃色顏料：鐵黃、鉻黃…
    ⑷綠色顏料：酞菁綠、鉻綠…
    ⑸藍色顏料：酞菁藍、佛青、群青、鐵藍、普魯士藍…
    ⑹紫色顏料：甲苯胺紫、喹吖啶酮紫…
    ⑺黑色顏料：炭黑、鐵黑…

  2、防銹顏料：這種顏料可使涂層具有良好的防銹能力，延長壽命。它是防銹底漆的主要原料。

    ⑴紅丹/鉛丹：能鈍化鋼鐵。有毒性，不耐酸耐堿和高溫。
    ⑵鋅鉻黃：能鈍化鋼鐵。有毒性。
    ⑶磷酸鋅/磷鋅白：金屬表面磷化。
    ⑷鐵紅、鐵黃：化學惰性，提高涂膜致密性，降低涂   膜滲透性。
    ⑸鋁粉、云母氧化鐵：表面成鱗片狀，增強涂膜封閉性，有較好的抗老化和反射紫外線功能。
    ⑹鋅粉：活性大，先被腐蝕。起保護作用。
    ⑺其他防銹顏料：四堿式鋅鉻黃、氧化鋅、堿式鉻酸鉛…

  3、體質顏料：主要用來增加涂層厚度，提高耐磨性和機械強度。

    ⑴鋇化合物：天然及沉淀硫酸鋇

    ⑵鈣化合物：重質及輕質碳酸鈣

    ⑶鋁化合物：云母粉、高嶺土等

    ⑷鎂化合物：滑石粉、輕質碳酸鎂等

    ⑸二氧化硅：硅藻土、石英粉、白碳黑等

  4、特種顏料及功能顏料 ：賦予涂料某種物殊功能

    ⑴金粉、銀粉、珠光粉、熒光顏料

    ⑵發光、蓄光顏料

    ⑶示溫顏料

    ⑷氧化亞銅（防污）

    ⑸耐高溫復合顏料

（四）助劑

  1、  潤濕分散劑        顏料是一種原始顆粒的聚集體,研磨分散的結果就是將這種聚集體解聚成原始顆粒狀態分散到漆料之中,分散效果不佳將導致解聚不完全或者重新絮凝,造成浮色發花、沉底、光澤下降等等弊病。顏料在分散時必須經歷潤濕、粉碎、穩定三個步驟。潤濕助劑增進顏料附聚體的潤濕,分散助劑穩定顏料分散體防止絮凝,一種產品常常兼具潤濕和分散功能.

  2、 流平劑           流平助劑通過降低涂膜表面張力改善流動方式獲得良好的涂膜外觀,部分特殊的助劑同時能提供滑爽、增硬、抗劃傷、防粘連的效果.
主要品種有:

    ①有機硅系流平劑
    ②丙烯酸酯流平劑
    ③其它類型流平劑（氟改性流平劑、高沸點溶劑）

  3、 消泡劑           分為抑泡劑和破泡劑。抑泡劑主要是控制泡沫的產生并將產生了的泡沫消除,大多在涂料生產和使用過程中發揮作用;破泡劑主要是將產生的小氣泡由小變大,使氣泡膜逐漸變薄而自行破泡,此類助劑在涂料的整個過程中發揮作用.

主要品種有：

    ①有機硅系消泡劑
    ②非硅系消泡劑
    ③氟改性消泡劑

  4、  附著力促進劑       改善漆膜對底材的密著  附著力促進劑的產品類型

主要品種肯：
    ①樹脂類附著力促進劑    含有多種官能團的樹脂,能與底材形成一定的化學結合,同時又能與基料互溶結合,提高附著力.PP、PE等高結晶度塑料的表面處理劑也屬此類.此類產品不同程度的存在相容性問題.
    ②硅烷偶聯劑        無機底材親水的極性表面容易吸附上一層水膜,使涂料中的疏水基料難以潤濕.

    ③鈦酸酯偶聯劑       與硅烷偶聯劑類似,只是反應基團不同.
    ④有機高分子化合物     此類促進劑相容性好,對底材潤濕性好.

  5、 消光劑          消光就是削弱反射角方向的光線強度。

主要品種有:
    ①二氧化硅(消光粉)     主要是利用溶劑揮發后漆膜收縮引起涂膜表面不平整,造成光的多角度亂反射以降低光度.

    ②硅酸鹽類         提高體系的顏料體積濃度來降低光度.

    ③ 高分子蠟        消光效果相對較弱,只使用在特殊場合.

  6、 觸變、增稠、防流掛助劑    原理簡單來說就是助劑提供聚合物內部的網狀結構的交聯吸附,粘度升高。加入剪切力將網狀結構破壞，粘度下降。撤去剪切力,網狀結構回復,于是粘度重新上升.改善產品的施工性、漆膜流平性和產品的貯存穩定性等。
主要品種:
    ① 有機膨潤土       改變體系的流變性質,提高體系的觸變性從而防止顏料沉淀及施工流掛.
    ② 氣相二氧化硅      能提供體系的三維網狀結構,可增稠、觸變、防沉、流掛.
    ③ 聚酰胺蠟        蠟溶膠顆粒在常溫條件下不能溶解在溶劑中,除能提供觸變增稠外,還具備一定的浮力,促進金屬顏料平行取向.

  7、 增塑劑          以液態存留在漆膜中的不揮發有機液體稱為增型劑，又名增韌劑、軟化劑。用來增加漆膜的柔韌度和提高漆膜的附著力，同時提高其耐寒性。

  8.  促進劑

主要品種有：

    ①金屬皂催干劑       金屬有機酸皂具有吸氧能力,能促進油類的氧化聚合.
    ②固化促進劑        有機錫、有機胺或有機酸促進體系的交聯　固化.

    ③光引發劑         促進UV涂料光固化反應.

  9、 其它助劑

代表性品種有：
    ①成膜助劑         降低水性漆膜成膜溫度、改善乳膠粒子聚結性能。

    ②防發花、防浮色劑     防止色漆施工時不同顏料的分離，是一種表面活性助劑。

    ③防結皮劑         專用于氣干性涂料在貯存過程中的防止氧化結皮，提高產品穩定性。 常用的有：甲乙酮肟、環已酮肟

 三升化工資訊      作者：小張     發布日期：2012年8月9號