油漆的性能.pptx

1陳其亮博士陳其亮博士 2004/02/082一、一、涂料概述涂料概述二、塑膠用涂料的性能特征二、塑膠用涂料的性能特征三、塑膠產品的涂裝缺陷及其對策三、塑膠產品的涂裝缺陷及其對策四、四、UV塗料簡介塗料簡介五、塗膜物性的評價方法五、塗膜物性的評價方法3一、概述一、概述涂料的定義涂料的定義：涂料是一種材料，可以采用不同的施工工藝涂覆在物件的表面上，形成粘附牢固、具有一定強度、連續的固態薄膜。保護作用裝飾作用特殊功能作用：電絕緣、電磁波屏蔽、防靜電、防霉、殺菌 作用作用4 涂料的組成涂料的組成成膜物質成膜物質:又称涂料的基料树脂，它的功能又称涂料的基料树脂，它的功能是将颜料与树脂结合在一起，在底材上形成均是将颜料与树脂结合在一起，在底材上形成均一致密的涂膜，经固化后形成涂层。一致密的涂膜，经固化后形成涂层。顏料：顏料：基本功能是赋予涂层遮盖力和所要求基本功能是赋予涂层遮盖力和所要求的颜色，增强其机械和物理性能，达到保护和的颜色，增强其机械和物理性能，达到保护和装饰效果。颜料包括无机颜料和有机颜料，如装饰效果。颜料包括无机颜料和有机颜料，如钛白，碳黑，酞青蓝，铝粉等。钛白，碳黑，酞青蓝，铝粉等。溶劑溶劑：溶剂的主要作用是将成膜物溶解或分溶剂的主要作用是将成膜物溶解或分散成均一的液体分散体系，便于涂料制备，施散成均一的液体分散体系，便于涂料制备，施工成膜，然后挥发到大气环境中。工成膜，然后挥发到大气环境中。5v 助劑：助劑：v涂料生產過程發生作用的助劑，如消泡劑、潤濕劑、分散劑、乳化劑等；v對涂料儲存過程發生作用的助劑，如防結皮劑、防沉淀劑等；v對涂料性能發生作用的助劑，如增塑劑、平光劑、防霉劑、阻燃劑、防靜電劑、紫外光吸收劑等。v對涂料施工和成膜過程發生作用的助劑，如催干劑、固化劑、流平劑、防流掛劑等；6 涂料的分類涂料的分類按涂料的形態分類和命名按涂料的成膜機理分類按涂料的施工方法分類和命名按涂料的干燥方法分類按成膜物質分類7表1 成膜物質分類表成膜物質分類表成膜物質類別主要成膜物質油脂天然物質酚醛樹脂瀝青醇酸樹脂氨基樹脂硝酸纖維素（酯）纖維素酯、纖維素醚過氯乙烯樹脂烯類樹脂丙烯酸樹脂聚酯樹脂環氧樹脂聚氨酯樹脂元素有機化合物橡膠天然植物油、動物油(脂)、合成油等鬆香及其衍生物、蟲膠、乳酪素、動物膠、大漆及其衍生物酚醛樹脂、改性酚醛樹脂等天然瀝青、(煤)焦油瀝青、石油瀝青等甘油醇酸樹脂、季戊四醇醇酸樹脂、其他醇類的醇酸樹脂、改性醇酸樹脂等三聚氰胺甲醛樹脂、脲(甲)醛樹脂等硝酸纖維素(酯)乙酸纖維素(酯)、乙酸丁酸纖維素(酯)、乙基纖維素、芐基纖維素等過氯乙烯樹脂聚二乙烯乙炔樹脂、聚多烯樹脂、氯乙烯共聚樹脂、聚乙酸乙烯及其共聚物、聚乙烯醇縮醛樹脂、聚苯乙烯樹脂、含氟樹脂、氯化聚丙烯樹脂石油樹脂等熱塑性丙烯酸樹脂、熱固性丙烯酸樹脂等飽和聚酯樹脂、不飽和聚酯樹脂等環氧樹脂、環氧酯、改性環氧樹脂等聚氨(基甲酸)酯樹脂有機硅樹脂、有機鈦樹脂、有機鋁樹脂等氯化橡膠、環化橡膠、氯丁橡膠、氯化氯丁橡膠、丁苯橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠等其他以上16類包括不了的成膜物質，如無機高分子材料、聚酰亞胺樹脂、二甲苯樹脂等8二、塑料用涂料的性能、特征二、塑料用涂料的性能、特征 塑膠用涂料首先應具備的兩個基本性質：塑膠用涂料首先應具備的兩個基本性質：v涂料對塑膠必須具有良好的附著力。v涂料不能過份溶蝕塑膠表面。選擇和設計涂料配方時應注意事項選擇和設計涂料配方時應注意事項：v根據被涂塑膠的性質來選擇涂料；v根據塑膠產品對涂膜性能的要求選擇涂料；v參考產品的價值和涂料的價格選擇涂料；v參考施工工藝選擇涂料910塑膠類型塑膠類型涂料類型涂料類型聚乙烯(PE)聚丙烯(PP)聚苯乙烯(PS)ABS聚碳酸酯(PC)丙烯酸酯環氧、丙烯酸酯環氧、氯化聚烯烴丙烯酸酯、環氧、丙烯酸過氯乙烯環氧、聚氨酯、丙烯酸酯雙組分聚氨酯、有機硅丙烯酸酯、有機硅表2 各種塑膠用涂料各種塑膠用涂料11聚氨酯涂料的性能特征聚氨酯涂料的性能特征 概述概述 在分子結構中含有氨基甲酸酯(NHCOO)重復鏈節的高分子化合物稱為聚氨酯。物理機械性能好，涂料堅硬、柔軔、光亮豐滿、漆膜附著力強耐磨 耐腐蝕性能優異，涂膜具有优异的耐油、耐酸、耐化學藥品性;施工范圍廣，可室溫固化或加熱固化，節約能源;能和各種樹酯混溶，可在廣泛的范圍內調整配方，配制成多品種、多 性能的各種涂料產品，以滿足各種通用的和特殊的使用要求。聚氨酯漆的優異性能：聚氨酯漆的優異性能：12 主要成份主要成份多異氰酸酯、多羥基樹脂、顏料、溶劑和助劑 多異氰酸酯种類多異氰酸酯种類 TDI與三羥甲基丙烷加成物 TDI三聚体:干性快、施工時限短。TDI/HDI三聚体型:干性快、施工時限短，保色性保 光性好。HDI縮二脲:不泛黃、保光性好、制戶外用高級涂料，成本較貴。HDI三聚体:不泛黃、保光耐候性比縮二脲更好，可制戶外高級涂料。IPDI三聚体:不泛黃、保光耐候性好，溶解性好，能與許多樹脂混溶。13 聚脂:耐候性好，不泛黃，耐溶劑;耐熱性好。缺點:制 造溫度過高。丙烯酸樹脂:硬度比相應的聚脂高，表干性比聚脂好 聚醚:耐寒性好，耐鹼性好，黏度低，但耐水性，耐油 性，機械強度，干燥性等均不及聚脂 環氧樹脂:其它樹脂:如含羥基的氯醋共聚体，醋酸丁酯縴維素等。多羥基樹脂多羥基樹脂(活潑氫組分活潑氫組分)14 助劑的選擇助劑的選擇a.熱塑性樹脂:典型的如醋酸丁酯縴維素。最為常用的是Eastman化學的CAB381-0.5和CAB551-0.2;b.有機硅化合物:能降低聚氨酯漆的表面張力。典型的如BYK306，也可將此類助劑與CAB合用調節。消泡劑消泡劑 BYK052，Acronal700L等。相容性更低者如BYK053，則消泡力更高;防縮孔防縮孔流平劑流平劑15 催化劑催化劑表3 各種催化劑的作用情況各種催化劑的作用情況16 溶液的組成及對涂料性能的影響溶液的組成及對涂料性能的影響 注意事項注意事項:v溶劑不含能夠與NCO反應的物質;v溶劑對NCONCO基的反應性的影響 溶劑的選擇溶劑的選擇17表6 溶劑對溶劑對NCONCO基的反應性的影響基的反應性的影響溶劑K,104L/mol.s溶劑K,104L/mol.s甲苯1.2二氧六環0.03醋酸丁脂0.18丙烯腈0.017甲乙酮0.05溶劑的选擇原则溶劑的选擇原则a.溶解度参数原则18表4 常見聚合物的溶解度参数常見聚合物的溶解度参数聚甲基丙烯酸甲酯聚醋酸乙烯酯聚碳酸酯PVC聚氨酯环氧樹脂三聚氰胺甲醛樹脂聚对苯二甲酸乙二醇酯聚甲基丙烯酸正丁酯醋酸纖維素聚苯乙烯聚丙烯腈9.39.49.59.59.79.510.59.710.99.610.110.78.710.711.48.69.715.419b.混合溶剂原则SPm=SP11SP22+SPnn式中1、2n分别表示每种纯溶剂的体积分数；SP1、SP2SPn是每种纯溶剂的溶解度参数；SPm为混合溶剂的溶解度参数。混合溶剂的组成混合溶剂的组成 混合溶剂由真溶剂、助溶剂及稀释剂3种组份组成，配方時應根据以下原则进行平衡。溶剂的挥发应均衡溶剂的挥发应均衡。醋酸丁酯法：挥发速度=(相同时间内挥发的受验溶剂的质量100)/(相同时间内挥发的醋酸丁酯的质量)20表5 不同溶劑的溶解度參數及物理性質不同溶劑的溶解度參數及物理性質21真溶剂、助溶剂与稀释剂的比例应平衡真溶剂、助溶剂与稀释剂的比例应平衡。真溶剂、助溶剂及稀释剂的比例对漆的粘度影响很大，较高含量的稀释剂或过高含量的助溶剂都会明显地提高漆的粘度。22 鋁粉顏料的選擇與分散鋁粉顏料的選擇與分散級別不透明度表面光澤度隨角異色閃光鮮映光澤粗中細低高亮暗暗亮高低低高 鋁粉顏料的選擇 浮型:硬脂酸是用來制造浮型級的 非浮型:而油酸則是典型用來制造非浮型級的(片狀、銀元型).表7 非浮型鋁粉顏料的性質非浮型鋁粉顏料的性質 鋁粉顏料的正確分散 極性溶劑(酯類、醇類和醚酯類)、芳香烴(二甲苯)、混合溶劑23 單液型熱塑性丙烯酸樹脂單液型熱塑性丙烯酸樹脂優點：1）耐候性優良，保光、保色性好2）耐化學品性及耐水性良好3）常溫自幹缺點：1）施工固體分較低2）裝飾性及豐滿度較差常用的樹脂的分子量75000120000以3040%的固體分形式供應，使用時加入了約3050%稀釋劑，施工工粘度下的固體分在1020%之間。24三、三、塑膠產品的涂裝缺陷及其對策塑膠產品的涂裝缺陷及其對策 涂料生產和儲存過程中產生的缺陷：膠化、增粘(儲存中粘度增大)、結皮、發花、混色、顏料沉淀和結塊、顏料分散不良，顏料儲存返粗以及與特殊色漆有關的其他缺陷等；涂裝過程中產生的缺陷：流掛、漆膜白化、滲色、浮色、增塑劑遷移、漆膜軟化、裂紋、橘皮、起皺、咬底、縮孔、縮邊、針孔、起泡等；涂裝后及使用過程中產生的缺陷：變色和退色、粉化、裂紋、層間剝離和脫落、起泡等。分類分類25 塗料稀釋和攪拌過程存在問題塗料稀釋和攪拌過程存在問題 雜質的混入 過濾 稀釋劑是否合適 塗裝粘度的調整和保持26 與塗裝過程有關的因素與塗裝過程有關的因素 塗裝方法：手工刷塗、輥塗、噴塗、自動噴塗、靜電噴塗等。操作者的技能 噴塗的角度、行槍速度、距離、漆膜厚度和塗裝道數、噴槍的類型等 空氣的壓力、風量、除水和除油程度 塗料補充系統：循環速度、補充量和時間27 溫度：烘房溫度及分布狀況、升溫速度 時間長短 換氣速度和空氣污染情況 與幹燥成膜條件有關的因素與幹燥成膜條件有關的因素 與晾幹放置過程有關的因素與晾幹放置過程有關的因素28 附著不牢附著不牢 原因分析原因分析：產品表面存在脫模劑；壓縮空氣含水、油等物；運輸或操作者手上的油污。對策：對策：改進模具不使用脫模劑；定期放出壓縮機中油和水，安裝氣水分離裝置；操作者戴汗布手套。29 塑膠表面被溶蝕塑膠表面被溶蝕 原因分析：原因分析：涂料中溶劑溶解力太強；塑膠產品密度不均；塑膠用樹脂聚合得不好。對策：對策：調整稀釋劑組成；改進模具，流道位置，注塑工藝中的溫度及熔融時間；對不同產地和型號的樹脂要進行選擇。30 涂料硬度不夠涂料硬度不夠 原因分析：原因分析：樹脂選擇不當;干燥得不充分；漆膜過厚；高沸點的溶劑釋放不出來。對策：對策：選擇硬度較高的涂料；提高干燥效率；選擇小噴槍涂膜，控制在1015m；調整溶劑組成。31 溶劑蒸發過快。施工現場濕度過大。涂料自身帶有水或底材表面未干燥好。涂膜白化涂膜白化 現象現象：涂料在干燥過程中或成膜后產生云霧狀白色漆膜，也稱之為泛白。原因分析原因分析：涂裝過程中漆膜中混入水份。32 選擇適當溶劑和稀適劑，控制其揮發速度，防止漆膜表面溫度過低，以及防止聚合物析出。嚴格控制環境的相對濕度70%，濕度大時可加入防潮劑。底材表面要烘幹，最好保証其溫度高於環境溫度。噴塗時稀釋劑要脫水，杜絕壓縮空氣帶水。嚴格樹脂和溶劑體系及稀釋劑的配比，防止聚合物在塗裝過程析出。對策對策33 聚合物與溶劑接觸後其表面能降低；溶劑分子滲入聚合物內部；溶劑使聚合物表層發生溶脹；溶劑揮發後表層體積收縮，產生應力；塑料加工殘余內應力與外應力協同作用導致裂紋。表面裂紋表面裂紋 現象現象 聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)ABS樹脂以及聚碳酸酯(PC)等熱塑性塑料塗裝後，漆膜表面產生微細裂紋，稱之為微裂(crazing)，或者叫做溶劑開裂。有關因素：有關因素：34 塗料溶劑和稀釋劑的適當選擇溶劑的溶解力和揮發速度的搭配。選擇適當的塗料幹燥方法和升溫程序，減少幹燥過程中產生應力。對策對策35 橘皮橘皮 現象現象 塗料塗裝時，不是生成平滑的表面，而是形成如橘子皮那樣凹凸不平的現象。原因分析原因分析 橘皮產生的根源在於漆膜不能很好的流平。對策對策 為防止橘皮的產生關鍵是改善塗層表面的表面張力狀態。通常添加少量硅油等助劑可取得明顯效果。363738394041424344454647THANK YOU!