工匠学堂 现代涂装与涂料③(每周三、五更新)
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工匠学堂 现代涂装与涂料③(每周三、五更新)

2024-04-14 设备
  • 产品概述

  了解它们的特性,能让我们依据需求选择正真适合的涂料,达到长久养护甚至特殊功能的目的。

  硅树脂是以硅为骨架的缩合物,但它作为涂料时,很少使用纯硅,大都会选择以醇酸、环氧、苯酚、丙烯酸、三聚氰胺树脂等作为改性剂的改性硅树脂。

  无论是纯硅树脂还是改性硅树脂,都以其优良的耐热性、耐寒性、耐化学性、耐候性、电绝缘性而著称。

  纯硅树脂涂料是带有甲基和苯基的聚合物,耐热度范围为200~250℃,随着甲基数目增加,涂膜的柔韧性和疏水性提升,耐热性降低;改性硅树脂有醇酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂等,耐热度范围为150~200℃;如果在硅树脂中加入耐热颜料、铝粉、石墨、陶瓷粉等无机填料,它甚至能承受住300~650℃的高温。

  作为一种耐热涂料,它常用于发动机、排气管或吸热管、化工厂反应釜内表面、火炉、熔炉、烟囱等的涂装,也可当作电绝缘涂料,用于电机、变压器、铜线、玻璃纤维布等的涂刷,除此之外,它还具备云母和叠层制品的粘合等用途。

  含氟聚合物涂料是由氟乙烯、氟氯乙烯、氟乙烯、偏二氟乙烯等含氟单体的聚合物制成,这些单体具备优秀能力的耐热性、耐化学性、耐磨性等。

  虽然树脂的组成及聚合度会影响涂料状态,但由于树脂的惰性,很难将其转化为溶液,所以耐热氟树脂涂料大致上可以分为分散涂料和粉末涂料。

  分散涂料的具体耐热数值为:四氟乙烯树脂(PTFE)为260℃、四氟乙烯/六氟丙烯共聚树脂(FEP)为200℃、三氟氯乙烯树脂(PCTFE)为180℃、氟聚乙烯树脂(PVF)为150℃。

  粉末涂料的具体耐热数值为:四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚树脂(PFA)为260℃、四氟乙烯/六氟丙烯共聚树脂(FEP)为200℃、乙烯/三氟共聚树脂为150℃、四氟乙烯/乙烯共聚树脂(ETFE)为150℃。

  由于氟树脂涂料成本高昂,所以使用有限,大多数都用在特种高档表面处理钢板、要求具备高耐热性以及耐磨性的机械零件、需要耐热的煎锅、锅、水壶等厨房用具、以及机械设备的涂装等。

  快速干燥的溶液型涂料通常称为喷漆,它和油性涂料及之前介绍过的合成树脂涂料的涂膜分子量有较大差异,喷漆涂膜的分子量巨大,所以仅靠溶剂挥发即可形成涂膜,还可通过溶剂重新溶解成形的涂膜。

  根据涂膜的主要成分,可大致分为纤维素衍生物喷漆、乙烯基喷漆、丙烯酸喷漆等,但如果只说喷漆,一般是指硝基喷漆。除了按树脂原料分类外,还可以按用途和涂装办法来进行分类,例如木材用喷漆、金属用喷漆、底漆等。

  这是一种应用广泛的喷漆,它以硝化纤维、树脂、增塑剂为涂膜主要成分,能形成快干、坚韧的漆膜。将纤维素溶解在硝酸中形成硝酸纤维素(NC),然后添加醇酸树脂或乙烯、丙烯酸、三聚氰胺等树脂,再加入邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二辛酯(DOP)等作为增塑剂。硝基喷漆的溶剂大多使用酯、酮、葡萄糖酯及醇的混合物,它不仅赋予涂料流动性,还会影响涂膜的干燥情况、涂装表面状况、光泽度等各项物理性能,因而非常重要。

  高固含量的蚀洗底漆具备优秀能力的光泽度、附着力和耐候性,常用于汽车修理、木工用途。

  这是一种由聚乙烯醇缩丁醛(PVB)和作为防锈颜料的铬酸锌混合而成的底漆,在使用前添加磷酸以兼顾金属表面处理和防锈,PVB、铬酸锌、磷酸会在金属表面发生复杂的反应,形成一层惰性薄膜。作为金属涂装前的预处理剂,蚀洗底漆的使用必不可少,尤其是用于铝板和镀锌钢板时,可以有明显效果地提升防锈能力及附着力。

  这种喷漆以丙烯酸或甲基丙烯酸酯、苯乙烯、醋酸乙烯酯等热塑性丙烯酸树脂作为涂膜的主要成分,仅靠溶剂挥发即可形成涂膜。丙烯酸漆无色透明,具有优良的保光性、保色性、耐候性。

  丙烯喷漆作为金属喷漆尤为合适,因其色泽美观,被大范围的应用于汽车和铁路车辆外饰、家电、办公设备等金属制作的产品的高档饰面。

  这些涂料大致可分为使用树脂溶液作为载体的“溶液涂料”,和将粉末树脂分散在增塑剂(以及少量溶剂)中制成的“溶胶涂料”。它们的共同特征是涂膜具备抵抗腐蚀能力,尤其是耐碱性。但由于它们的作业性和附着力不好,需要适当的底漆涂层。

  这是种以氯乙烯、醋酸乙烯共聚树脂为涂膜主要成分的热塑性树脂溶液型涂料,醋酸乙烯的含量通常为9~15%。

  这种树脂极易溶于酯类、酮类以及芳烃混合物,其涂膜具有优良的耐水性、耐油性和耐化学性,但是颜料分散性较差、粘度高,因此还具有不易使用,成膜效果差的缺点。

  作为一种耐化学腐蚀涂料,它被用作工厂设备、罐体、管道内外、机械工具的防腐蚀涂层、船底涂层、可剥离涂层等。

  乙烯基溶胶涂料是将氯乙烯树脂的微细粉末分散或悬浮于增塑剂或增塑剂+少量溶剂中而制成的糊状涂料。

  分散在增塑剂中的产物称为“增塑溶胶”,分散在增塑剂+溶剂中的产物称为“有机溶胶”,加热到170~200℃后,树脂颗粒就会相互融合在一起,从而形成涂膜。

  ①由于不含溶剂,塑料溶胶只需一次涂布即可形成数毫米的厚膜,而有机溶胶能形成零点几毫米的厚膜,

  ②可在钢板或铝板上进行压花或印刷,赋予其类似于皮革或布料的手感、隔绝声音的效果等,这种涂装金属板材被广

  醇基涂料是将醇溶性树脂溶于酒精制成的溶剂挥发干燥型涂料,其干燥速度快、质感好、有光泽,且价格低,所以长期以来一直用于木制家具的透明涂料。近年来为弥补天然树脂涂膜的缺陷,人们开始使用合成树脂。

  虫胶清漆是将蠕虫、幼虫分泌物形成的天然虫胶溶解在酒精中制成的,普通虫胶清漆中的虫胶含量为20~30%,漆体在室温下干燥10~30分钟,2~3小时后即可对涂层表明上进行抛光处理,木材的防油剂、防雾剂、木制家具底漆、油性漆的底漆等使用中常用到它。

  为了弥补虫胶清漆的缺点,合成树脂快干清漆诞生了。这类涂料大多是用于改善虫胶清漆的耐热性和耐水性,均用于木制品。例如以PVB+醇溶性酚醛树脂为主要涂层成分的产品,以及在松香改性马来酸树脂中加入少量硝化纤维素和增塑剂的产品等等。

  这是一种用水代替有机溶剂的涂料。近年来,基于有机溶剂引起的工作环境恶化、空气污染和节能的问题,水性涂料被开发出来,这一些产品可大致分为乳胶涂料和水溶性树脂涂料,前者是一种室温干燥的热塑性聚合物,后者是一种用作烧结涂料的热固性聚合物。

  市售的乳胶涂料(乳胶漆)是以乙烯基、丙烯酸、苯乙烯、丁二烯、不饱和碱性酯等乳液聚合单体为载体的涂料,其特征包括:①由于不使用有机溶剂,因此不存在安全卫生问题。② 刷涂特性良好。③干燥快速。④ 如采用耐碱聚合物,可用在混凝土、砂浆等材料上进行涂装。⑤干燥后的涂膜具有耐水洗性等性能,常用于建筑物涂装。

  水溶性树脂涂料主要由合成干性油、醇酸、聚酯、环氧酯、丙烯酸等成分为主体,使用部分溶剂,常用于烧结。它大范围的使用在汽车车身、汽车零部件、电气产品等领域,浸涂以及常温干燥也常用到水溶性树脂涂料。

  粉末涂料是在热塑性或热固性树脂中加入颜料、填充剂、固化剂、增塑剂等成分,然后制成细微粉末状的合成树脂组合物。

  热塑性粉末涂料所用树脂包括氯乙烯、聚烯烃(聚乙烯)、聚酰胺(尼龙)、纤维素酯(CAB)、氟树脂等,通过粉末颗粒之间的热熔合会形成涂层。

  热固性粉末涂料中的树脂材料是环氧树脂、丙烯酸树脂和聚酯树脂,其中环氧树脂粉末涂料的产量较大。这些树脂在烧结前的分子量很低,但当它们被热熔合时,涂料中的固化剂而开始交联反应,从而转化为高分子。

  ①由于涂料是无溶剂型,无需担心大气污染,因为是粉末状,还能回收再利用。②只需一次涂装就可以获得厚涂膜。③可实现作业自动化、全面涂膜管理、产品长寿命。④ 作业安全性高,无需担心发生火灾。

  由于需要高温烘烤(160~200℃),因此仅限可承受高温产品,对需要具备耐久性、耐候性、抵抗腐蚀能力、质感的产品来说,粉末涂料具有很大的优势。

  高固含涂料与传统溶剂型涂料基本相同,但在不影响施工性和涂膜性能的前提下,减少了溶剂量、增加了固形物成分,通常是指涂料中固形物成分在75%以上、涂装时的固形物成分在70%以上的涂料产品,相比于常规涂料,树脂自身的粘度降低,并使用低粘度固化剂或共反应树脂,下面是部分分类:

  改性环氧树脂涂料是利用煤焦油沥青、酚醛树脂等非反应性增塑剂以及树脂对一部分环氧树脂进行改性而制成的涂料,典型例子是焦油环氧树脂涂料,其有机溶剂含量低于纯环氧树脂涂料,价格低且防腐蚀性能优秀,被用于船舶、钢结构、化工厂设备等的防腐蚀、耐化学药剂涂装。

  这是种以低粘度多元醇和多异氰酸酯化合物为原料、以脂肪族异氰酸酯为固化剂的高固含涂料,用途与环氧类高固含涂料相同,多用于船舶和化工厂设备等。

  其中最有名的是以烷基硅酸盐或碱金属硅酸盐作结合剂,与锌粉结合的富锌涂料,用于耐化学药剂、耐腐蚀用途。

  这么多的涂料种类,你使用过哪些呢?其实不一样的涂料,还需要不同的涂布方法,才能事半功倍,下一期我们将来继续学习不同涂料对应的涂布方法。

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