涂料是什么?
“早期大多以植物油为主要原料,故被叫做“油漆”。 不论是传统的以天然物质为原料的涂料产品,还是现代发展中的以合成化工产品为原料的涂料产品,都属于有机化工高分子材料,所形成的涂膜属于高分子化合物类型。按照现代通行的化工产品的分类,涂料属于精细化工产品。
涂料,在中国传统称为油漆。中国涂料界比较权威的《涂料工艺》一书是这样定义的:“涂料是一种材料,这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面,形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜,又称漆膜或涂层。”涂料,我们平常所说的油漆只是其中的一种。指涂布于物体表面在一定的条件下能形成薄膜而起保护、
装潢或其他特殊功能(绝缘、防锈、防霉、耐热等)的一类液体或固体材料。因早期的涂料大多以植物油为主要原料,故又称作油漆。现在合成树脂已大部分或全部取代了植物油,故称为涂料。
作用主要有三点:保护,装饰,和掩饰产品的缺陷,提升产品的价值主要成分1 成膜物质 是涂膜的主要成分,包括油脂、油脂加工产品、纤维素衍生物、天然树脂和合成树脂。成膜物质还包括部分不挥发的活性稀释剂,它是使涂料牢固附着于被涂物面上形成连续薄膜的主要物质,是构成涂料的基础,决定着涂料的基本特性。
涂料,在中国传统名称为油漆。所谓涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面,并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜,通常是以树脂、或油、或乳液为主,添加或不添加颜料、填料,添加相应助剂,用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。
中国涂料界比较权威的《涂料工艺》一书是这样定义的:“涂料是一种材料,这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面,形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜,又称漆膜或涂层
涂料的分类方法很多,通常有以下几种分类方法:
按产品的形态来分,可分为:液态涂料、粉末型涂料、高固体分涂料。
按涂料使用分散介质:溶剂型涂料;水性涂料(乳液型涂料、水溶性涂料)。
按用途可分为建筑涂料、罐头涂料、汽车涂料、飞机涂料、家电涂料、木器涂料、桥梁涂料、塑料涂料、纸张涂料、船舶涂料、风力发电涂料、核电涂料、管道涂料、钢结构涂料、橡胶涂料、航空涂料等。
按其性能来分,可分为:防腐蚀涂料、防锈涂料、绝缘涂料、耐高温涂料、耐老化涂料、耐酸碱涂料、耐化学介质涂料。
发展
历史
涂料
涂料工业属于近代工业,但涂料本身却有着悠久的历史。中国是世界上使用天然树脂作为成膜物质的涂料——大漆最早的国家。早期的画家使用的矿物颜,是水的悬浮液或是用水或清蛋白来调配的,这就是最早的水性涂料。真正懂得使用溶剂,用溶剂来溶解固体的天然树脂,制得快干的涂料是19世纪中叶才开始的。所以从一定意义上讲,溶剂型涂料的使用历史远没有水性涂料那么久远。最简单的水性涂料是石灰乳液,大约在一百年前就曾有人计划向其中加入乳化亚麻仁油进行改良,这恐怕就是最早的乳胶漆。从20世纪30年代中期开始,德国开始把聚乙烯醇作为保护胶的聚醋酸乙烯酯乳液作为涂料展色使用。到了50年代,纯丙烯酸酯乳液在欧洲和美国就已经有限售,但是由于价格昂贵,其产量没有太大增加。进入60年代,在所有发展的乳状液中,最为突出的是醋酸乙烯酯-乙烯,醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯共聚物也有所发展,产量有所增加。70年代以来,由于环境保护法的制定和人们环境保护意识的加强,各国限制了有机溶剂及有害物质的排放,从而使油漆的使用受到种种限制,75%的制造油漆的原料来自石油化工,由于西方工业国家的经济危机和第三世界国家调整石油价格所致,在世界范围内,普遍要求节约能源和节约资源。基于上述原因,水性涂料,特别是乳胶漆,作为代油产品越来越引起人们的重视。水性涂料的制备技术进步很快,特别是乳液合成技术进步更快。
70-80 年代作为当代水性涂料的代表——乳胶漆得到了一定的发展,但推广应用却进入了低谷。乳胶漆要和风行全国的内墙涂料进行价格竞争,其结果是身败名裂,甚至被相当部分的建筑商和装饰业所否定,同时风行一时的瓷砖又把外墙乳胶漆的市场夺去了大半。90年代至今,不光乳胶漆的质量性能大大提高,在价格上也慢慢被人们接受。特别是以荷兰、日本为首的多国大型涂料公司进入我国市场,真正揭开了现代水性涂料的新篇章。
发展
在一个供大于求的需求经济时代,企业成功的关键就在于,是否能够在需求尚未形成之时就牢牢的锁定并捕捉到它。那些成功的公司往往都会倾尽毕生的精力及资源搜寻产业的当前需求、潜在需求以及新的需求!
“十二五”期间,防腐涂料将进入发展成长的黄金时期,其规模、品种、性能都将得到大幅提高。与此同时,防腐涂料的竞争规模也必将扩大,竞争态势愈加明显。
随着涂料行业竞争的不断加剧,大型涂料企业间并购整合与资本运作日趋频繁,国内优秀的涂料生产企业愈来愈重视对行业市场的研究,特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究。正因为如此,一大批国内优秀的涂料品牌迅速崛起,逐渐成为涂料行业中的翘楚!
新趋势
目前涂料发展的新趋势之一就是仿石涂料的研究和运用。仿石涂料就是通过涂料模仿真石材的装饰效果,更加节能环保,也更安全,也被称为液态石。其包括水包水多彩涂料、水包砂多彩涂料、氟碳漆等等。因其成本更低、装饰效果更加、更加安全而在市场上得到广泛地应用。
行业结构
定义:
涂料,在中国传统名称为油漆。所谓涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面,并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜,通常是以树脂、或油、或乳液为主,添加或不添加颜料、填料,添加相应助剂,用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。
作用:
首先是保护功能
防腐、防水、防油、耐化学品、耐光、耐温等。物件暴露在大气之中,受到氧气、水分等的侵蚀,造成金属锈蚀、木材腐朽、水泥风化等破坏现象。在物件表面涂以涂料,形成一层保护膜,能够阻止或延迟这些破坏现象的发生和发展,使各种材料的使用寿命延长。所以,保护作用是涂料的一个主要作用。
其次是装饰功能
颜色、光泽、图案和平整性等。不同材质的物件涂上涂料,可得到五光十色、绚丽多彩的外观,起到美化人类生活环境的作用,对人类的物质生活和精神生活做出不容忽视的贡献。
然后是其他功能
标记、防污、绝缘等。对现代涂料而言,这种作用与前两种作用比较越来越显示其重要性。现代的一些涂料品种能提供多种不同的特殊功能,如:电绝缘、导电、屏蔽电磁波、防静电产生等作用防霉、杀菌、杀虫、防海洋生物粘附等生物化学方面的作用耐高温、保温、示温和温度标记、防止延燃、烧蚀隔热等热能方面的作用反射光、发光、吸收和反射红外线、吸收太阳能、屏蔽射线、标志颜色等光学性能方面的作用防滑、自润滑、防碎裂飞溅等机械性能方面的作用还有防噪声、减振、卫生消毒、防结露、防结冰等各种不同作用等。
分类
涂料的分类方法很多,通常有以下几种分类方法:
按产品的形态来分,可分为:液态涂料、粉末型涂料、高固体分涂料。
按涂料使用分散介质:溶剂型涂料;水性涂料(乳液型涂料、水溶性涂料)。
按用途可分为建筑涂料、罐头涂料、汽车涂料、飞机涂料、家电涂料、木器涂料、桥梁涂料、塑料涂料、纸张涂料、船舶涂料、风力发电涂料、核电涂料、管道涂料、钢结构涂料、橡胶涂料、航空涂料等。
按其性能来分,可分为:防腐蚀涂料、防锈涂料、绝缘涂料、耐高温涂料、耐老化涂料、耐酸碱涂料、耐化学介质涂料。
按是否有颜色,可分为:清漆、色漆。
按其施工工序来分,可分为:封闭漆、腻子、底漆、二道底漆、面漆、罩光漆。
按施工方法可分为刷涂涂料、喷涂涂料、辊涂涂料、浸涂涂料、电泳涂料等。
按功能可分为不粘涂料、铁氟龙涂料、装饰涂料、防腐涂料、导电涂料、防锈涂料、耐高温涂料、示温涂料、隔热涂料、防火涂料、防水涂料等。
家用油漆可分为内墙涂料、外墙涂料、木器漆、金属用漆、地坪漆。
按漆膜性能分(防腐漆、绝缘漆、导电漆、耐热漆……)
按成膜物质分(天然树脂类漆、酚醛类漆、醇酸类漆、氨基类漆、硝基类漆、环氧类漆、氯化橡胶类漆、丙烯酸类漆、聚氨酯类漆、有机硅树脂类漆、氟碳树脂类漆、聚硅氧烷类漆、乙烯树脂类漆……)
按基料的种类分类:可分为有机涂料、无机涂料、有机—无机复合涂料。有机涂料由于其使用的溶剂不同,又分为有机溶剂型涂料和有机水性(包括水乳型和水溶型)涂料两类。生活中常见的涂料一般都是有机涂料。无机涂料指的是用无机高分子材料为基料所生产的涂料,包括水溶性硅酸盐系、硅溶胶系、有机硅及无机聚合物系。有机—无机复合涂料有两种复合形式,一种是涂料在生产时采用有机材料和无机材料共同作为基料,形成复合涂料;另一种是有机涂料和无机涂料在装饰施工时相互结合。
按装饰效果分类:可分为:1.表面平整光滑的平面涂料(俗称平涂),这是最为常见的一种施工方式;2.表面呈砂粒状装饰效果的砂壁状涂料,如真石漆;3.形成凹凸花纹立体装饰效果的复层涂料,如浮雕。
按在建筑物上的使用部位分类:分为内墙涂料、外墙涂料、地面涂料、门窗涂料和顶棚涂料。
按使用功能分类:可分为普通涂料和特种功能性建筑涂料(如防火涂料、防水涂料、防霉涂料、道路标线涂料等)。
按照使用颜色效果分类:如金属漆,本色漆(或者叫作:实色漆),透明清漆等。
防火涂料又叫什么——答案:防火漆;阻燃涂料。
防火涂料就是通过将涂料刷在那些易燃材料的表面,能提高材料的耐火能力,减缓火焰蔓延传播速度,或在一定时间内能阻止燃烧,这一类涂料称为防火涂料,又叫做防火漆;阻燃涂料。
防火涂料是用于可燃性基材表面,能降低被涂材料表面的可燃性、阻滞火灾的迅速蔓延,用以提高被涂材料耐火极限的一种特种涂料。
施用于可燃性基材表面,用以改变材料表面燃烧特性,阻滞火灾迅速蔓延或施用于建筑构件上,用以提高构件的耐火极限的特种涂料,称防火涂料。
【防火原理】
防火涂料的防火原理大致可归纳为以下五点:
⑴、防火涂料本身具有难燃性或不燃性,使被保护基材不直接与空气接触,延迟物体着火和减少燃烧的速度。
⑵、防火涂料除本身具有难燃性或不燃性外,它还具有较低的导热系数,可以延迟火焰温度向被保护基材的传递。
⑶、防火涂料受热分解出不燃惰性气体,冲淡被保护物体受热分解出的可燃性气体,使之不易燃烧或燃烧速度减慢。
⑷、含氮的防火涂料受热分解出NO、NH3等基团,与有机游离基化合,中断连锁反应,降低温度。
⑸、膨胀型防火涂料受热膨胀发泡,形成碳质泡沫隔热层封闭被保护的物体,延迟热量与基材的传递,阻止物体着火燃烧或因温度升高而造成的强度下降。
【材料组成】
厚涂型钢结构防火涂料的基本组成是:胶结料(硅酸盐水泥、氯氧化镁或无机高温黏结剂等)、骨料(膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、硅酸铝纤维、矿棉、岩棉等)、化学助剂(改性剂、硬化剂、防水剂等)、水。钢结构防火涂料基料的硅酸盐水泥、氯氧化镁水泥和无机黏结剂,常用的无机黏结剂包括碱金属硅酸盐类以及磷酸盐类物质等。
但在碱金属硅酸盐中往往都存在着游离的碱金属离子,空气中的酸性气体和CO2等将与其发生化学反应。如果单独用碱金属硅酸盐来作为涂料的基料时会使涂膜不耐水、不耐潮、耐候性差,并且涂层容易出现开裂、脱粉等不良现象。因此如果采用碱金属硅酸盐作为钢结构防火涂料的基料,首先要解决的关键问题就是对其进行改性,即解决对游离的碱金属离子的抑制问题。
磷酸盐类黏结剂也是常用的无机黏结剂,用它作为防火涂料的基料时,避免了碱性氧化物与空气中的酸性气体反应的问题,从而提高了涂料的耐候性、耐水性等理化性能指标。但是,磷酸盐类黏结剂中M/P的摩尔比(M指金属,P是磷)对涂料的贮存稳定性、耐水性以及涂料与钢基材的黏结力等各项性能都有直接的影响。因此,在以磷酸盐为基料的钢结构防火涂料的研制中,基料摩尔比的控制是很重要的。
由于厚型钢结构防火涂料的涂层厚而且用量多,增加建筑物自重。因此,在涂料应注意加入一些轻质材料和高效隔热骨料以降低涂料的密度。用得最多的轻质隔热骨料主要是膨胀蛭石和膨胀珍珠岩。
蛭石是一种含铁、镁的铝硅酸盐类矿物质,具有层状结构,层间有结晶水。它受热膨胀时,会像水蛭一样蠕动,故名蛭石。蛭石经过晾干、破碎、筛选,在850~1000的温度下煅烧,颗粒会膨胀20倍以上,形成膨胀蛭石。其密度为80~200kg/m3,热导率为0.17~0.25W/(m·K),耐火性能强,吸声、隔声性能好,无毒无味,是防火涂料的重要掺材。
珍珠岩是一种玻璃质岩石,经破碎、筛分、预热、瞬间焙烧,可膨胀至20倍左右,形成具有蜂窝泡沫状结构的膨胀珍珠岩。膨胀珍珠岩的质量极轻,容重为80-250kg/m3,热导率为0.042~0.076W/(m·K),具有保温、隔热、不燃、无毒、化学稳定性好等特性,也是防火涂料中的重要填料。
【质量检查】
1.可在现场对产品的质量作一初步的检查:在已施工好的基材上切取2~3块小样,或取少量样品涂在2~3块150mm×150mm胶合板上,按实际施工的情况涂刷。待干透后,用酒精灯的火焰检查。火焰高度40mm左右,施加火焰的时间一般为20min,检查涂层发泡情况。正常的情况下,按规定的用量(一般为500克/平方米)施工,一级防火涂料的泡层厚度为20mm以上,二级防火涂料的泡层厚度为10mm以上,泡层应均匀致密。
2.合格膨胀型防火涂料在受到喷灯等强火灼烧时,会大量发泡膨胀,表面聚集凸起,数分钟内不会出现烧损现象,而假冒伪劣防火涂料则基本不发泡,会出现大量散落掉渣的情况,木质基材也会很快发生燃烧破损的现象。
3.查验该产品是否具有国家级消防质检中心出具的合格检验报告,也可上网查询。防火涂料实行国家强制性产品认证制度,市场上销售的防火涂料应具备国家强制性产品认证证书和型式检验合格报告。
4.在实际使用中,为了保证防火涂料的防火及其他使用性能,一般需要采用透明的罩面涂层。防火涂料的用量一般为350~500克/平方米,罩面涂层的用量一般为50克/平方米。
【防火知识】
种类
防火涂料种类很多,但是按照防火涂料的使用对象以及防火涂料的涂层厚度来看,一般分为饰面型涂料和钢结构防火涂料。
饰面型防火涂料一般用作可燃基材的保护性材料,具有一定的装饰性和防火性,又分为水性和溶剂型两大类。而钢结构防火涂料主要是用作不燃烧体构件的保护性材料,这类防火涂料的涂层比较厚,而且密度小、导热系数低,所以具有优良的隔热性能,又分为有机防火涂料和无机防火涂料。
评定质量
既然防火涂料是用来阻滞火势的蔓延,那么怎样的防火涂料的质量才是好的呢?有怎样的评判标准?国内防火涂料总共分为一、二、三级,当然是一级性能最好。防火涂料的质量的好坏其实主要由防火涂料的防火性能和理化性能决定。防火性能包括耐燃时间、火焰传播比值、失重及碳化体积等四个指标,可以分别根据国家标准进行大板燃烧法、隧道燃烧法、小室燃烧法试验得出。而理化性能主要包括固体含量、粘度、柔韧性、冲击强度、附着力、干燥时间和耐水性。其技术指标则根据国家标准试验后获得。
耐火性能
是否防火涂料的涂层越厚,它的耐火性能就越好呢?一般来说是这样的,对非膨胀型防火涂料来说,正是依赖于它本身的难燃性和不燃性来阻止火焰传播。所以,涂层越厚,高温下形成的一种釉状物也越厚,防火涂料的隔热效果也会得到提高。对膨胀型防火涂料来说,涂层厚,受火膨胀发泡,形成隔绝氧气和隔热的泡沫层也愈厚,同时部分含氮防火涂料分解出的[NO]、[NH3]等基团增多,与有机游离基化合,中断链锁反应的效果也好。所以,从提高耐火性能来说,防火涂料处理时,涂层越厚越好。
遇火燃烧
为什么有的防火涂料遇火也会燃烧呢?要解释这个问题,我们首先来看,防火涂料由基料、分散介质、阻燃剂、溶剂等组成。施工前的防火涂料遇火发生燃烧,其实是防火涂料中的易燃液体溶剂在燃烧,而防火涂料的基料、阻燃剂等物质是不会燃烧的。因为溶剂型防火涂料以有机溶剂为溶剂,如200号溶剂汽油、正丁醇、丙酮、环己酮、甲苯等,因此,这些防火涂料一旦从桶里漏出来,就容易引起火灾。涂在建筑构件上的防火涂料,只有在溶剂蒸发完以后,才能起到阻火隔热的作用。
耐火性能
用防火涂料处理提高建筑构件的耐火性能效果好吗?随着我国阻燃科学的发展,先进、优质的防火涂料应运而生,从正常应用情况看,效果是明显的。
分类
饰面防火涂料木材防火涂料钢结构防火涂料、混凝土结构防火涂料、隧道防火涂料、电缆防火涂料。
防火涂料是由基料(即成膜物质)、颜料、普通涂料助剂、防火助剂和分散介质等涂料组分组成的。除防火助剂外,其他涂料组分在涂料中的作用和在普通涂料中的作用一样,但是在性能和用量上有的具有特殊要求。
【防火原理】
超薄型或薄型
涂覆在钢结构上的超薄型或薄型钢结构防火涂料的防火隔热原理是防火涂料层在受火时膨胀发泡,形成泡沫,泡沫层不仅隔绝了氧气,而且因为其质地疏松而具有良好的隔热性能,可延滞热量传向被保护基材的速度根据物理化学原理分析,涂层膨胀发泡产生的泡沫层的过程因为体积扩大而呈现吸热反应,也消耗了燃烧时的热量,有利于降低体系的温度,这几个方面的作用,使防火涂料产生显著的防火隔热效果。
厚型钢结构
涂覆在钢构件上的厚型钢结构防火涂料的防火隔热原理是防火涂料受火时涂层基本上不发生体积变化,但涂层热导率很低,延滞了热量传向被保基材的速度,防火涂料的涂层本身是不燃的,对钢构件起屏障和防止热辐射作用,避免了火焰和高温直接进攻钢构件.还有涂料中的有些组分遇火相互反应而生成不燃气体的过程是吸热反应,也消耗了大量的热,有利于降低体系温度,故防火效果显著,对钢材起到高效的防火隔热保护.另外该类钢结构防火涂料受火时涂层不发生体积变化形成釉状保护层,它能起隔绝氧气的作用,使氧气不能被保护的易燃基材接触,从而避免或降低燃烧反应.但这类涂料所生成釉状保护层导热率往往较大,隔热效果差.为了取得一定的防火隔热效果,厚涂型防火涂料一般涂层较厚才能达到一定的防火隔热性能要求。