涂料的组成成分有哪些
涂料一般由成膜物质、颜料、助剂、溶剂四部分组成。
1、成膜物质:
在涂料上成膜物质一般包括:油脂、天然树脂、酚醛树脂、沥青、醇酸树脂、氨基树脂、纤维素、过氯乙烯树脂、烯类树脂、丙烯酸类树脂、聚脂树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、元素有机化合物、橡胶、其它(无机高分子,二甲苯树脂等)。成膜物质一般分为两大类:第一类在成膜过程中组成结构不发生变化,既成膜物质与涂膜的组成结构相同,这类成膜物质称为非转化型成膜物质,它们具有热塑性,受热软化,冷却后又变硬等特点。另一类是指在成膜过程中组成结构发生变化,既成膜物质形成与原来组成结构完全不相同的涂膜,称为转化型成膜物质,这类成膜物质在热,氧或其它物质作用下能够聚合成与原来组成不同的不溶不熔的网状高聚物。
2、颜料:
主要作用是呈现色彩,并有保护和装饰性能,一般可分为两大类:着色颜料和体颜料,它不能单独成膜。
3、助剂:
对涂料或涂膜的某一特定方面的性能起改进作用,所以不同涂料的品种使用不同的助剂,即使是同一型号的涂料由于使用方法,目的或性能要求不同,也需要使用不同的助剂,一种涂料也可以使用多种助剂,以发挥其不同的作用。总之,助剂的使用是根据涂料和涂膜的不同要求而决定的。
一般现在涂料可使用的助剂可以分为以下类型:
A:对涂料生产过程发生作用的助剂,如消泡剂、油温剂、分散剂、乳化剂等。
B:对涂料储存过程发生作用的助剂,如防结皮剂、防沉淀剂等。
C:对涂料施工成膜过程发生作用的助剂,如增塑剂、平先剂、防霉剂、防燃剂。
4、溶剂:
溶剂的主要作用是将涂料的成膜物质溶解或分散为液态,以使易于施工成薄膜,而当施工后又能从薄膜中挥发至大气中,从而使薄膜形成固态的涂膜。所以一般将溶剂组份习惯上称为挥发份。但是,现在在其个别的涂料中溶剂能参与漆膜的形成,把这种溶剂通称为反应性溶剂或活性稀释剂。
涂料的一般组成一般涂料的组成中包含成膜物质、颜填料、溶剂、助剂共四类成分。成膜物质是组成涂料的基础,它对涂料的性质起着决定作用。转化型涂料成膜物主要有干性油和半干性油,双组分的氨基树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂、热固型丙烯酸树脂、酚醛树脂等等。
颜填料:颜料可以使涂料呈现出丰富的颜色,使涂料具有一定的遮盖力,并且具有增强涂膜机械性能和耐久性的作用.颜料的品种很多,在配制涂料时应注意根据所要求的不同性能和用途仔细选用,特点是基本不具有遮盖力,在涂料中主要起填充作用.填料可以降低涂料成本,增加涂膜的厚度,增强涂膜的机械性能和耐久性。常用填料品种有滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、二氧化硅等。
溶剂:除了少数无溶剂涂料和粉末涂料外,溶剂是涂料不可缺少的组成部分。一般常用有机溶剂主要有脂肪烃、芳香烃、醇、酯、酮、卤代烃、萜烯等等。溶剂在涂料中所占比重大多在50%以上。现代涂料行业正在努力减少溶剂的使用量。开发出了高固体份涂料、水性涂料、乳胶涂料、无溶剂涂料等环保型涂料。
1、成膜物质:成膜物质是组成涂料的基础,它对涂料的性质起着决定作用。可作为涂料成膜物质的品种很多,主要可分为转化型和非转化型两大类。转化型涂料成膜物主要有干性油和半干性油,双组分的氨基树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂、热固型丙烯酸树脂、酚醛树脂等等。非转化型涂料成膜物主要有硝化棉、氯化橡胶、沥青、改性松香树脂、热塑型丙烯酸树脂、乙酸乙烯树脂等。
2、颜填料:颜料可以使涂料呈现出丰富的颜色,使涂料具有一定的遮盖力,并且具有增强涂膜机械性能和耐久性的作用。颜料的品种很多,在配制涂料时应注意根据所要求的不同性能和用途仔细选用。填料也可称为体质颜料,特点是基本不具有遮盖力,在涂料中主要起填充作用。填料可以降低涂料成本,增加涂膜的厚度,增强涂膜的机械性能和耐久性。常用填料品种有滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、二氧化硅等。
3、溶剂:除了少数无溶剂涂料和粉末涂料外,溶剂是涂料不可缺少的组成部分。一般常用有机溶剂主要有脂肪烃、芳香烃、醇、酯、酮、卤代烃、萜烯等等。溶剂在涂料中所占比重大多在50%以上。溶剂的主要作用是溶解和稀释成膜物,使涂料在施工时易于形成比较完美的漆膜。溶剂在涂料施工结束后,一般都挥发至大气中,很少残留在漆膜里。从这个意义上来说,涂料中的溶剂既是对环境的极大污染,也是对资源的很大浪费。
4、助剂:形象的说,助剂在涂料中的作用,就相当于维生素和微量元素对人体的作用一样。用量很少,但作用很大。
涂料配方:涂料一般由四种基本成分:成膜物质(树脂、乳液)、颜料(包括体质颜料)、溶剂和添加剂(助剂)。
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、合成树脂和合成乳液。
2、助剂如消泡剂,流平剂等,还有一些特殊的功能助剂,如底材润湿剂等。这些助剂一般不能成膜并且添加量少,但对基料形成涂膜的过程与耐久性起着相当重要的作用。
3、颜料一般分两种,一种为着色颜料,常见的钛白粉,铬黄等,还有种为体质颜料,也就是常说的填料,如碳酸钙,滑石粉。
4、溶剂包括烃类。
涂料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。现代的涂料正在逐步成为一类多功能性的工程材料,是化学工业中的一个重要行业。
作用主要有四点:保护,装饰,掩饰产品的缺陷和其他特殊作用,提升产品的价值。
新中国成立60年来,伴随着国民经济各行业的发展,作为其配套的涂料工业从一个极不引人注目的小行业逐步发展成为国民经济各领域必不可少的重要行业。经过几代人的顽强拼搏、开拓进取,我国已成为世界第二大涂料生产国和消费国,进入到世界涂料行业发展的主流。
一:树脂
1. 热塑性丙烯酸树脂:是由丙烯酸和甲基丙烯酸及其酯类通过聚合反应生产的高分子化合物。是有丙烯酸类单体上的不饱和双键通过聚合反应形成的以C-C主链的高聚物。常见的用于合成热塑性丙烯酸类的单体其名称和化学结构如下:
⑴丙烯酸类单体:
丙烯酸甲酯(MA):CH2=CHCOOCH3
丙烯酸乙酯(EA):CH2=CHCOOC2H
丙烯酸正丁酯(BA) CH2=CHCOOC4H9
丙烯酸2-乙基已酯(2EHA)(又名丙烯酸异辛酯:C11H20O2
⑵甲基丙烯酸类单体:
甲基丙烯酸甲酯(MMA):CH2=C(CH3)COOCH3
甲基丙烯酸乙酯: CH2=C(CH3)COOCH2CH3
甲基丙烯酸丁酯: CH2=C(CH3)COO(CH2)3CH3
⑶其他类型的单体:
苯乙烯:C6H5C2H3
α-甲基苯乙烯: C6H5C(CH3)=CH2
顺丁烯二酸酐:C4H2O3
二:颜料
1. 钛白粉(TIO2):涂料中用到的二氧化钛通常是经过表面处理的工业产品,并非纯的二氧化钛。常见包覆物如下:
⑴AI2O3 SiO2ZnO TIO2
⑵AI2O3 TIO2
⑶AI2O3 TIO2 SiO2
2. 炭黑:炭黑的主要成分是碳
3. 酞青蓝(蓝色颜料):主要成分是铜钛青,结构式为:C32H16N8Cu, 化学结构复杂
4.黄色颜料(联苯胺黄系黄色偶氮颜料):分子式:C32H26Cl2N6O4,化学结构复杂
5. 紫色颜料:永固紫:分子式一般为: ,结构式大至表示如下:
4. 红色颜料:甲苯胺红:分子式一般为C17H13N3O3,结构大至如下:
5. 红色颜料:喹吖啶酮 分子式: C20H12N2O2,结构大至如下:
6. 铝粉:又称银粉,其微粒呈微小鳞片状,,厚度0.1~2.0微米, 直径为1~200微米。主要成分为AI,同时还含有油酸等包裹物。
7.珠光粉:家电涂料中用额珠光粉主要为云母钛,以云母为基片,用二氧化钛进行包膜形成。
云母粉的化学成分主要是:K2O.3AI2O3.6SiO2.2H2O, 二氧化钛的成分主要是:TIO2.
8. 填料(体制颜料)
⑴沉淀硫酸钡:BaSO4 ⑵重质/轻质碳酸钙 :CaCO3 ⑶ 滑石粉:3MgO.4SiO2.H2O
⑷气相二氧化硅:SiO2
三:助剂:
在助剂体系中容易产生颗粒的类型有:微分化蜡、 消光粉等,没有分散均匀。
1. 微分化蜡:主要是聚乙烯蜡粉用得比较广泛:结构式为[-CH2-CH2-]n,分子量在1500~3000范围内。
2. 消光粉:表面处理的气相二氧化硅,主要成分为:SiO2。