涂料的组成成分有哪些

涂料的四个组成部分主要是成膜物质、颜填料、溶剂、助剂，具体如下：

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。

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。

一般来说，涂料由三种成分组成，即成膜物质、颜料和溶剂。有时需要添加一些功能添加剂来提高其特殊功能。详见文章:涂料基本组成介绍。

涂层将在基底表面形成薄膜。这种薄膜不仅具有一定的机械性能，而且一些特殊的功能，如装饰性能，也越来越受到人们的追捧。比如:发光、变色、保温、特殊触感等。

一般来说，涂层开始是流动的液体，在涂层完成后形成固化的薄膜。成膜方法主要有以下几种:

02溶剂蒸发和热熔成膜法

一般来说，聚合物只有在高分子量时才表现出良好的物理性能，但它们具有高分子量和高玻璃化转变温度。为了使它们包衣，需要使用足够的溶剂来降低体系的玻璃化转变温度，使T-TG值足够大，使溶液流动并包衣。

当溶液在室温下接近0.1pa·s时，可用于喷涂。涂布后溶剂挥发，形成固体膜，这是一般塑料涂料的成膜形式。为了使漆膜光滑，必须选择好的溶剂。

如果溶剂挥发过快，浓度上升较快，表面的涂层可能因粘度过高而失去流动性，导致漆膜不均匀；此外，蒸发过快，由于溶剂蒸发时散失热量过多，表面温度可能降至零度，会使水在膜内凝结，导致漆膜失去透明性，泛白或降低漆膜强度；不同的溶剂会影响漆膜中聚合物分子的形态。

如上所述，不良溶剂中的聚合物分子卷曲成团，而良溶剂中的聚合物分子被拉伸松弛。不同的溶剂，最终漆膜的微观结构也有很大的不同。前者分子较少缠结，而后者分子紧密缠结，前者倾向于具有高得多的强度。

这种成膜方法可以用易拉罐内壁的氯乙烯漆来说明。将聚氯乙烯溶解在丁酮和甲苯的混合溶剂中，所得聚氯乙烯溶液的粘度在25℃时达到约0.1pa·s。之后涂层溶剂逐渐挥发，Tg不断升高。三天后Tg可以达到室温左右，即T-TG=0，说明自由体积已经达到最低水平，不能为分子运动提供足够的空穴，溶剂也不能轻易从膜中逸出。但此时约有3-4%的溶剂结合在膜中2min，这些溶剂必须在180℃(即T-TG值升高)加热2分钟以上才能被去除。

为了使聚合物成膜，除了加入溶剂降低体系的Tg外，还可以通过提高温度来提高T-TG(即增加自由体积)，使聚合物能够流动，即通过加热使聚合物熔融。通过冷却基材表面的流动聚合物可以获得固体漆膜，这是热塑性涂膜形成的另一种形式，即热熔成膜。例如，涂在牛奶纸瓶上的聚乙烯就是通过这种方法形成的。

粉末涂料也是热熔成膜的:塑料聚合物如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯等。可以粉碎成粉末，然后用静电或热的方法附着在基底表面，加热到熔化温度以上。熔融聚合物被粘性流体整平后，冷却得到固体漆膜。粉末涂料主要是热固性粉末涂料，在加热熔融成膜的过程中伴随着交联反应。粉末涂料的内容将在后面讨论。

03化学成膜法

将具有分子量的聚合物涂覆在基底表面后，在加热或其他条件下，分子反应进一步增加分子量或交联形成坚韧的薄膜。这种成膜方式是热固性涂料常见的成膜方式，包括光敏涂料、粉末涂料、电泳涂料等。

如干性油和醇酸树脂通过与氧反应成膜，氨基树脂和含羟基的醇酸树脂，聚酯和丙烯酸树脂通过醚交换反应成膜，环氧树脂和多胺成膜，多异氰酸酯与含羟基的低聚物反应成膜，光敏涂料通过自由基聚合或阳离子聚合成膜等。这些内容以后会一一讨论。需要指出的是，在化学反应之前或同时，通常涉及一个溶剂挥发过程。

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。