涂料成分分析
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。
涂料分析方法有裂解气相色谱/质谱法。
采用裂解气相色谱-质谱(PGC-MS)方法,只需1h即可对微量涂料样品进行定性定量分析,不仅可确定涂料中使用的溶剂类型和涂料品种的大类,而且对于其主要成膜物质的具体结构、类型也能进行确认,并可定量分析拼用树脂的含量差别。这样通过检测涂料组成是否与原指标相同,分析每种成分含量对性能的影响,从而控制产品质量和贮存稳定性,对于舰船涂料中是否出现了假冒伪劣产品,是否出现以低价低性能涂料替换高性能涂料品种,涂料树脂含量是否减少等现象的仲裁和评判提供理论依据。
采用裂解气相色谱/质谱联用的方法,将微量涂料样品在惰性气氛中迅速加热裂解,生成的许多裂解产物直接导入气相色谱系统得到有效分离,采用质谱鉴定具有特征性的裂解碎片。由于断裂方式主要取决于该样品的分子结构及所吸收的能量,因此该谱图具有可辨明树脂类型的特征峰,与样品结构的对应性明确、快速、准确、简便。裂解气相色谱分析中,常常遇到复杂的样品,其裂解产物多达上百种,用常规色谱定性方法,如纯物质对照、文献保留时间等,很难说是严格意义上对裂解谱峰的鉴定。而此方法处理繁复,用保留值偶然一致作鉴定,很可能会误判。GC和MS联用是一种强有力的工具。采用高效毛细管将复杂混合物分离,由质谱讯号给出各种裂解产物的指纹质谱图,即总离子检出或选择性离子检出的特殊裂解质谱图。不同特征峰的“指纹”既可作为定性检测涂料基料的依据,也可用于研究树脂的细微结构。
一般涂料由三个组分组成,分别是成膜物、颜料和溶剂。有时需要加一些功能助剂来提高其特殊功能。具体可以参见文章:涂料的基本组成介绍。
涂料会在基材表面形成一层薄膜。这种膜除了具有一定的机械性能外,一些装饰性能等特殊的功能也越来越多的受到人们的追求。例如:夜光、变色、保温、特殊的触感等。
一般说来,涂料开始是一种流动的液体,在涂布完成之后才形成固化成膜,其成膜方式主要有下列几种:
02 溶剂挥发和热熔的成膜方式
一般聚合物只在较高的分子量下才表现出较好的物理性质,但分子量高,玻璃化温度也高,为了使它们可以涂布,必须用足够的溶剂将体系的玻璃化温度降低,使T—Tg的数值大到足够使溶液可以流动和涂布。
当溶液在室温下接近0.1Pa·s左右时,可以用于喷涂。在涂布以后溶剂挥发,于是形成固体薄膜,这便是一般可塑性涂料的成膜形式。为了使漆膜平整光滑,需要选择好溶剂。
如果溶剂挥发太快,浓度很快升高,表面的涂料可因粘度过高失去流动性,结果漆膜不平整;另外,挥发太快,由于溶剂蒸发时失热过多,表面温度有可能降至零点,会使水凝结在膜中,导致漆膜失去透明性而发白或使漆膜强度下降;溶剂不同会影响漆膜中聚合物分子的形态。
如前所述,在不良溶剂中的聚合物分子是卷曲成团的,而在良溶剂中的聚合物分子则是舒展松弛的。溶剂不同,最后形成的漆膜的微观结构也有很大差异,前者分子之间较少缠绕而后者是紧密缠绕的,前者往往有高得多的强度。
这种成膜方式可以用罐头内壁氯乙烯漆来说明,将聚氯乙烯溶于丁酮和甲苯混合溶剂中,使所得聚氯乙烯溶液25℃时粘度达到0.1Pa·s左右。涂布以后溶剂逐渐挥发,Tg不断上升。三天以后,Tg可达室温左右,即T-Tg=0,这意味着自由体积已达最低,不能充分提供分子运动的孔穴,溶剂不易再从膜内逸出,但此时大约还有3-4%的溶剂束缚在膜内,这些溶剂必须在180℃加热(亦即增加T-Tg数值)2min以上才能被除去。
为了使聚合物成膜,除了加溶剂降低体系的Tg外,也可用升高温度的办法来增加T-Tg(即增加自由体积),使聚合物达到可流动的程度,亦即加热使聚合物熔融。流动的聚合物在基材表面成膜后予以冷却,便可得到固体漆膜,这也是热塑性涂料成膜的另一种形式,即热熔成膜,例如涂在牛奶纸瓶上的聚乙烯就是用这种方法成膜的。
粉末涂料也是热熔成膜的:聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯等可塑性聚合物都可被粉碎成粉末,然后用静电或热的办法将其附在基材表面上,并被加热至熔融温度以上,熔融的聚合物粘流体流平后,冷却即得固体漆膜。粉末涂料中主要是热固性粉碎末涂料,它在加热熔融成膜过程中还伴有交联反应,有关粉末涂料的内容以后还要讨论。
03 化学成膜方式
分子量的聚合物涂覆在基材表面以后,在加温或其它条件下,分子间发生反应而使分子量进一步增加或发生交联而成坚韧的薄膜的过程。这种成膜方式是热固性涂料包括光敏涂料、粉末涂料、电泳漆等的共同成膜方式。
其中如干性油和醇酸树脂通过和氧气的作用成膜,氨基树酯与含羟基的醇酸树脂、聚酯和丙烯酸树脂通过醚交换反应成膜,环氧树酯与多元胺交联成膜,多异氰酸酯与含羟基低聚物间反应生成聚氨酯成膜以及光敏涂料通过自由基聚合或阳离子聚合成膜等等,这些内容将在以后逐个讨论。需要指出的是在发生化学反应之前或同时,一般也包含一个溶剂的挥发过程。
粉末涂料成分分析是树脂。粉末涂料主要成分是树脂,一般树脂份占50%左右,填充料占50%以下,颜料属于填充料范畴,占0.7%至30%。纯白色的颜料份最高,无机颜料很多。
环保方面你不用担心的,粉末涂料的环保性能还是很强的,无机颜料包括各种金属氧化物、铬酸盐、碳酸盐、硫酸盐和硫化物等。
粉末涂料的分类
粉末涂料是与一般涂料完全不同的形态,它是以微细粉末的状态存在的。由于不使用溶剂,所以称为粉末涂料。粉末涂料的主要特点有:具有无害、高效率、节省资源和环保特点。
它有两大类热塑性粉末涂料和热固性粉末涂料。
热塑性粉末涂料是由热塑性树脂、颜料、填料、增塑剂和稳定剂等成分组成的。热塑性粉末涂料包括:聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氯乙烯、氯化聚醚、聚酰胺系、纤维素系、聚酯系等。
热固性粉末涂料是由热固性树脂、固化剂、颜料、填料和助剂等组成。热固性粉末涂料包括环氧树脂系、环氧聚酯系、聚酯系、聚氨酯系、丙烯酸树脂系等。缺点边角上粉不均一、固化后涂膜缺陷难掩盖、固化条件高、使用基材受限。
分类标准多,市场上各类粉末的名称参差不齐。按照成膜物质的性质分为两大类热塑性粉末涂料和热固性粉末涂料。或者以成膜物质的外观分为消光型、高光型、美术型等。还可以按使用环境分为户内型和户外型两大类。
涂料(paint),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、装饰或其他特殊功能(绝缘、防锈、防霉、耐热等)的一类液体或固体材料。
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。
涂料的主要成分都有哪些:
涂料一般由成膜物bai质、颜料、助剂、du溶剂四部分组成。
1、成膜物bai质:
成膜物主要由油脂和高分子材料(树脂)组成,不挥发的活性稀释物也属于成膜剂,它是使涂料牢固附着于被涂物表面上形成连续薄膜的主要物质,是构成涂料的基础对涂膜的物理化学性能起着决定性作用。底漆要求附着好、防锈力强、与面漆结合牢;面漆则要求装饰性好、耐酸、耐碱、耐磨、耐高温,绝缘性好等。根据不同要求和经济因素,首先要选好成膜物,然后在考虑其他组分
油脂主要指植物油,如桐油,亚麻仁油,梓油、豆油、蓖麻油、椰子油等。
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
粉末涂料是由树脂、固化剂、抗菌剂、填料和助剂组成的热固性粉末涂料,主要成分是树脂,一般树脂份占50%左右,填充料占50%以下,颜料属于填充料范畴,占0.7%至30%。纯白色的颜料份最高,无机颜料很多。
粉末涂料特点:
1、该产品不含毒性,不含溶剂和不含挥发有毒性的物质,故无中毒、无火灾、无“三废”的排放等公害的问题,完全符合国家环保法的要求。
2、原材料利用率高,一些知名品牌的粉末供应商生产的粉末,其过喷的粉末可回收利用,最高的利用率甚至能达99%以上。
3、被涂物前处理后, 一次性施工,无需底涂,即可得到足够厚度的涂膜,易实现自动化操作,生产效率高, 可降低成本。
4、涂层致密、附着力、抗冲击强度和韧性均好,边角覆盖率高,具有优良的耐化学药品腐蚀性能和电气绝缘性能。
5、粉末涂料存贮、运输安全和方便。
金属涂料是从外观表现以及效果方面入手定义的产品,它所具有的优势特性就是在于具体操作使用所表现的金属质感板块现象.在市面上相关类似的金属涂料数目种类众多,对于消费者朋友而言,如果想要尽可能保证出色的优势体验,针对前期的知识了解以及掌握就是相对而言不可或缺的关键所在.那么接下来为大家普及的知识是关于金属涂料的介绍以及应用,除此之外还有区别分析.
一、金属涂料
金属涂料是具有金属质感的涂料,多数需要对金属表面进行某种形式的预处理,改善表面状况,以利于提高涂层的附着力、增强对金属基材的防腐保护作用。
光固化金属涂料目前最大的应用市场之一是金属罐体涂装,某些两件套铝合金饮料罐就是采用UV/EB涂装工艺,在食品、饮料包装罐涂装方面,UV固化或者EB固化涂料显示出较强的优势、固化快、低挥发、低气味是其适用于该加工领域的主要特点。
二、应用
镀锡铁皮(马口袋)制成的三件套食品、饮料管也可以用光固化涂料涂装保护,或印刷油墨之后,进行UV上光。金属铜制件的保护多倾向于涂装UV清漆,而非色漆,主要是突出金属铜本身的色泽和美观质感。此外,UV金属涂料在金属标牌装饰、金属饰板、铝合金门窗保护及钢管临时涂装保护等方面有较广泛的应用。预涂金属卷材是个很大的市场,但目前可能还没有量产的UV涂装生产线,存在的问题或许在于低成本色漆的快速固化、超强的耐磨和可冲压性能等。很多常用金属存在易腐蚀问题,表面容易污损,影响美观。金属铝,特别是铝箔或沉积在塑料、纸张上的铝膜质地较软,耐磨抗刮伤性能较差,铝合金异型材也存在类似问题,需要进行涂装保护。和传统涂料涂装相似,金属涂装之前,多数需要对金属表面进行某种形式的预处理,改善表面状况,以利于提高涂层的附着力、增强对金属基材的防腐保护作用。
三、涂料和油漆有什么区别
“涂料”==“油漆”是错误的讲法,:“涂料”包含“油漆”但不等于,油漆是指油性的,还有水性的,比如通常用的建筑乳胶漆,它是水性的,也叫涂料
上文为大家介绍的知识有很多,具体包含的信息也是适合多种需求朋友入手学习参考的内容.比如金属涂料的应用以及优势特性,并且还有关于涂料以及油漆两类产品的区别和对比评测.由此不难能够得知金属涂料指的就是效果方面具有金属质感的产品,在选择角度上,我们有必要参考需求预算入手详细加以分析,以期可以借助产品优势达到预期理想效果体验.
涂料对中国人的生活已经产生了深远的影响,应用遍布各行各业,小到衣服纽扣,大到汽车、工程设备、轮船桥梁,覆盖人群规模大、市场销量紧缺。目前全球溶剂型产品占全球工业涂料总量超过70%,据溶剂型涂料2021年行业分析报告称,2021年中国溶剂型涂料市场达5000亿元,保持稳中向上发展趋势。
工业溶剂型涂料是以有机溶剂为分散介质而制得的涂料。具有防腐、防锈、高光泽、高丰满度等优势。溶剂型涂料根据成膜物可分为醇酸涂料、环氧涂料、丙烯酸涂料、聚氨酯涂料等,均由成膜物质、颜料、助剂和溶剂四种成分组成。