名词解释化学反应型涂料
转化型涂料又称反应型涂料(reactive
coatings)。涂料成膜物质在成膜过程中结构发生变化的涂料。所含成膜物质发生从线形变成网状交联结构的化学反应有缩合型、氧化聚合型和加成聚合型等类型。具体品种包括油脂制成的涂料和由热固型树脂制成的涂料。故又称热固型涂料(thermosetting
coatings)。
反应型防水涂料其作为主要成膜物质的高分子材料是以预聚物液态形式存在。反应型防水涂料是通过液态的高分子预聚物与相应的物质发生化学反应成膜的一类涂料。反应型防水涂料通常也属于溶剂型防水涂料范畴,但由于成膜过程具有特殊性,因此单独列为一类。反应型防水涂料通常为双组分包装,其中一个组分为主要成膜物质,另一组分一般为交联剂。施工时将两种组分混合后即可涂刷。在成膜过程中,成膜物质与固化剂发生反应而交联成膜。反应型防水涂料几乎不含溶剂,其涂膜的耐水性、弹性和耐老化性通常都较好,防水性能也是目前所有防水涂料中最好的。反应型防水涂料的主要品种有聚氨酯防水涂料与环氧树脂防水涂料两大类。其中环氧树脂防水涂料的防水性能良好,但涂膜较脆,用羧基丁腈橡胶改性后韧性增加,但价格较贵且耐老化性能不如聚氨酯防水涂料。反应型聚氨酯防水涂料的综合性能良好,是目前我国防水涂料中最佳的品种之一。
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、天然漆(又名国漆、大漆):有生漆、熟漆之分。天壤漆漆膜坚韧、耐久性好、耐酸耐热、光泽度好。
2、 油科类油漆涂料:
(1)清油(俗名熟油、鱼油)。由精制的干性油加入催干剂制成。常用作防水或防潮涂层以及用来调制原漆与调和漆等。
(2)油性厚漆
(3)油性调和漆。
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、树脂类油漆涂料:
(1)清漆(树脂漆)
(2)磁漆
(3)光漆(俗名腊克)
(4)喷漆(硝基漆)
(5)调和漆。由干性油料、颜料、溶剂、催干剂等调和而成。
分类方法如下:
按油漆成膜方式分类:
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非转化型涂料(亦称为挥发型或热塑型涂料)属于物理成膜方式。成膜前后,物质分子结构不发生变化,仅靠溶剂(或水)挥发、温度变化等物理作用使涂料干燥成膜。
特点:干燥迅速、耐溶剂性差。
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转化型涂料,即交联型涂料(亦称为热固性涂料),属于化学成膜方式。成膜前后,其物质分子结构发生变化,成膜过程中,除溶剂挥发树脂熔融等物理作用外,主要靠树脂的氧化聚合、缩合聚合、加成聚合等化学反应使液态或熔融的低分子树脂转化为固态的网状结构高分子化合物,所形成的涂膜不能再被溶剂溶解或受热熔化。
常见问题
针孔
1、问题现象:在漆膜表面出现的一种凹陷透底的针尖细孔现象。这种针尖状小孔就像针刺小孔,孔径在100微米左右。
2、问题原因:
(1)板材表面处理不好,多木毛、木刺,填充困难
(2)底层未完全干透,就施工第二遍。
(3)配好的油漆没有静置一段时间,油漆粘度高,气泡没有消除。
(4)一次性施工过厚。
(5)固化剂、稀释剂配套错误。
(6)固化剂加入量过多。
(7)环境温度湿度高。
(8)木材含水率高。
3、解决对策:
(1)板材白坯要打磨平整,然后用底得宝封闭
(2)多次施工时,重涂时间要间隔充分,待下层充分干燥后再施工第二遍
(3)配好的油漆要静置一段时间,让气泡完全消除后再施工
(4)油漆的粘度要适合,不要太稠
(5)一次性施工不要太厚,做到"薄刷多遍",一般单层厚度不要超过20μm。
(6)使用指定的固化剂和稀释剂,按指定的配比施工。
(7)不要在温度和湿度高的时候施工。
(8)施工前木材要干燥至一定含水率,一般为10-12%。
另一种叫法是:双组分涂料。涂料与助剂分开使用时混合开始反应
1.1有机溶剂型涂料
有机溶剂型涂料是把有机溶剂作为稀释剂制成的涂料[2]。经过多年的发展,有机溶剂型涂料形成了具有高装饰性和持久保护性,多功能性和多样性的新型建筑材料,不仅在现代工业和现代国防的发展中,而且在信息,生物化学和新材料方面发挥着重要作用。航空产业、海洋资源的开发和环境保护等现代产业的发展也在很大程度上取决于有机溶剂型涂料的发展。但是在涂覆涂层后,成膜过程中,溶剂蒸发,会造成环境污染,大多数有机溶剂对人类都有毒,同时在成膜后溶剂完全蒸发,造成了资源和能量的浪费。
1.2粉末涂料
粉末涂料以固体树脂作为基料,由基料与颜填料和助剂等组分组成固体粉末而制成,分为热塑性和热固性两大类[3]。与有机溶剂型涂料和水性涂料不同,它是以微小的粉末状态存在,从而容易分散在空气中,因此它的稀释剂是空气,而不是液体[4]。粉末涂料对环境要求低,可使用静电、滚涂、淋涂等多种涂装方式,并且过喷的粉末可以100%回收[5]。粉末涂料的涂膜性能优异,附着力良好、耐候性强、坚硬耐磨以及耐腐蚀性能优异,同时还是环境友好型涂料,在生产及使用过程中可以达到VOC零排放。
但其有很多缺陷,比如在生产和涂装过程中会产生大量粉尘,现有的除尘设备无法处理完全,仍有部分超细粉尘排放到大气中,并且需大量使用对人体有害的原料。粉末涂料的固化需要高温条件,要消耗更多能量,而且无法在大多数非金属底材、特大型金属件和形状复杂的金属件表面使用。
1.3水性涂料
水性涂料就是将水作为分散介质或者作为溶剂的一种涂料,按照使用的黏合剂进行划分,水性涂料可以分为人工合成树脂的水性涂料,还有矿物质以及天然物质为主的天然性的水性涂料[6]。
水性涂料不仅成本低,而且相对于有机溶剂型涂料安全、不易燃易爆、可以在潮湿环境中直接使用,适用于喷涂、刷涂、电泳涂装等多种方法,以及于各种材质及形状的物品,受涂装方法和固化条件的限制小。并且这种涂料疏松多孔,透气性良好,不容易起泡,对施工的基层含水率要求更为宽松。
以水作为原料既有好处也有缺点。水较难蒸发,水性涂料需要更高的烘干温度或更长的烘干时间,这种涂料对喷漆室的湿度也有一定的要求,在环境相对湿度85%以上时表干缓慢,水溶剂在较饱和湿度环境下无法正常挥发,当相对湿度过高(I>90%)时,在被涂物上的涂膜会流淌下来[7]。因此还需要在有良好的空气循环的喷漆室中,保持适当的温度的情况下使用。并且水性涂料现在无法像有机溶剂型涂料一样,应用于高装饰性场合。
二、根据涂层干燥机理分类
涂料的附着施工在彩涂板的涂层工艺中只是完成了涂料成膜的第一步 ,还要继续进行变成固态连续膜的过程,才能完成全部的涂料成膜过程。这个由“湿膜”变为“干膜”的过程通常称为“干燥”或“固化"。这个干燥和固化的过程是涂料成膜过程的核心。不同形态和组成的涂料有各自的成膜机理,成膜机理是由涂料所用的成膜物质的性质决定的。通常我们将涂料的成膜发生分为两大类:
(1)非转化型。一般指物理成膜方式,即主要依靠涂膜中的溶剂或其他分散介质的挥发,涂膜黏度逐渐增大而形成固体涂膜。例如:丙烯酸涂料、氯化橡胶涂料、乙烯涂料等。
(2)转化型。一般指成膜过程中发生了化学反应,及涂料主要依靠化学反应发生成膜。这种成膜就是涂料中的成膜物质在施工后聚合称为高聚物的涂膜的过程,可以说是一种特殊的高聚物合成方式,它完全遵循高分子合成反应机理。例如:醇酸涂料、环氧涂料、聚氨酯涂料、酚醛涂料等。但是,现代的涂料大多不是-一种单一的方式成膜,而是依靠多种方式最终成膜的,卷材涂料就是典型的一种依靠多种方式最终成膜的。
涂料成膜机理 非转化型涂料和转化型涂料成膜
涂料涂覆于物体表面以后,由液体或疏松粉末状态转变成致密完整的固态薄膜的过程,即为涂料的成膜,也称为涂料的干燥和固化。
涂料成膜主要靠物理作用和化学作用来实现。例如:挥发性涂料和热塑性粉末涂料等,通过溶剂挥发或熔合作用,便能形成致密涂膜;热固性涂料必须通过化学作用才能形成固态涂膜。因此涂料成膜机理依组成不同而有差别。
一、非转化型涂料
仅靠物理作用成膜的涂料称之非转化型涂料。它们在成膜过程中只有物理形态的变化而无化学作用。此类涂料包括挥发性涂料、热塑性粉末涂料、乳胶漆及非水分散涂料等。
(一)挥发性涂料
挥发性涂料的品种有硝基漆、过氯乙烯漆、热塑性丙烯酸漆及其他烯基树脂漆等。这类涂料的树脂分子量很高,靠溶剂挥发便能形成干爽的硬涂膜,在常温下表干很快,故多采取自然干燥方法。
(二)热塑性乳胶涂料
乳胶涂料的成膜过程可参见图
此类涂料的干燥成膜与环境温度、湿度、成膜助剂和树脂玻璃化温度等相关。环境湿度极大地制约着成膜湿阶段水的蒸发速率,提高空气流速可大大加快涂膜中水的蒸发;当乳胶粒子保持彼此接触时,水的挥发速率降至湿阶段的5~10%。此时如果乳粒的变形能力很差,将得到松散不透明且无光泽的不连续涂膜。乳胶漆膜为了赋予应用性能,树脂的玻璃化温度都在常温以上,故加入成膜助剂来增加乳粒在常温下的变形能力,使乳胶漆的最低成膜温度达到10℃以上,彼此接触的乳粒将进一步地变形融合成连续的涂膜。在乳粒融合以后,涂膜中水分子通过扩散逃逸,释放非常缓慢。
一般地,乳胶涂料的表干在2h以内,实干约24h左右,干透则约需两周。成膜助剂从涂膜中挥发速率按乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇丁醚乙酸酯、乙二醇、二乙二醇单丁醚依次递减。乙二醇单甲醚蒸发太快,在到达干膜前便完全逸失;乙二醇醚乙酸酯则基本上全部分布于树脂相中。这两种助剂在于阶段对水的蒸发影响较小。乙二醇丁醚则趋向于在水相和树脂相之间分配,水蒸发受其分配率的影响。乙二醇的存在使之形成一个连续的膨胀的亲水网状结构,使极性成膜助剂易于扩散逃逸。但乙二醇比丙二醇更趋吸湿性,涂膜干透较慢,添加丙二醇的乳胶漆膜在几周以后保留极少的水或成膜助剂,不至于涂膜(特别是户外涂料)产生不利影响。
(三)热熔融成膜
热塑性粉末涂料、热塑性非水分散涂料必须加热到熔融温度以上,才能使树脂颗粒融合形成连续完整的涂膜。此时成膜取决于熔流温度、熔体粘度和熔体表面张力。
二、转化型涂料
靠化学反应交联成膜的涂料称之为转化型涂料。此类涂料的树脂分子量较低,它们通过缩合、加聚或氧化聚合交联成网状大分工固态涂膜。由于缩合反应都利用加热获取化学反应的能量,使涂膜固化,故此类涂料称之为热固性涂料。像酚醛漆、氨基烘漆、聚酯漆、丙烯酸烘漆等都是通过缩合反应固化成膜;不饱和聚酯、双组分环氧、双组分聚氨酯等则通过加聚反应固化成膜;油性漆、醇酸漆、环氧酯涂料则通过氧化聚合反应’固化成膜。因此转化型涂料的类型具体可分成以下三类。
(一)气干型涂料
气干型涂料是利用空气中的氧气或潮气来固化成膜的涂料。
1、氧化聚合涂料
含干性油的涂料按氧化聚合方式成膜,干燥性能与油的性质、油度、催干剂等有关。干性油基的氧化聚合反应极为复杂,并且在干燥过程中始终有涂膜的分解产物产生,很难用某个化学反应来表述。但对于含共轭双键的油基,在干燥过程中,过氧化氢的生成不显著,仅在成膜以后才有过氧化氢生成
2、潮气固化型涂料
潮气固化涂料主要是潮气固化聚氨酯和潮气固化环氧涂料这两种。潮气固化聚氨酯是利用聚氨酯树脂的端异氰酸酯与空气中水分子反应
(二)固化剂固化型涂料
此类涂料多为双组分涂料,两个组分之间有很高的化学活性,因此在常温下能固化成膜,并且混合以后只有4~8h的使用期。主要品种有环氧、聚氨酯和不饱和聚酯等。组分之间的混合比对涂膜性能和干燥影响很大。
(三)烘烤固化型涂料
这类涂料的树脂中的各基团,在常温下的化学反应性很弱,但加热到较高温度时,基团之间将快速地发生化学反应使涂膜交联固化。主要品种有氨基烘漆、丙烯酸烘漆、聚酯漆、热固性聚氨酯、环氧烘漆和有机硅涂料等等。
市面上有一种新型防锈油漆,可直接作用于带锈物体表面,很受广大消费者的欢迎,那么带锈防锈油漆是什么?带锈防锈油漆有哪些类型呢?跟随我们一起来了解一下吧!
带锈防锈油漆是什么
带锈防锈漆是一种新型的防锈涂料,所谓的“带锈”,并不是指油漆本身,而是针对于被施工物体而言的,为什么这么说呢,因为我们都知道,一般的防锈漆都是需要将基材的锈渍除去才能施工的,而带锈防锈漆就算基材表面有锈渍也同样可以施工。
带锈防锈漆的施工主要包括基材清理、油漆准备、涂刷物体、完工后的养护这几个步骤。与之不一样的就是带锈防锈漆的施工可能会需要很多的稀释剂,我们在调配的时候一定要按照比例来,而且油漆的涂刷次数也应该根据具体的情况来决定。
带锈防锈油漆类型
第一种为转化型带锈涂料,这款也被称作于反应性带锈涂料,涂料中包含了能够对铁锈进行化学反应的物质,把铁锈变成具有一定保护作用的络合物,其生成的络合物能够通过成膜物质的固定在铁面上。
有一点必须指出,使用这类涂料时,待实干后还必须覆盖一层其他类型的底漆,
然后再上中间漆、面漆,否则就会严重影响到整个涂层的防腐效果。
第二种就是稳定型带锈涂料:稳定型带锈涂料主要是能够依靠活性式的颜料,使生锈的金属得到钝化反应,以便能够达到稳定锈蚀的目的。
以醇酸树脂为基础的稳定型水性带锈涂料适用于水上钢铁件。
经盐水、盐雾及大气曝晒试验证明,这类带锈涂料赶上和超过了同漆料的红丹和铁红防锈漆。在涂刷之前表面经过处理后的锈层厚度根据品种配方不同,可控制在30~50μm以下。
第三种就是渗透型带锈涂料:渗透型带锈涂料是新型的带锈涂料,具有低粘度特性,其粘度近似于水,渗透性非常强。将渗透型带锈涂料涂刷在带锈铁面上可全方面的封闭铁锈。
带锈防锈油漆施工及注意事项
1、涂刷前必须将金属表面的灰尘、油污、焊渣、旧漆皮、松动浮锈、厚锈清除,有水份的物体表面应干燥后才能使用,以保证涂刷品质,漆膜未干前禁止雨淋。
2、产品使用前要充分搅拌均匀,如果出现粗粒、漆皮等现象,必须先过滤干净后才能使用。施工一般采用刷涂,必要时也可采用喷涂、浸涂或滚涂方式。
3、使用时如粘度过大需稀释,可用该厂配套的专用稀料调稀。但稀料的用量应控制在涂料量的5-10%之间。
4、该漆可根据实际需要,涂刷一至三道均可。
⑴非转化型
一般指物理成膜方式,即主要依靠涂膜中的溶剂或其它分散介质的挥发,涂膜粘度逐渐增大而形成固体涂膜。例如:丙烯酸涂料、氯化橡胶涂料、沥青漆、乙烯涂料等
⑵转化型
一般指成膜过程中发生了化学反应,及涂料主要依靠化学反应发生成膜。这种成膜就是涂料中的成膜物质在施工后聚合称为高聚物的涂膜的过程,可以说是一种特殊的高聚物合成方式,它完全遵循高分子合成反应机理。例如:醇酸涂料、环氧涂料、聚氨酯涂料、酚醛涂料等
但是,现代的涂料大多不是一种单一的方式成膜,而是依靠多种方式最终成膜的。