涂料成膜有哪几种方式

涂料的构成，由于基料的不同，科冠涂料成膜机理也就不同。如以干性油为主要基料的油性漆，和以干性油及树脂为主要基料的磁的磁性漆，它们干结成膜的过程，都以氧化和聚合化学反应为主要的成膜机因；不含干性油的树脂漆类，就不会有氧化聚合性的化学变化，只要涂料中溶剂全部挥发，即可凝结成膜；还有依靠固化剂固化或加热烘烤才引起涂料结构变化干结成膜的，如环氧漆、聚氨酯漆就属于固化剂固化类型的漆，像氨基醇酸漆则是属烘干聚合型涂料。不过所有这此涂料成膜，无论是哪种反应机理，从涂层形成开始到逐步老化、破坏，始终是不间断进行着的，只是这些涂料在成膜后，反应速度大幅度减缓，它的减缓速度，则以涂层成膜物不同性能差异而已。

1.2涂膜的保护性由哪些重要因素决定：

1）漆膜本身的机械性质和化学性质。

2）漆膜的附着力，即漆膜和被涂物表面的牢固联结。

第一个因素，实际决定于涂料各个组分的物理性质和化学性质。第二个因素，既决定于被涂物基体的物理性质和化学性质及涂漆前表面预处理状态，又决定于基体和涂料之间的附着力。

金属的物理性质，是指金属表面由于原子运动的关系，总是吸附其它物质的分子、原子和离子。这种吸附性，往往使得金属表面发生各种变化，如吸附空气中的氧，会逐渐转化为氧化层。除氧以外，还会吸附其它物质的分子、原子和离子，这就会引起金属表面的更大变化，这些变化无疑是会影响与涂层的关系。

从化学性质方面讲，由于种种原因，基体表面有气也和裂缝存在，即使经过良好加工过和，当用高倍显微镜观察金属表面时，仍布满了气孔和裂缝。产生这些气孔和裂缝原因会是很多的，有可能是金属结晶形成的；也有可能是由于已经生成结晶因受应力作用而变形而产生的。不管是何原因，这些气孔和裂缝肯定是要对涂层与金属之间的关系起着微妙的作用。至于涂料与基体表面之间的附着力，实际是涂料湿润性和基体本身结构及金属表面有污垢等的关系。假如涂料本身存在湿润性不良，或金属表面存在过深的孔隙，涂料只能润湿到凸起处，无法润湿到谷底，涂层没有形成连续膜层，凸起处的涂层也就容易被剥离和损伤。假如金属表面又有油污，即使是极轻微的油污，也会使涂层与基体之间受到阻隔。上述所有这一切都是影响附着力的因素，也是涂层无法发挥其对基体保护作用的重要因素。涂漆前做好表面处理是极其重要的。

1.3涂膜的抗腐蚀作用：

主要决定于涂料中主要成膜物质的性质，也和涂料中的颜料的性质有关。抗腐蚀性能好的主要成膜物质，其质量应该是：1、对介质应有良好的稳定性；2、必须有不被介质溶解特性；3对金属或其它基体有良好的附着力。涂料中颜料和防锈颜料三大类，虽然着色颜料和体质颜料在涂料中的作用是多方面的，但真正能起到独特防腐蚀效果的还是防锈颜料。涂层的抗腐蚀作用，主要取决于涂料中的主要成膜物质和颜料的特性。若再配以完善的施工工艺，就更能使涂层抗腐蚀效果得到充分发挥。

1.4涂料的粘度与施工有何关系：

粘度是液体分子间相互作用而产生阻碍其分子间相对运动能力的量度，也表示液体流动时所产生的摩擦力即内摩擦的大小。在粘度表示方法中，有绝对粘度，也叫动力学粘度；条件粘度也叫相对粘度，运动粘度，比粘度等。在涂料生产和施工中，一般都以条件粘度表示方法为多。最简便的涂料粘度测定仪器是涂-4粘度计。对于涂料施工来说，涂料粘度过高会使施工困难，刷涂拉不开刷子，或留下刷痕，喷涂时，会堵塞喷嘴，漆料雾化差、流平性差、表面不平滑等；涂料粘度过低，会造成流挂，形成上薄下厚的不均匀涂膜，起不到涂膜应有的保护作用。或干燥后因涂腊太薄不盖底，增加喷涂次数。所以涂料施工时，必须严格控制和测定施工粘度。涂-4粘度计用于测定条件粘度不高于150s（涂-4杯）的涂料产品粘度，并必须按国家标准GB/T1723—93涂料测定法规定进行。用涂-4粘度计测粘度，应将待测涂料和流量杯的温度调到（2±0.5）0C，测试时，用手指堵住流量杯的漏嘴，慢慢倒入试样，用直尺沿杯边缘刮一下，以使杯正好装满试样刮去多余涂料；在流量杯下放一适宜容器，使漏嘴出口到容器接受试样表面的距离大于100mm；放开手指，同时开动秒表，当试样流束第一次中断时即停住秒表，记录流出时间。这样，以同样方法，测试两次，两次测定误差不应超过平均值的2% 。

1.5涂料的细度与涂膜质量有何关系：

涂料细度，是指色漆内颜料颗粒粗细或分散均匀程度的指标，以向来微米来表示。按国家GB/T1724—89涂料细度测定法规定，用刮板细度计来测定涂料细度。方法是：取少量涂料放置在细度计上，用刮刀均匀地刮下，观察微粒有数颗同时出现的位置，读出刮板上该位置的数字，即为所测涂料的细度。

涂料中除清漆外，色漆（包括底漆）都有一定量的有机颜料、无机颜料和体质颜料，这些颜料的使用，由于选用的品种和研磨等到关系，就必须对涂料的细度提出要求，通过对色漆细度的测定，可看出颜料在涂料中的分散程度。颜料在漆料中的分散度对色漆漆膜的光学性质和保护性能以及贮存稳定性有很大的影响，所以涂料的细度，是涂料厂出厂产品的重要指标之一。

一般使用单位，对涂料的细度是不再作检验的，但有时也会发现，新打开一桶漆，虽经150~180目过滤网数次过滤，但涂层表面仍有粗粒密布，无论再采取什么措施，也无法改进，这就可能是生产厂家，涂料研磨出了问题或漏检细度指标。处理这种情况，若粗粒程度尚好，可作底层漆使用，干燥后，经打磨再喷面漆。若粗粒太严重，就只能退回生产厂重新研磨返工了。

1.6涂料的“三防”性能：

指防湿热、防盐雾、防霉菌。这是为涂层在湿热带环境条件下长期使用防老化而制定的技术要求。高温、高湿是湿热带地区最重要的特点之一。我国的福建、台湾、广东、海南等几个省，就具有湿热气候的特点。在那儿的工业产品，最易长霉和被腐蚀。因此为保护在这些地区的工业产品不受破坏，产品的膜层必须具备“三防”要求，特别是出口到东南亚、非洲等热带、亚热带地区或要经远洋航运的机械设备、仪器等，必须具备这些要求。涂层包括底漆、腻子、面漆能否经得起湿热条件的考验，可以先进行人工加速模拟试验，即潮湿、盐雾、霉菌试验。对于这种模拟试验的评定，有人认为可相当于使用实际条件的一年半，也有人认为相当于3年，甚至有认为相当于7年。这种模拟试验，潮湿试验周期一般是30天左右，盐雾试验为6~8天，霉素菌试验28天，能不能与实际使用的环境条件一年半或3~7年相比，科学性还是不足，因为实际使用环境条件，有地区差异，它们的光照时数、温差和大气中盐分含量都有不同、室内和室外更不相同，较科学的方法是将制作的各种涂层样板，送到广州、海南、福建等地作室内外曝露试验3~7年，时间虽然长一点，但得到的数据才是可信的。

1.7涂膜的破坏因素：

涂层在一般条件下，致命的破坏因素是光和水，但在大自然条件下，对涂层的破坏因素不单是光和水的作用，还有很多其它因素伴随着同时进行，如热的作用、氧化作用、催化剂的作用，大气因素作用、机械作用等。光的作用表现为对树脂和某些颜料解聚分化，如环氧树脂在紫外线作用下，就会很快被分解。水的作用如水解和对可溶物的冲刷带走，同时由于各种介质的亲水性，实际成了只要有水分（水蒸气）的地方，就有对膜层破坏的介质存在，可以说水的破坏因素是无处不在。另外由于水的强渗透性，也是膜层受破坏的致命点。湿热带地区的气候条件特点是高温、高湿、日照时数多和日照强度大，空气中盐分大，这些都是一般膜层所不能承受的，所以在湿热带地区使用的膜层，必须能长期经受高温、高湿、日照和雨淋交替作用以及盐分气体的侵蚀，达到能防湿热、防盐雾、防霉菌的“三防”要求。

1.8环境温度和相对湿度与涂料施工有何影响：

涂料可以随温度变化改变其粘度，如环境温度在300C左右时，涂料的粘度就会比常温下的粘度有所下降，超过350C时，又会是另一种变化，因为气温太高，涂料中的溶剂挥发增快，又会使涂料增稠，尤其是含低沸点溶剂多的涂料，由于溶剂挥发太快，施工时膜层表面干燥太快，会出现严重桔皮、针孔、干粒等弊病。温度低于50C时，涂料出现假稠，给施工以误导，因多加稀释剂而造成流挂或干膜太薄等，气温低于00C时，水性涂料会冻冰、报废，压缩空气中的没水分离器也因结冰而影响施工，为保证施工顺畅和涂层质量、环境温度15~250C才是最佳条件。相对湿度与施工和膜层质量也是有直接的关系，对涂料施工来说，最佳的相对湿度应该是45%~65%，相对湿度超过65%时，材料固体表面上就会附着厚约0.001~0.01um的水膜，湿度增厚，有资料表明，固体对气体有吸附力，材料不同吸附力不同，由于一般材料毛细孔直径为10-6~10-8cm（0.01~0.0001um），而水蒸气的颗粒更小，因此水气易被吸附进去。

液体能润湿固体，在润湿过程中，固体分子与液体分子间的吸引力，要比液体自身分子间的吸引力强，这就意味着固体的亲水性透水性。这些附着于固体表面的水气，起着与膜层的隔离作用。对涂料来说，不仅有固体对气体吸附作用，还因为它含有溶剂，尤其是含低沸点溶剂。溶剂的挥发要吸收固体表面的热量，使固体表面温度下降，当相对湿度超过80%时，水气会在固体表面凝结成“白霜”，使膜层质量严重受损。当相对湿度低于45%时，气候太干燥，喷涂时又因为由于涂料吸附尘埃。这些尘埃造成的后果，不仅是膜层外观的不美，而且是使膜层加速粉化、破损的重要因素。

1.9涂膜老化和延缓老化：

油漆涂层在长期使用过程中，它的物理性质及化学性质都会发生质的变化，这种变化一般被称为老化。涂层老化原因主要受空气中的氧及水的作用所致，在日光和温度变化频繁影响下，破坏作用会成倍增长。据有关资料介绍，随着温度每升高100C，分解速度大约要增加一倍。也就是说涂层老化主要是氧化分解、水的侵蚀、紫外线破坏和高热的加速分解四大因素所造成。要延缓涂层老化，在涂覆全过程中每一关节都不可忽视，必须注意做到的：

1）合理的涂料配套，底漆要选用附着力好的如环氧类底漆，中间层应选用与底漆和面漆有良好的配套性，如硝基二道底漆、过氯乙烯二道底漆等，面漆则应根据使用环境条件选用具有良好的耐大气腐蚀、抗紫外性能的涂料。如氨基醇酸涂料、过氯乙烯涂料、聚氨酯涂料等。

2）正确的工艺方案，认识每一道工序的重要性，从涂漆前处理、底漆、腻子到面漆，都要严格按工艺规范进行。

3）施工环境一定要避免日照、高温（320C以上）、低温（50C以下）、高湿（相对湿度超过90%以上，溶剂挥发型涂料相对湿度应低于75%）。

4）经涂覆后的产品除特殊需要处，不应长期置于日晒、雨淋和潮湿环境条件下，不应经常遭受碰撞，摩擦和被划伤等。

1.10涂膜光泽与涂膜质量关系：

涂膜光泽是为膜层表面的镜面反射能力。如果表面粗糙，反射的光线凌乱，膜层光泽就低，如果表面平滑如镜，反射出整齐划一的光线，光泽就高。涂料产品除有特殊要求外（必需半光、无光）外，一般都要求有较高的光泽。水和尘埃是各种腐蚀介质的载体，漆膜光泽的档次，实际是涂层粗糙程度的反映，这种粗糙状态意味着表面容易积存带有腐蚀介质的水和尘埃。这不仅影响膜层的外观，同时也将严重降低膜层的耐久性。由于膜层光泽越高，表面越平滑，对膜层抗大气和其它腐蚀因素有利，另外，光泽高，对日光的反射能力也强，受紫外线破坏因素也就减少了。所以一般无光和半光涂层，适宜用于较洁净的有空调的机房、试验室；经常暴露于大气和日光、雨水侵蚀的产品、设备以及钢结构等，应选用高光泽涂料，才能发挥涂料的真正保护作用。

1.11涂膜干燥和方式：

涂膜的干燥是液体成膜物质转变成固体薄膜的过程，称为干燥。涂料的干燥性质基本分两种：（1）物理性干燥，即涂层中挥发分的全部挥发。它的干燥速度，完全取决于成膜物质中溶剂的挥发速度；

（2）化学性干燥，液体状膜层与空气接触，经过氧化及聚合而形成干膜。或者双组分涂产由两组分化学反应（即固化反应），而干结成膜，这类涂料的成膜速度，主要取决于成膜物质的化学反应的速度。涂料的干燥形式，根据性能的不同，一般分挥发干燥、熔融冷却干燥、氧化聚合干燥、烘烤聚合干燥、加热触媒聚合干燥、催化干燥、光固化干燥、辐射聚合干燥、氧化干燥等。从干燥进程可分为四个阶段：

1）凝结或绷紧：溶剂差不多完全挥发，漆的粘度显著提高，漆膜仍继续发粘，沾尘土。

2）表面不沾土：手摸不留痕迹，对轻微力作用抵抗力弱。

3）实际干燥：手压膜层不留痕迹，涂膜坚硬，能抗机械作用。

4）完全干燥：整个涂膜干硬，硬度不再增加。

1.12何谓化学腐蚀和电化学腐蚀：

曝露于大气中一切金属会受到自然破坏，都是由于外部介质在金属表面上所发生的化学作用或电化学作用所引起的，这种现象叫腐蚀。由于外部介质与金属表面的相互作用所引起的腐蚀称化学腐蚀，如果在这一化学作用的同时还发生从金属一部分通到另一部分的电流，就称电化学腐蚀。这两者腐蚀的最大差别是：化学腐蚀是在非电解质中或干燥气体中进行，电化学腐蚀是在电解质溶液中或潮湿气体中进行。

冠牌涂料电化学腐蚀是金属与电解质的溶液相接触时发生的腐蚀，这种腐蚀的特点是两种过程同时进行，即氧化过程和还原过程同时发生。这种腐蚀还伴有电流的产生。

腐蚀过程是金属与外界介质相互作用的结果，因此它既决定于金属结构，也决定于介质的特性。在金属腐蚀的破坏过程中，正如任何化学反应一样，均会发生物质中化学键的重排：某种键破坏，另一种新键形成。

特别要说的是电化学腐蚀是在溶于水中的电解质的作用下进行的，这种腐蚀也可以在经常含有一定湿气的空气中进行，因为空气中含有水分及一定量的盐类，在工业区，除这些外，空气还被工厂、汽车尾气排放出的能溶于水的物质所污染。因此电化学腐蚀是无处不在、防不胜防。所以，防止化学和电化学腐蚀，是个永不会完结的课题