什么是涂料?涂料的基本组成
文章发布于:2021-10-26 作者:昂威涂料 浏览次数:次
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涂料,是一种涂装材料。具体地讲,涂料就是可以用不同的施工工艺涂覆在物 件表面,在一定的条件下能形成黏附牢固、具有保护装饰或特殊性能(如绝缘、防 腐、防霉、耐热、标志等)的固态涂膜的一类液体或固体材料的总称。涂料是以高 分子材料为主体,以有机溶剂、水或空气为分散介质的多种物质的混合物。高分子 材料是形成涂膜、决定涂膜性质的主要物质,称为主要成膜物。由于早期的主要成 膜物为植物油或天然树脂漆,所以常称涂料为油漆。现在合成树脂已大部分或全部 取代天然植物油或漆,所以现在统称为涂料。但在具体的涂料品种名称中有时还延 用“漆”表示涂料,如调和漆、磁漆等。
如果高分子材料为有机物,则该涂料称为有机涂料;若为无机物,则称为无机 涂料。完全以有机溶剂为分散介质的涂料称为溶剂型涂料;完全或主要以水为分散 介质的涂料称为水性涂料;不含溶剂或其他分散介质的固体涂料称为粉末涂料。涂 料中含有的可挥发性有机化合物称为有机挥发分(VOC), VOC值越高,涂料施 工过程中,对环境污染越严重,造成的资源浪费越多,因此VOC值是衡量涂料对 环境友好与否的重要指标。
涂料经过施工在被涂物表面形成涂膜,因而涂料组成中必须包含有黏结性、组 成涂膜的组分,这种组分是最主要的,是每种涂料必须含有的,这种组分称为成膜 物质。为便于施工,有时需将涂料进行稀释或分散,这就需要分散介质。在带颜色 的涂料中,还必须加入颜料。为了便于施工,以得到理想的涂膜,涂料中还必须加 入各种助剂。因此,涂料一般包含四大组分:成膜物质、分散介质、颜填料和 助剂。
(1)成膜物质
成膜物质又称基料、涂料用树脂,为主要成膜物质,是使涂料牢固附着于被涂 物表面、形成连续薄膜的主要物质,是构成涂料的基础,决定着涂料的基本性质。 成膜物质可分为天然高分子化合物和合成高分子化合物两大类,其中合成高分子化 合物在涂料成膜物质中占主导地位,主要有醇酸树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂、聚
氨酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、氟硅树脂、高氯化聚乙烯、氯化橡胶等。天然高 分子来自自然界,常用的有以矿物为来源的沥青、以植物为来源的生漆、以动物为 来源的虫胶等。沥青涂料不仅耐腐蚀性能良好,而且来源广泛,价格便宜。生漆是 我国的特产,有很多优良的性能,使用已有几千年的历史。由于不同的树脂有不同 的化学结构,其理化性质和力学性能各异,有的耐候性好,有的耐溶剂性好或力学 性能好,因此其应用范围不同。
(2)分散介质
分散介质又称溶剂或稀释剂。除无溶剂涂料外,一般液体涂料中都加有分散介 质,其在涂料组分中占比例较大,通常达到50% (体积分数)。分散介质在涂料中 起着溶解或分散成膜物质的作用,并能改善颜料润湿与分散性能,调整成膜物质和 涂料的黏度,改善涂料流动性,使涂料形成平整光滑的涂膜,以满足各种涂料施工 工艺的要求。涂料涂覆在物件表面后形成液膜,分散介质从液膜中挥发,使液膜干 燥成固态的漆膜。水性涂料的分散介质为水,溶剂型涂料的分散介质为有机溶剂。 有机溶剂的选用除要考虑其对基料的相溶性外,还需要注意其挥发性、毒性、闪点 及价格等。
常用的有机溶剂具有挥发性,且有毒。在涂料涂覆成液膜后,有机溶剂从液膜 中挥发出来,不仅对环境造成极大污染,对资源也造成浪费,所以,现代涂料行业 正在努力减少溶剂的使用量,开发出了各种不含或少含有机溶剂的环保型涂料。同 时还开发出一些既能溶解或分散成膜物质,又能在涂料涂覆成液膜后与成膜物质发 生化学反应而保留在漆膜中的化合物,原则上讲这类化合物也属于溶剂,称为反应 性溶剂或活性稀释剂。
(3)颜填料
颜填料是一种有色的细颗粒粉状物质,一般不溶于水、油、溶剂和树脂等介 质,是涂料中的次要成膜物质。就其用途而言,颜料可分为体质颜料(也称为填 料)、着色颜料、防锈颜料三种。体质颜料主要用来增加涂层厚度,提高耐磨性和 机械强度,如碳酸钙、滑石粉。着色颜料可赋予涂层美丽的色彩,具有良好的遮盖 性,可以提高涂层的耐日晒性、耐久性和耐气候变化等性能,常见有钛白粉、馅黄 等。防锈颜料可使涂层具有良好的防锈能力,延长寿命,它是防锈底漆的主要原 料。从化学组成来分,颜料又可分为无机颜料和有机颜料两大类,就其来源又可分 为天然颜料和合成颜料。天然颜料以矿物为来源,如:朱砂、红土、雄黄、孔雀绿 以及重质碳酸钙等。
(4)助剂
助剂在涂料中用量很少,但作用很大,不可或缺。主要用来改善涂料某一方面 的性能,如消泡剂、分散剂、乳化剂、润湿剂等用来改善涂料生产过程中的性能; 防沉剂、稳定剂、防结皮剂等用来改善涂料的储存稳定性等;流平剂、增稠剂、防 流挂剂、成膜助剂、固化剂、催干剂等用来改善涂料的施工性和成膜性等;防霉剂、增塑剂、UV吸收剂、阻燃剂、防静电剂等用来改善涂膜的某些特殊性能。