1、 全国职业资格防腐蚀工（中、高、技师、高级技师）培训讲义涂料涂装天津防腐应用协会内部资料注意保存2目 录第一章 涂料的基本知识 3一 涂料的定义 3二 常见涂料术语 4三 涂料的发展 6四 涂料的组成 6五 涂料的作用 8六 涂料的分类 9七 涂料的干燥成膜 9第二章 常用防腐涂料 11一 生漆 11二 沥青漆 11三 硝基漆 11四 醇酸树脂涂料 11五 氯化烯烃树脂涂料 12六 丙烯酸树脂涂料 12七 环氧树脂涂料 13八 几种特种涂料 14九 几种新型涂料 15第三章 涂料的检验标准和方法 22一 标准 26二 防腐漆几个重要的性能 36第四章 涂装 38一 涂装系统设计 38二 涂装表
2、面的前处理 44三 涂装方法 46四 涂装环境 48五 涂装前的准备 50六 涂料施工中易出现的病态及防治方法 51七 涂装中需注意的一些问题 54八 涂装质量管理 54第五章 涂层失效 55一 失效机理 55二 涂层防护失效常见的表现形式 55第六章 国内外的一些防腐涂装应用实例 553第一章 涂料的基本知识一、涂料的定义1、什么是涂料？定义：涂料一般为粘稠液体或粉末状物质，可以用不同的施工工艺涂覆与物体表面，干燥后能形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜，赋予被涂物以保护、美化和其它预期的效果。2、涂料和油漆涂料和油漆实际上没有什么区别，可以理解为同一种东西的两种称呼。中国消费者习惯把
3、水性涂料叫涂料，油性涂料叫油漆，其实并不准确。油漆在我国有着悠久的历史。之所以称为油漆，源于早期这种材料离不开植物油和大漆，因此“油漆”一词承载着厚重的历史和古老文化。随着科学技术的不断发展，油漆行业不断壮大，油漆的品种、类别也不断获得创新。“涂料”一词在 20 世纪 50 年代已经出现。在业内历来认为涂料与油漆只是对同一种材料的两种不同称谓而已。20 世纪 50-60 年代，甚至到 70 年代，业内多将“涂料”理解为学称，把“油漆”理解为俗称。因此，那时“涂料”的称谓多少带有一些学术性的味道，似乎只有研究单位可享用涂料两字的冠名，如涂料研究所或涂料研究室。同时，凡生产企业一概称之为油漆厂、造
4、漆厂或制漆厂。涂料与油漆名称的混乱始于 20 世纪 80 年代以后。随着经济建设的高速发展，建筑业的迅速崛起，油漆行业已不再是过去化工系统一家垄断的局面。国内建筑系统大批新建的同类生产厂普遍使用“涂料”作为企业名。随着建筑涂料产品大量流入市场，“涂料”一词不但从神圣的学术殿堂中走了出来，还因为建筑涂料主要是水性产品，涂料的概念也因此被社会曲解，片面地认为涂料就是水性的，误认为涂料与油漆是两种不同的材料，分属两个不同的行业。国标对涂料与油漆的注释国家标准(GB5206.1)在色漆和清漆词汇标准的基本术语中，涂料是被这样定义的：涂于物体表面能形成具有保护、装饰或特殊性能(如绝缘、防腐、标志等)的固
5、态涂膜的一类液体或固体材料之总称。早期大多以植物油为主要原料，故有油漆之称。现合成树脂已大部或全部取代了植物油，故称为涂料。4漆、油漆的表观特征是液体的，它不能函盖除液体涂料以外的固体涂料。既然涵盖的范围不同，因此若再将涂料与油漆的概念等同地解释也就难以成立。目前，水性涂料与粉末涂料已成气候，尤其是以水性漆为主的建筑涂料已在我国涂料总量中占到约 38%。由于水性漆与油性漆其化学特性有本质上的区别，水性漆与油性漆产品性质也有很大的差异，那么再把水性漆定为油漆行业中的一大分支的陈旧理解，是不科学的。水性漆与油(性)漆应并列为液体涂料中两大不同系列。因此，建议在基本术语标准中，不但需适当修正涂料术语
6、的标准，还应有漆、油漆及水性漆的术语标准。它们的定义可为：涂料：涂于物体表面能形成具有保护、装饰或特殊性能(如绝缘、防腐、标志等)的固态涂膜的一类液体或固体材料的总称。包括油(性)漆、水性漆、粉末涂料。漆：可流动的液体涂料。包括油(性)漆及水性漆。油漆：以有机溶剂为介质或高固体、无溶剂的油性漆。水性漆：可用水溶解或用水分散的涂料。二、常见涂料术语1 表干时间 在规定的干燥条件下，一定厚度的湿漆膜，表面从液态变为固态但其下仍为液态所需要的时间。2 实干时间 在规定的干燥条件下，从施涂好的一定厚度的液态漆膜至形成固态漆膜所需要的时间。3 透明度 物质透过光线的能力。透明度可以表明清漆、漆料及稀释剂
7、是下含有机械杂质和浑浊物。4 密度 在规定的湿度下，物体的单位体积的质量。常用单位为千克每立方米（kg/m3）,克每立方厘米（g/cm3）.55 粘度 液体对于流动所具有的内部阻力。6 固体含量 涂料所含有的不挥发物质的量。一般用不挥发物的质量的百分数表示，也可以用体积百分数表示。7 研磨细度 涂料中颜料及体质颜料分散程度的一种量度。即在规定的条件下，于标准细度计上所得到的读数，该读数表示细度计某处槽的深度，一般以微米（m）表示。8 贮存稳定性 在规定的条件下，涂料产品抵抗其存放后可能产生的异味、稠度、结皮、返粗、沉底，结块等性能变化的程度。9 相容性 一种产品与另一种产品相混合，而不致于产生
8、不良后果（如沉淀、凝聚、变稠等）的能力。10遮盖力 色漆消除底材上的颜色或颜色差异的能力。11施工性 涂料施工的难易程度。注：涂料施工性良好，一般是指涂料易施涂（刷、喷、浸等），流平性良，不出现流挂、起皱、缩边、渗色、咬底；干性适中，易打磨，重涂性好，以及对施工环境条件要求低等。12重涂性 同一种涂料进行多层涂覆的难易程度与效果。13漆膜厚度漆膜厚薄的量度，一般以微米（m）表示。614光泽 表面的一种光学特性，以其反射光的能力来表示。15附着力漆膜与被涂面之间（通过物理和化学作用）结合的坚牢程度。被涂面可以是裸底材也可以是涂漆底材。16硬度 漆膜抵抗诸如碰撞、压陷、擦划等机械力作用的能力。17
9、柔韧性 漆膜随其底材一起度形而不发生损坏的能力。18耐磨性 漆膜对摩擦作用的抵抗能力。19打磨性 漆膜或腻子层，经用浮石、砂纸等材料打磨（干磨或湿磨）后，产生平滑无光表面的难易程度。20、双组分有些油漆如聚氨酯漆类需要与专用固化剂配合使用,在施工之前油漆与固化剂必须按一定比例(产品说明会写明)均匀混合,并加入专用稀释剂调至合适的施工粘度,过滤后 1015 分钟后可施工。21.烘漆有些丙烯酸类油漆必须经过高温烘烤才能干燥使用，（产品施工和时间温度视油漆品种而定）。22、表面处理通常施工表面需做到干燥、洁净、无油污、无铁锈、平整。如有裂痕等，需进行处理。23、底漆、面漆、清漆有些涂料的涂层是三部分
10、组成的。底漆打底，再涂面漆，最后清漆罩光。当然三种有时也只用其一、二种。具体视使用要求而定。三、涂料的发展历史悠久分三个阶段：1、天然成膜物质使用；彩色泥土、动物油脂、树木汁液、木炭2、涂料工业的形成；始于植物油和松香树脂的混合使用。3、合成树脂的涂料生产；7四、涂料的组成1、 涂料的组成：涂料是由基料、颜料、助剂、 溶剂四大组成部分。 基料基料是组成涂料的基础，它具有粘接涂料中其它组分形成涂膜的功能，它对涂料和涂膜的性质起着决定性的作用。 颜填料颜料是有颜色涂料的一个主要组分。颜料使涂膜呈现色彩，并使涂膜具有一定的遮盖被涂物件表现的能力，以发挥其装饰和保护作用。颜料还能增强涂膜的机械性能和耐
11、久性能。有些颜料还能为涂膜提供某一种特定功能，如防腐蚀、导电、防延燃等。颜料的品种很多，各具有不同的性能和作用。颜料按其来源可分为天然颜料和合成颜料两类；又可按化学成分分为无机颜料和有机颜料；按其在涂料中所起的作用可分为着色颜料、体质颜料、防锈颜料和特种颜料。 助剂助剂，也称为涂料的辅助材料组分，它是涂料的一个组成部分，但它不能单独自己形成涂膜，它在涂料成膜后可作为涂膜中的一个组分而在涂膜中存在。助剂的作用是对涂料或涂膜的某一特定方面的性能起改进作用。助剂一般用量很小，但对涂料性能有显著影响。 溶剂溶剂是不包括无溶剂涂料在内的各种液态涂料中所含有的，为使这些类型液态涂料完成施工过程所必需的一类
12、组分。它原则上不构成涂膜，也不应存留在涂膜之中。溶剂组分的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。作为溶剂组分包括能溶解成膜物质的溶剂，能稀释成膜物质溶液的稀释剂，和能分散成膜物质的分散剂，习惯统称为溶剂。2、涂料成膜物质分两类：转化型和非转化型。1）非转化型：成膜物质在成膜过程中组成结构不发生变化,一般这类涂料具有热塑性、受热软化，冷却变硬，多具有可溶解性。如：过氯乙烯树脂、氯化橡胶、热塑性丙烯酸等；2）转化型：成膜物质在成膜过程中组成结构发生变化，即成膜物质形成与原组成结构不同的涂膜。一般具有能起化学反应的官
13、能团。在热、氧或其他物质作用下能形成与原组成结构不同的不溶、不熔的网状结构高聚物。3、颜料颜料：是一种有色的细颗粒粉状物质，一般不溶于水、油、溶剂和树脂介质中，但能分散于各种介质。颜料在涂料中分别起着着色、防锈、遮盖等作用。8填料也是颜料的一种，也可称为体质颜料，在涂料中没有着色作用，遮盖力也很差。但能增加涂膜厚度和涂膜体积，有些填料可以起着防沉淀、提高力学性能等作用。按性质分类：着色颜料、防锈颜料、体质颜料。1）着色颜料：涂料的颜色主要靠这类颜料提供；颜色三要素：色调、明度、饱和度来确定的。颜色可分为消色和彩色两大类，消色：白-灰-黑；其余红黄兰等都为彩色；主要颜料：白、红、黄、紫、蓝、绿、
14、黑、金属颜料、珠光颜料。2）防锈颜料：主要功能是防止金属腐蚀，提高涂抹对金属表面的保护作用。分物理防锈和化学防锈（包括缓蚀和电化学）。物理防锈颜料：借助于其细密的颗粒填充漆膜，提高漆膜的致密性，起到屏蔽作用，降低漆膜的渗透性，从而起到防锈作用。铁红、云母氧化铁、铝粉、玻璃鳞片。化学缓蚀防锈颜料：依靠化学反应改变表面的性质或反应生成物的特性来达到防锈目的。有缓蚀作用的颜料与金属表面发生作用：如钝化、磷化，产生的钝化膜、磷化膜等，这些膜的电极电位为正，避免金属表面部分或全部成为阳极的可能。同时薄膜的微孔提高了涂膜的附着力。常用的这类颜料：铅系颜料、铬系颜料、磷酸盐颜料。如：红丹、铅酸钙、铅白、锌黄
15、、磷酸锌等。3）填料：一般成白色或无色，不具着色力和遮盖力，降低成本、降低 VOC.主要有：滑石粉、沉淀硫酸钡、碳酸钙等。4、助剂也称添加剂，广泛用于改善涂料在生产、储存、施工性能及涂膜性能等。主要有：1）润湿分散剂：有利于涂料颜色、状态稳定，减少研磨难度等2）消泡剂：减少涂料在搅拌、施工过程产生气泡漆病的功能。3）流变剂：改善涂料的流变性，增加涂料的粘度和触变性，防流挂、沉淀等。4）消光剂：用于制造不同光泽的表面装饰涂料。5）流平剂：有利于面漆呈现更佳的装饰性；6）光稳定剂：提高漆膜耐紫外光的耐久能力等；7）催干剂：加速涂膜表干和实干；5、溶剂也是涂料的重要组成部分，不可忽视。尤其对施工性能
16、的影响很大，很多漆病来源于此。分为主溶剂、助溶剂、稀释剂。五、涂料的作用1.装饰作用。目的首先在于遮盖建筑物表面的各种缺陷，又能与周围环境协调配合。92.保护作用。能阻止或延迟空气中的氧气、水气、紫外线及有害物对建筑物的破坏，延长建筑物的使用寿命。3.特殊功能。例如，防火、防水、防辐射、隔音、隔热等。4.标志作用。例如,各种化学品、危险品、交通安全等，目前应用涂料做标志的颜色在我国和国际上已逐步标准化。六、涂料的分类涂料发展到今天，可以说是品种繁多，用途十分广泛，性能各异。市场上油漆产品大致分为：内墙涂料，用于室内墙面装饰。外墙涂料，用于室外墙面装饰。木器漆，用于木材表面装饰，可细分为用于木地
17、板地面和其他表面的木器漆。金属用漆，用于金属表面装饰。地坪漆，用于室内外水泥地面装饰。涂料的分类方法很多，通常有以下几种分类方法：（1）按涂料的形态可分为水性涂料、溶剂性涂料、粉末涂料、高固体分涂料等；（2）按施工方法可分为刷涂涂料、喷涂涂料、辊涂涂料、浸涂涂料、电泳涂料等；（3）按施工工序可分为底漆、中涂、漆（二道底漆）、面漆、罩光漆等；（4）按功能可分为装饰涂料、防腐涂料、导电涂料、防锈涂料、耐高温涂料、示温涂料、隔热涂料等（5）按用途可分为建筑涂料、罐头涂料、汽车涂料、飞机涂料、家电涂料、木器涂料、桥梁涂料、塑料涂料、纸张涂料等。（6）按颜料的有无，分为色漆和清漆。(7)按主要成膜物质来
18、分(这是最基本的分类方法)：天然树脂类漆、酚醛树脂类漆、沥青类漆、醇酸树脂类漆、氨基树脂类漆、硝基类漆、过氯乙烯树脂类漆、乙烯类树脂类漆，丙烯酸树脂类漆，聚酯树脂类漆、环氧树脂类漆，聚氨酯树脂类漆、元素有机漆、橡胶类漆、其他成膜物类漆。10七、涂料的干燥成膜生产和使用涂料的目的是得到符合需要的涂膜，涂料的成膜过程直接影响着涂料的使用效果和涂抹的各项性能。涂料怎么从液体（湿膜）固体连续涂膜（干膜）小分子大分子（不一定）大多数涂料是液体，有一个适合所用的施工方法的粘度，一般高剪切力下粘度在 0.051Pa.s 的范围。施工后液体转化成干燥的膜，即固体膜。粉末涂料，在施工后液化，然后再转化成固体膜。
19、成膜分两类：转化型成膜（化学固化）和非转化型成膜（物理干燥）。1）非转化型成膜：成膜物质在成膜过程中组成结构不发生变化,一般这类涂料具有热塑性、受热软化，冷却变硬，多具有可溶解性。如：过氯乙烯树脂、氯化橡胶、热塑性丙烯酸等；-物理干燥。2）转化型成膜：成膜物质在成膜过程中组成结构发生变化，即成膜物质形成与原组成结构不同的涂膜。一般具有能起化学反应的官能团。在热、氧或其他物质作用下能形成与原组成结构不同的不溶、不熔的网状结构高聚物。-化学固化。1、涂料的物理干燥：1） 、溶剂从热塑性基料蒸发成膜。该过程为物理过程，无化学反应，基料基本为大分子，在无溶剂状态下为固体。该类涂料干燥速率，在前期取决于
20、溶剂的该温度下的蒸汽压、涂层表面积与其体积比、表面上的空气流速，换句话说取决与溶剂的挥发能力、漆膜厚度、外面风速，当然温度也是影响的主要因素。这也是影响涂膜表干的主要机理。在后期主要取决于基料本身的 Tg。一般这类漆分子量都较大， Tg 也较高，故干燥也较快。这类漆主要有：硝基漆、热塑丙烯酸漆、沥青漆等。2） 、以聚合粒子凝聚成膜。最大量的这类涂料是以乳液为基料。乳液是一些高分子聚合粒子在水中分散体，实际上这些粒子不是真正溶于水中，而是形成水包油的乳化粒子，分散悬浮于水中，在施工后，挥发组分（水）蒸发后，这些粒子形成相互紧凑在一起的密集层，导致乳液粒子变形，破裂然后乳液粒子中的聚合物分子相互扩散，形成涂膜。2、涂料的化学固化1） 、 氧化干燥。该类油漆的固化机理是在溶剂挥发的同时，油漆中的油类（双键）和空气中的氧气发生化学反应的过程。这类漆的表干一般较慢，因为即使溶剂挥发了，树脂也还处于粘稠状态，只有树脂中的干性油和半干性油中的双键被空气中的氧氧化后，树脂分子之间有进一步交联，形成网状结构才达到干膜的效果。当然这种氧化反应是很慢的，而且也不是大量地存在这种反应。正因为有这种反应的存在使漆膜在性能上有不小的提高。这也主要是醇酸漆的主要干燥机理。 2） 、固化剂固化干燥
