涂料技術簡介

一、涂料由什么組成？

涂料的主要成分可分為以下幾類： A. 黏合劑， B. 顏料， C. 填充劑， D. 溶劑， E. 添加劑。 涂料中使用的成分和相對含量對涂料的*終性能至關重要。配制滿足技術、健康、安全性、環境和經濟要求的現代涂料非常復雜。涂料成分相對量的細微變化可能會引起油漆*終性能的巨大變化。

二、粘合劑

粘合劑決定涂料的特性： 粘合劑決定涂料的性能、 使涂層與基材粘合、 提高耐化學和大氣腐蝕能力、 賦予漆膜柔韌性、 提高耐磨性。

粘合劑是涂料的非揮發性部分。樹脂為粘合劑，將顏料顆粒結合在一起，并提供涂料和表面之間的粘附。 大多數油漆或涂料按照樹脂的通用類型命名（即乙烯、環氧和丙烯酸等）。樹脂或粘合劑決定涂料的大部分物理和化學性質，耐化學性、耐候性、粘附性，還影響硬度和耐磨性。 不同的粘合劑有不同的固化機理。通常，固化機理將決定涂層的防護性能。氧化固化和物理干燥的涂料通常為單組分，與化學固化的多組分涂料相比，其防護性能較差。

樹脂或粘合劑可分為熱塑性樹脂或熱固性樹脂。熱塑性樹脂可通過加熱反復軟化，并通過冷卻硬化。它們也可以被涂料中的原溶劑溶解；它們可溶（例如乙烯、氯化橡膠、丙烯酸等）。通常為單組分產品。

熱固性樹脂在熱、催化劑、紫外線等作用下發生化學反應。它們不會因加熱而熔化也不會重新溶于溶劑。環氧樹脂、聚氨酯和硅酸鹽是這樣的樹脂。它們通常是雙組分產品，但也可以是單組分涂料，可以像醇酸樹脂一樣在大氣中被氧氣固化。

粘合劑的選擇取決于涂料的用途。例如，環氧樹脂具有良好的耐化學性，聚氨酯具有耐候性和耐光性?？梢詫φ澈蟿┻M行改性以賦予其某些性質。例如，純環氧樹脂具有很好的耐化學性，但必須涂在經過噴砂處理的表面上。以煤焦油為基材的涂料（在許多國家/地區已被召回）具有良好的耐水性和耐滲透性（表面耐受性），但對化學物質（如溶劑）的耐受性不強。組合粘合劑使涂料具有相當好的耐化學性以及良好的耐水性和耐滲透性。

2.1、有機與無機涂料的區別

有機涂料是指： 以碳基粘合劑為基材的涂料，例如由油制成的涂料。 例如，環氧樹脂、聚氨酯和聚酯等

無機涂料是指： 以非碳基粘合劑為基材的涂料，通常是硅酸鹽，通常用金屬鋅為填料。一般來說，無機粘合劑導電。例如，硅酸鋅烷基、硅酸鋅堿。

2.2、關于低表面處理涂料

關于低表面處理涂料推薦用于未經過**預處理的基材， 大多數涂料需要剛噴砂處理至Sa2?才能獲得足夠的附著力和性能， 這些涂料不具備所需的潤濕性能，而無法通過較少的良好預處理成功應用在鋼上， 由于低表面處理油漆具有良好的耐濕性和耐滲透性，因此在此類基材上壽命較長。

三、顏料

顏料的功能為：賦予不透明度、賦予裝飾色、 賦予膜強度、 提高耐化學和大氣暴露能力、 有助于調整粘度，有四種顏料： 著色劑、 填充劑、屏障顏料、活性/非活性顏料。

3.1、著色劑

著色劑為涂料提供令人愉悅的顏色和裝飾特性。其可以： 成為天然或人工合成顏料、成為有機或無機顏料、 賦予膜顏色、 遮蓋基材或先前涂料（不透明的）、 幾乎所有的顏色都由混合顏料產生、 可通過調整或更換混合顏料來改變顏色、白色或淺色顏料通常使用二氧化鈦，其具有很高的遮蓋力。顏料的遮蓋力通常會隨其顏色和化學性質而變化。

3.2、填充劑顏料

填充劑顏料（也稱為填料或增強顏料）在涂料中有其自身功能。填充劑是具有不同粒徑和形狀（針狀、纖維狀、球狀或板狀）的粉末，實際上不溶于液體。干粉末的顏色通常為白色或亮色，分散到溶媒中后，會呈不同程度的透明狀。

填充劑：為油漆賦予形體、加固固化膜、影響漆膜硬度、經濟有效地降低光澤、 白色/灰色，對漆膜顏色影響非常?。啙岫炔睿?/span>

填充劑示例:白云石（碳酸鈣鎂）、滑石粉（滑石粉）、白堊 （碳酸鈣）、黏土（瓷土）、重晶石（硫酸鋇）。

顏料體積濃度（PVC）表示顏料中含有多少粉料。這可能會影響涂料的一些性能，如耐磨性、柔韌性和光澤度等。 添加填充劑可加強涂料膜強度，并使涂料具有適當的光澤。它們還有助于賦予涂料正確的稠度，使其適合噴涂、輥涂和刷涂等。添加填充劑可使涂料以高膜厚施涂而不會流掛。它們還能防止顏料沉降，提高機械性能，增加油漆的耐水性和耐化學品性，并有助于形成紫外線輻射屏障。

3.3、屏障顏料

一些顏料具有非常特殊的功能。 用鋁片著色的涂料具有很低的水和水蒸氣滲透性，這使涂料具有更高的耐水性。這些薄片將平行于基材，具有與瓦片或魚鱗相同的效果。上述撥片具有非常良好的防滲性，因此水和氧氣必須經過漫長而復雜的通道才能抵達鋼質表面。

屏障顏料：為片狀顏料、傾向于與基材平行、增強膜、增加表面與基材之間的通道（屏蔽效應）

通常由鋁、玻璃、云母或云母氧化鐵（MIO）制成。

3.4、抑制性顏料

抑制性顏料主要用于底漆或底涂。這些顏料與涂層吸收的水分發生反應，生成足夠多的離子，與下面的金屬表面發生反應，使其鈍化。它們還能提高油漆的耐腐蝕性。這些顏料主要用于氣體涂料，不建議用于浸泡或持續潮濕區域，因為其可能促進滲透性起泡。

抑制性顏料示例： 1、紅丹，2、鉻酸鋅，3、磷酸鋅。 出于HSE的考慮，產品中不再使用顏料1和2。

3.5、活性/非活性顏料

此類顏料在保證涂料達到預期性能方面起積極作用：

防腐： 磷酸鋅、 鋅粉、紅丹、鉻酸鉛、鉻酸鋅

出于HSE的考慮，產品中不再使用顏料1、2和3。

防污： 氧化亞銅， 在涂層中添加鋅會產生不同的效果。鋅涂層可通過兩種方法提供保護。首先，它們可用作障礙?；蛘?，它們可以通過允許鋅作為犧牲陽極來為鋼質表面提供陰極保護。當顏料本身被腐蝕時，此作用可保護基材材料免受腐蝕。 有些涂料含有殺菌劑，以防止海洋污染。多數情況下，這些化合物以銅為基礎。為進一步探討，請參閱 防污范圍有關章節。

四、溶劑

涂料中溶劑的功能為：使顏料粘合劑與基材結合、 控制粘度、控制粘合劑的流動、 潤濕基材

溶劑、稀釋液和稀釋劑是溶解粘合劑和調整涂料粘度的液體。其還會影響流動性、干燥速率、噴涂和刷涂特征以及光澤。有些粘合劑，如干燥油，本身粘度低，因此無需溶解。但是，大部分粘合劑為固體或高粘度液體，因此應該用有機溶劑溶解。有些類型的粘合劑（如硅酸鹽），可用水溶解，乳液和水性環氧樹脂也可以用水溶解。

該溶劑為單組分或混合組分液體，標準狀態下具有揮發性，能完全溶解粘合劑。涂料中溶劑的**作用是使涂料好施工。涂料噴涂后，其中的溶劑立即揮發。

稀釋劑為單組份或混合組分揮發性液體不能溶解粘合劑。其可以和溶劑聯合使用，且不會帶來任何有害影響。通常情況下，將稀釋劑與粘合劑溶液（溶媒）混合，以獲得某些效應，例如，調節揮發模式，調整涂料粘度或減少涂料中的揮發性成分。

有些油漆工并未意識到涂料膜中溶劑或稀釋劑的重要性。過分稀釋涂料會導致噴涂過程中或噴涂后不久形成流掛或者出現**。使用錯誤的溶劑會導致形成孔隙、變色、色澤差、顏料漂浮、魚眼、涂層強度差以及缺乏附著力。

五、添加劑

除粘合劑、顏料和溶劑外，大多數涂料還含有添加劑。其添加量通常較少，用量很少超過配方的1 - 2%。它們是生產均質涂料的必需品，并有助于簡化制造流程，提高包裝的穩定性和可用性，并改善外觀和抵抗質量。。

例如，Alkyd包含促進固化的干燥劑。硬而脆的樹脂，如乙烯基樹脂，含有可產生更柔韌的膜的增塑劑?？蓪⑵渌砑觿┨砑拥酵苛吓浞街?，以控制顏料沉降，提供一定的光澤或改善抗流掛性能。。

對固化速率有影響的其它催化劑，用于其它油漆和涂料中。例如，聚酯中的過氧化氫。

六、VOC(固體含量與揮發性有機化合物)

固體含量與揮發性有機化合物（VOC）: 涂料的“固體含量”指噴涂后不會揮發的成分。它通常被稱為“體積固體份”，表示占所給體積的百分比（%）?？梢越忉尀橥苛系恼鎸嶓w積。 涂料的“VOC”（揮發性有機化合物的縮寫），表示1升涂料中含多少克揮發物。這對應于涂料噴涂后揮發出的溶劑和其它成分的含量。 以上所述數據請參閱技術數據表（TDS）。