涂装技术简介（2M）

zfz110119 · 发表于 2008-8-5 16:45

产生原因：
(1) 喷涂量过大或稀释剂挥发太慢；
(2) “湿碰湿”喷涂时，漆膜未得到足够的流平时间；
(3) 喷涂时喷枪离工件表面距离过近，喷涂行枪速度太慢，或者喷涂角度不当；
(4) 喷涂时空气压力过低；
(5) 素材或工件表面温度过低；
(6) 涂料粘度过低；
(7) 喷枪系统故障或喷雾图样不规则
(8) 在旧漆膜上(特别是有光的漆膜)涂装新漆时也易产生流痕。
处理方法：
(1) 选择适当的稀释剂；
(2) 调整喷涂参数，控制喷涂压力、流量、喷枪舆工件距离、角度、和喷涂速度；
(3)一次喷涂膜厚不能太厚，为获得较厚涂层，对于热固性涂料可以采用”湿碰湿”工艺，幷给于适当流平时间，或选用高固含涂料；
(4) 严格控制涂料粘度；
(5) 保持适当的换气，喷涂温度控制在18~28℃为宜；
(6)在旧漆膜上喷涂新漆前应该先打磨一下。
2.3 针孔(Popping)
在漆膜上产生针孔状小孔或像皮革毛孔一样的疵病。

图2.2.3 针孔
产生原因：
表层干燥太快形成漆膜，底部液态稀释剂来不急挥发出去，因此因此稀释剂蒸气在漆膜下形成气泡，当稀释剂蒸气压力大表面漆膜承受能力，就会冲破表面漆膜，使漆面留下小孔，形成针孔不良。造成此现象可能有以下几种原因。
(1) 过多使用挥发速度快的溶剂；
(2) 涂层间流平时间不够(湿碰湿喷涂工艺)
(3) 喷涂膜厚过厚；
(4) 高温高湿环境喷涂，或空气流通速度过快造成表干太快；
(5) 剧烈加热，造成表干太快；
解决方法：
(1) 选择合适、专用的稀释剂；
(2) 控制喷涂温度在18~28℃，湿度控制在40%~80%之间；
(3) “湿碰湿”喷涂时，漆膜间要有足够的流平时间，使膜内溶剂充分挥发，再进行烘烤；
(4) 限制好喷房风速，保持适当喷涂压力。

2.4 杂质和毛丝(Contamination)
杂质和毛丝又叫污物，是因为外界杂物粒子掉落在湿漆膜上造成。

图2.2.4 杂质
产生原因：
(1) 产品表面清洁度不够，前处理不够；
(2) 喷涂环境较差，喷房落尘指数超标；
(3) 喷枪或喷涂系统管路、盛漆桶脏污；
(4) 油漆中杂物未能得到有效过滤；
(5) 喷涂所用压缩空气脏污，未得到有效过滤。
解决方法：
(1) 加强前处理，去除工件表面的杂物；
(2) 加强喷涂环境管控，根据不同产品对漆膜质量要求，环境的落尘指数不同。喷涂高质量的漆膜，喷房落尘指数应控制在10000以内；
(3) 经常清洗油漆管路及盛放油漆的漆桶，一般加固化剂的油漆，每4小时必须清洗一次管路，不加固化剂的涂料可适当延长清洗间隔时间，但喷涂作业完毕后，一定要彻底进行一次清洗。
(4) 调好的涂料应该用过滤网进行过滤，过滤网目数可根据实际情况选择；
(5) 压缩空气必须经过过滤净化。
2.5 光泽度问题(Incorrect gloss level)
面漆出现发浑等现象，致使光泽度比规格要求偏高或偏低。
出现原因：
(1) 面漆喷涂过厚过湿，会造成漆膜失光；
(2) 两层湿膜间喷涂未得到充分的流平，；
(3) 面漆喷涂前，底漆干燥温度过高；
(4) 使用劣质稀释剂或挥发过快的稀释剂；
(5) 喷涂和流平中空气流通不足；
(6) 另外，不管是UV漆或PU漆，面漆加热温度过高或过低都会使面漆光泽超规。
解决方法：
(1) 控制单层膜厚厚度，避免单层过厚，使面漆失去光泽；
(2) 两层湿膜间要有足够的流平时间。如果两层间流平不足，底层稀释剂挥发不够，会造成上层漆膜失光。
(3) 底漆干燥温度要适当。如果底漆干燥问题过高，在喷涂面漆时温度不冷却，会造成面漆喷涂时稀释剂挥发过快，缺少流平，产生桔纹和失光等不良。
(4) 使用配套的稀释剂。劣质稀释剂或挥发过快的稀释剂，都会因为稀释剂挥发太快，使漆膜温度降低，致使光泽度也降低。
(5) 使喷房和流平段有良好的抽风。如果抽风不足，喷房或流平间的稀释剂浓度就会很高，不利于涂料的稀释剂挥发，使漆膜处于很湿的状态，进入烘烤时，会使漆膜光泽超规(PU类光泽变低，UV类变高)。
(6) 面漆加热温度要适当，而且避免温度大范围内波动，作好严格控制。

图2.2.5 光泽度问题
2.6 脱漆(Peeling)
漆膜不能很好地粘附于工件上。
产生原因：
(1) 基材表面处理不当(打磨、清洁和化成等)；
(2) 底漆和基材不配套(如铝合金、电镀或塑料等)；
(3) 底漆和面漆不配套；
(4) 流平或干燥时间不对；
(5) 底漆或面漆的膜厚不足；
(6) 底漆或面漆喷涂得过干；
解决方法：
(1) 作好前处理工作。化成膜附着力要好，基材要清洁干净，尤其不能有油污等严重影响附着力的杂物附着于基材表面。
(2) 选择舆基材配套的底漆，同时要考虑到底漆和面漆的配套性，否则都有可能造成附着力不良。
(3) 确定正确参数，使漆膜的流平和干燥时间合适。特别是干燥不得温度过高，时间过长，否则会使涂料老化，造成漆膜附着力不良。
(4) 底漆或面漆的膜厚要控制好，特别是底漆不能太薄，否则会影响底漆和基材的附着力。
(5) 喷涂时不能喷涂太干，过干的漆膜无法良好附着于基材或底漆。

图2.2.6 脱漆
3、涂装工艺流程
涂装是对物体表面进行的装饰作业，涂装质量的优劣对物体的价值有直接影响。影响涂装质量的要素是涂料、涂装技术和涂装管理，三者是互为依存的关系，忽略其中任何一方面都不可能达到涂装目的，获得优质的涂层。因此好的涂装工艺及涂装管理是很重要的。
3.1涂装类型
各种产品一般都有技术要求，如汽车、轻工、建筑、船舶等都有统一的涂装标准。根据产品对外观装饰性的要求、涂层的使用条件和涂层性能，一般涂层可分为以下类型。
(1) 高级装饰性涂层涂层外观漂亮，镜物清晰、光亮，色泽鲜艳或表面平整光滑，涂层外表面应无可见的明显缺陷(如杂质颗粒、起泡、桔皮等)，漆膜坚硬，室外产品应具有优良的耐候性和耐潮湿性能。
这类涂装的产品有：高、中级轿车车身，钢琴、各种仪器仪表、计算机、高级木制家具、家用电器、各种电子产品等。
(2) 装饰性涂层涂层的装饰性要求比高级装饰性涂层稍差，有细小缺陷，但外观仍漂亮、色泽鲜艳，涂层的机械性能甚至优于高级装饰性涂层的要求，室外产品也应具有优良的耐候性和耐潮湿性。这类涂装的产品有：载重汽车车身、自行车、公共汽车、机床等。
(3) 保护装饰性涂层涂层是以保护性为主，装饰性次之。涂层表面不应有起皱、流漆、针孔和杂质等不良。要求涂层有较好的耐腐蚀性、耐潮湿性，室外产品应具有较好的耐候性。这类涂装的产品有：工厂设备、集装箱、农机产品、管道等。
(4) 一般保护性涂层涂层作防腐蚀用，对装饰性无要求。这类涂装产品是适用于外观无要求、使用条件不十分苛刻的室内产品。
(5) 特种保护性涂层作特种保护作用的涂层，如绝缘、耐化学品、耐油、耐热、防霉、防污等涂层，它们的功能是保护底材。涂层的完整性是这类涂层的施工要点，一般多采用多层涂装。
3.2 涂料和涂装方法的选定
涂料的质量和配套性是获得优质涂层的基本条件，在选用涂料时要从以下方面综合考虑：
(1) 涂料品质；
(2) 涂料的作业性；
(3) 涂料间的配套性；
(4) 涂膜的性能和经济性；
(5) 涂料的毒害性和污染性。
涂装方法一般根据涂料的特性、施工性能和被涂物体的类型、大小形状及涂装条件来选择。涂装方法的种类、特征和适用范围见下表
表2.3.1 涂装方法的种类及特征
序号涂装方法方式适用的涂料特征适用范围工作效率
1 刷涂适用刷子调合漆、合成磁漆、其它水性漆一般一般都适用低
2 刮涂使用刮刀各种腻子类一次性刮涂较厚比较平滑的被涂物低
3 空气喷涂用压缩空气雾化涂料，喷射涂装挥发性涂料、磁漆、调合漆漆膜厚度均匀，稀释剂用量大，涂料利用率低一般都适用高
4 高压无气喷涂给涂料加高压，由特殊喷嘴喷射雾化挥发性涂料、磁漆、调合漆喷雾的返弹小、涂料的利用率高一般都适用高
5 静电喷涂靠静电场使涂料雾化带电，而被吸往被涂物磁漆涂料损失小，突出部位、锐边等部位涂得较厚金属制品均可高
6 电泳涂装将被涂物浸在水性涂料中，通以直流电进行涂装水性涂料节约涂料，一般不易涂上漆的部位也能涂上汽车车身、电气产品和其它金属制品高
7 浸涂将被涂物浸入涂料中沥青涂料、磁漆作业简单，有流痕复杂工件，小型物体高
3.3 涂装工艺文档的制订
涂装工艺主要根据产品设计时对产品的涂装要求、涂层的标准及适用条件和涂装施工现场条件进行设计，一般由若干道工序组成。在我们生产实际中的通过BOM(物料清单)、涂装标准制程参数、标准作业规范(SOP) 、生产异常连络单等来规范制程的物料和涂装工艺，使制程的效率、质量、产能和物料消耗处于稳定状态，优化制程，并且能及时处理相关问题。相关档的发行和修订在制工职掌内有详细描述。
3.4 涂装工序介绍
涂装工序会根据基材的不同和漆膜性能要求不同而有所变化，应根据实际情况进行设定。金属件和塑料件涂装工序的主要区别在于，金属件在喷涂前必须经过脱脂、酸洗、抛光、磷化、氧化、钝化等工序来提升底漆舆工件的附着力，而塑料件只需经过简单的擦拭除油和除尘即可(有些特殊塑料需经过粗化或侵蚀处理)。所以，这里只结合我们实际的手机外壳喷涂工艺进行介绍涂装工序。
具体工序流程图如下：

图2.3.1  烤漆流程图
虚线部分为可选工站，根据底漆和面漆的实际喷涂情况来选择，PU面漆必须烘烤固化，而UV面漆则须经过UV灯照射固化。
除尘：除尘的作用是将工件表面的灰尘刷掉或用吸尘器吸走，避免灰尘、杂质吸附于产品表面，涂装后于漆膜上形成杂质、毛丝等不良，除尘基本都分三步进行，由三个作业员分别操作，三个人分别负责处理产品的顶部、中部和下部。当然，实际除尘人员的多少，应根据产品表面实际状况来增减。



图2.3.2  除尘图示
IPA擦拭除油：IPA是异丙醇的英文Isopropyl Alcohol的缩写，因为手机外壳在涂装前，工件表面经过周转及人手接触等，不可避免都附有油污，而油污的存在会影响漆膜的平整性和附着力，产生外观或性能缺陷，所以必须经过除油。当然在除油时必须考虑溶剂不会对素材产生腐蚀，又必须有一定的油脂溶解能力，所以这里选择异丙醇。在操作过程中，IPA擦拭和除尘工站基本相似，分上中下三部分进行，分由三个员工分别负责。IPA用无尘布蘸取，无尘布脏污后须及时更换，作业人员要戴指套作业，避免污染产品。图示见图3-14
静电除尘：静电除尘分手工静电除尘和自动静电除尘。手工静电除尘是利用去离子风吹产品，将产品表面因静电吸附的灰尘吹除，手工静电枪工2把。在手工静电除尘处设水池，避免灰尘重新扬起，吸附在工件上。自动静电除尘是利用高压静电，将工件表面的灰尘吸到静电枪上，静电除尘枪角度和位置均可条件，工12把枪。自动静电枪每周必须擦拭一次，避免灰尘吸附过多，影响除尘效果。静电枪图示见图3-15。

图2.3.3 IPA擦拭除油                图2.3.4 静电除尘
喷涂底漆：底漆是有色漆，主要用于遮盖素材工件表面的缺陷，并赋予产品鲜艳的颜色外观。本厂所用喷枪为空气喷涂喷枪，有LVLP(低压力低涂量)和HVLP(低压力高涂量)两种类型，分三个厂商MESAC、IWATA和Devilbiss(图示见前面涂3-2)。
喷涂分三个压力：喷幅压力、涂料压力和雾化压力。喷幅压力控制喷雾图样的大小，压力越大，喷涂的范围越大，喷幅压力应控制在比产品所需涂装面略大为宜，太大浪费涂料，太小则会造成漏喷。涂料压力控制单位时间内的喷涂量，压力越大，喷涂量越大。雾化压力是控制喷枪雾化程度，雾化压力越大，所喷出的漆雾颗粒越小，反之越大。这三个压力是互相牵制和互补的关系，改变其中一个，其它两个压力控制的效果就会受到影响。为了制程的稳定性，这三个压力应严格控制，避免生产质量波动，详见制程档<<涂装制程标准参数表>>。
在我们的工艺中，有些产品用一底生产，部分产品则需两底生产。一底只喷涂一种底漆，而且只喷涂一次。两底可以是一种底漆分两个喷房喷涂，即一种底漆喷涂两次；也可能是两种底漆(双色产品)各喷涂一次，双色的两底要走两次整个流程，第一次不喷面漆，第二次才喷涂面漆。因为喷第一种底漆后，需要更换或装遮蔽治具，以喷涂第二种底漆。
流平：流平是指工件喷漆后，烘烤前这段时间，利用湿漆膜自身表面张力，使漆膜表面凹凸不平的地方，变得平整的过程，流平能有效消除桔皮等凹凸不平的缺陷，是涂装工艺中较关键的工站。合理设置流平工站，可以使漆膜外观得到很好的改善，一般流平间的长度设置应满足产品在流平间停留5~10min为宜，太长浪费空间，太短则达不到流平效果。
烘烤：烘烤是使被涂物表面所涂布的湿漆膜干燥固化的流程，只有产品漆膜干燥固化了，产品才能使用。我们这里的烤炉加热是使用电热管加热方式，其它加热方式还有红外线辐射、热空气传热及煤气或燃油加热方式，各种加热方式的热效率不同，其中红外辐射的效率最高，而热空气传热效率最低。我们厂电热管的排布方式有两种(见下图)。



            水平排布                                     竖直排布
图2.3.5 发热管排布方式
左图的排布方式并不理想，因发热管在顶部，使得整个烤炉内的温度并不均匀，顶部温度高，底部温度低，对于竖立的产品容易发生受热不均现象，对产品的光泽、颜色等产生较大影响，容易出现不良。而右图的排布方式则想对温差较小，最理想的发热管排布方式是将发热管排布于输送链底部，这样热空气从下往上对流，同一平面的温度基本一致。
固化：固化使使产品漆膜硬化的工站。固化方式这里只介绍紫外线辐射固化(UV固化)和烘烤固化(PU固化)。
UV就是紫外线(Ultra-Violet Ray)的英文简称。工业用的UV波长以200nm 到450 nm为其应用范围。用UV 来照射”UV 照射可硬化的材料” 而使它硬化的制程，我们称之为”UV Curing Process”。 UV固化材料的物理性能实质上是受用来固化它们的烘干系统的影响的。预期性能的获得，不管是保护胶、油墨、还是粘合剂，将依赖于这些灯管的参数、设计和控制的方法。UV灯四个关键的参数是：
a. UV 辐射度 (或密度)
b. 光谱分布 (波长)
c. 辐射量 (或UV能量)

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(1).操作时雾化幅度和喷涂量不能调节，必须更换喷嘴才能到达调节目的；
(2).与空气喷涂相比，漆膜质量差，不适用于薄层的装饰性涂装。
无空气喷涂装置是由动力源、柱塞泵、蓄压器、输漆管、喷枪、压力控制器和涂料容器组成。动力源一般多采用压缩空气作为动力，目前发展采用了油压泵和电动高压涂料泵。所以包括压缩空气源、油压源和电源。柱塞泵柱塞泵可分为复动泵和单动泵。前者用气压和油压为动力，后者用电源作动力。手提式无空气喷枪由枪身、喷嘴、过滤网和连结部件组成。输漆管目前广泛采用高压橡胶软管，内外层用耐油橡胶，中间夹层用钢丝编织。但最好用尼龙管，夹层用化学纤维或不锈钢编织，外层再用尼龙，聚氨酯或聚乙烯包覆，并保持有导电性，以便接地。蓄压器主要是使涂料液压稳定。过滤器是过滤漆液，使漆路减少堵塞，常与蓄压器合在一起。
无空气喷涂的操作方法和空气喷涂基本相似，但喷枪和被涂物之间距离要稍大些(30~37cm)，喷雾图样的搭接幅度可小一点，仅搭接上即可。
使用无空气喷涂装置应注意的事项：
(1).无空气喷涂条件
无空气喷涂所使用的涂料种类、常用黏度和涂料压力列于下表中(表3-2)。
操作要点与空气喷涂基本相仿，喷枪和被涂物之间距离要稍大些(300~370mm)；喷雾图样的搭接幅度可小一点，仅搭接上即可。

表2.1.2  无空气喷涂使用条件
涂料种类常用黏度/(Pa．s) 涂料压力/MPa
基涂料
热塑型丙烯酸树脂漆
醇酸树脂磁漆
合成树脂调合漆
热固型氨基醇酸树脂漆
热固型丙烯酸树脂漆
乳胶漆
油性底漆
防锈漆
油性船舶用漆
船用环氧树脂漆
船用氯化橡胶漆
煤焦油环氧树脂漆 0.08~0.135
0.08~0.135
0.1~0.155
0.155~0.2
0.08~0.135
0.08~0.135
0.135~0.155
0.08~0.135
0.2~0.3
0.2~0.3
0.22~0.24
0.22~0.24
0.24~0.31 0.7844~9.81
0.7844~9.81
8.26~10.79
9.81~10.79
8.33~10.79
9.81~11.77
11.77~12.75
11.77以上
11.77以上
11.77以上
11.77以上
11.77以上
11.77以上
(2). 喷涂量
无空气喷涂的效率主要取决于喷涂量。可是它随涂料密度和喷涂压力的变化而变化.需要加以修正。根据Graco公司的经验涂料密度(ρ)的修正系数为
1/√ρ
压力(p)的修正系数为
√p/p
分别乘以喷嘴的标准喷涂量(g0)，即可求得喷枪得实际喷涂量。
(3). 输漆管内压力损失
在工厂涂装时，这一问题通常可以忽略不计。可是，在涂料黏度大、管子长、喷出量大时，最好通过计算或试验核实。无空气喷涂输漆管内涂料流动常可以认为是雷诺数小得层流状态。
(4). 涂料管弯曲半径
它要大于50mm，否则内侧胶管易损坏，缩短使用寿命。此外，还应注意不应踩踏和被重物挤压。
(5). 防止喷伤人体
无空气喷涂的高压涂料从喷嘴或输漆管受损坏处喷出，其速度非常高，有穿破皮肤的危险，而且涂料组成中含有对人体有害的物质，易灼伤操作人员。所以要绝对避免这种事故，喷枪绝对不能朝向人体，喷枪头和喷嘴不应接触皮肤。
(6). 防止无空气喷涂静电蓄积
涂料从喷嘴高速喷出时，会自燃产生静电，积聚在喷枪和被涂物上，一旦放电会使作业人员受电击，有时造成火灾和引起爆炸事故。为此输漆管及涂料泵都应接地。
(7). 涂料管路用后处理
长期不使用时涂料管路应完全清洗，清洗时严禁喷射溶剂，因溶剂被雾化成气体，不仅有引起爆炸的危险，而且对人体也有害。喷嘴孔堵塞时，不宜用针捅，以免孔形受损。
1.3 静电涂装
静电喷涂是以接地的被涂物作为阳极，涂料雾化器(喷枪)或电栅作阴极，接上负高压电，在两极间形成高压静电场，在阴极产生电晕放电，使喷出的漆滴带电，并进一步雾化，按照同性相斥异性相吸的原理，带电漆滴受静电场的作用沿电力线方向被高效地吸附在被涂物上。静电喷涂法可分为阴极电栅法和电喷枪法两种。由于阴极电栅法涂着效率较低，早已被电喷枪法所淘汰。
静电喷涂是由手工喷涂法发展而来的，它与手工喷涂法相比有以下特点：
(1)能大幅度提高涂料的利用率；
(2)能使喷涂工序实现自动化，作业环境得到了改善，减轻了涂装公害；
(3)能成倍地提高生产率，适用于大批量流水作业；
(4)被涂物的凸出部位、端部、角部都能良好地涂上漆；
(5)使用高压电，火灾危险性较大，应采取可靠的安全措施；
(6)因静电屏蔽作用和电场分布不均，致使漆膜不均匀，一般是凸出、
尖端和锐边处较厚，而凹陷处很薄，甚至喷不上漆。对不良导体(木材、塑料、橡胶、玻璃等)材质的被涂物不经特殊处理则涂装困难。
(7)对所用涂料和溶剂有一定要求(如电阻值要求)。
(8)易受涂装处空气温湿度影响。
电喷枪和高压静电发生器是静电喷涂的关键设备。电喷枪既是涂料雾化器又是放电极，它不仅使涂料分散和充分雾化，而且还要使漆滴充分带电。以下是一手提式静电喷涂设备示意图。

图2.1.4  手提式静电喷涂设备结构示意图

电喷枪的工作原理是靠静电斥力、离心力、压缩空气或液压等作用力将输送到电喷枪前端的涂料予于分散和雾化。喷头前端配置有尖锐的针状或锐边状的放电极。接上负高压后，构成不均匀电场，产生电晕放电。漆滴飞离喷头，经喷头前端放电极周围的电晕套而获得电荷，带电的漆滴靠静电斥力在飞行过程中进一步雾化，并靠静电引力吸住被涂物。
1.4 电泳涂装
电泳涂装是将被涂物浸渍在水溶性涂料中作为阳极(或阴极)，另设一与其相对应的阴极(或阳极)，在两极间通直流电，靠电所产生的物理化学作用，使涂料涂布在被涂物上的一种涂装方法。根据被涂物的极性和电泳涂料的种类，可分为阳极电泳(被涂物是阳极，涂料是阴离子型)和阴极电泳(被涂物是阴极，涂料是阳离子型)两种涂装法。
目前，广泛采用的阳极电泳涂装所用的水溶性树脂，是一种高酸价的羧酸盐，一般在树脂制成后多以胺类中和生成高分子羧酸的氨(胺)盐。当容于水中时，即离解成为带负电荷的胶态粒子和氨(胺)的阳离子：
      RCOONH4(K) → RCOO- +  NH4+(K+)
高分子的羧酸氨盐(或钾盐)    带负电荷(阳离子)的胶体粒子
阳极电泳涂装时，在电泳槽中，以被涂物为阳极，另一金属片或槽体为阴极，通入直流电。根据电泳原理，在直流电场中，离子发生定向移动，带负电荷的胶态粒子RCOO-向阳极移动，并在被涂物体上脱去负电荷，沉积成为不溶于水的涂膜；阳离子向阴极移动，在阴极上获得电子，还原成氨(胺)。这就是阳极电泳涂装的基本原理。实际上电泳过程是很复杂的物理化学、胶体化学、电化学过程，一般至少包括电泳、点沉积、电渗、电解四种反应。
电泳是使涂料粒子移向被涂物附近的主要作用，电沉积舆电渗是舆涂料粒子附着有关的作用。在电泳涂装中，两极上产生的化学反应和树脂凝聚，在阳极电泳过程中产生阳极溶解(M  M n+ + n e)和在其表面由电解产生的新生态氧引起的氧化作用，在阴极电泳中却无此反应，所以阳极电泳漆膜的耐腐蚀性能比阴极电泳漆膜低3~4倍。
影响电泳涂装的因素有涂装条件和涂料方面的因素。在涂装条件方面的因素有电压、电泳时间、电泳漆槽液的温度、两极间的距离及极比(指电极面积舆被涂物表面积之比)，电泳涂料的搅拌等。在涂料方面的因素有涂料的固体分、PH值、漆膜固有电阻值和槽液的比电阻(导电率) 、泳透力、颜基比等。
电泳涂装舆其它涂装方法相比，有下列优点：
(1) 采用水性涂料，挥发分中水分含量，因而无火灾危险，安全卫生，节省有机溶剂，大大减轻大气污染。
(2) 涂着效率高，涂料损失小。电泳涂装的槽液固体分通常仅为8~15%，而沉积的漆膜的固体分在槽内就达到70~90%，所以被涂物带出槽的漆量舆电泳漆总量相比相当小。而且带出的漆可采用超滤装置和电泳后的封闭式水洗进行回收。
(3) 涂膜厚度均一。且可依靠电气控制漆膜厚度(如控制电压，电泳时间等)。
(4) 生产效率高，适用于大批量流水线生产的工业涂装，有利于实现涂装工艺自动化和劳动条件。
(5) 漆膜的附着力好，作为底漆能显著地提高涂层的防腐蚀性能和耐潮湿性，尤其是采用阴极电泳涂装。
电泳涂装缺点：
(1)设备复杂，投资费用高，用电量比较大。
(2)涂料和涂装管理复杂。
(3)生产过程中不能改变颜色，只适用于采用同一涂料的大批量生产或涂料耗量大(槽液更新期短，一般不超过三个月)的涂装。
阴极电泳和阳极电泳相比，除阴极电泳涂膜的耐腐蚀性一般优于阳极电泳3~4倍外，阴极电泳还比阳极电泳的库仑效率高1倍左右，泳透力约高1.2~1,3倍，漆膜不被从底材上溶下的金属离子着色等优点。因而阳极电泳已被阴极电泳部分取代。但阴极电泳涂装的涂料价格高(约高50%)，烘干温度也较高(约高10~20℃)，工艺管理则要求更为严格。
化学泳涂法(也叫自泳涂装)是近年来发展的涂装新工艺。其槽液的主要组成是酸、氧化剂和乳液，当然也有加入颜料。工作原理是当金属被涂物浸入槽液时，表面被酸腐蚀。在金属和槽液的界面上生成多价金属离子，它使乳液聚合物颗粒失去稳定性而沉积于被涂物表面，它既不同于一般的水性漆的浸涂，也不同于电泳涂装。
化泳涂的优点是：涂装和金属表面处理两个过程同时进行，它除去了磷化处理等工序，且不用耗电能，不需严格温控，所以设备比较简单，能耗低。它形成的漆膜厚度均匀，舆电泳涂装一样具有泳透力。比浸涂好，且防腐蚀性能优良，可舆电泳法相比。
化学泳涂的缺点是：槽液组成需要严格控制，幷且只有在高产量下才适用。低产量下，如果被涂物带出的槽液少到不足以控制槽液自身中多价金属离子浓度的上升时，就会导致整个槽液凝粘。在高产量下，槽液的使用期约可达20个更新周期。
典型的槽液组成：
乳液5%(按固体计)；氢氟酸0,15%；过氧化氢0,15%。
典型的工序： (1)除油；(2)冲洗；(3)化学泳涂；(4)冲洗；(5)铬酸盐溶液洗；(6)烘烤。铬酸盐溶液洗可以大大提高漆膜的防腐蚀性能。
化学泳涂目前在美国和日本已有一定范围的使用，但仅限于钢铁部件。
1.5 粉末涂装
1.5.1 粉末涂装特性
粉末涂装完全不同于液态涂料，它具有以下特点：不含溶剂和分散介质等液体成分，不需要稀释和调整粘度，本身不能流动，熔融后才能流动，不能象液态涂料那样粘附在被涂物表面上。基于以上特点，传统的涂装法几乎完全不适用，因而必须采用新的涂装法。
因为我司幷未用上粉末涂装，所以在此处只对相关内容作简单介绍。粉末涂装技术有两个要点，一是如何使粉末分散和附着在被涂物表面上；另一个是如何使它成膜。为了选用合适的粉末涂装法，应掌握以下特性：
(1)粉末涂料的形态(堆积体、流体、雾状、粒子集合体)。
(2)粉末的形状：粒子的形状、粒度及其分布，根据粉末涂料的成分(特别是树脂的种类) 、制造方法、条件的不同而有差别。
(3)粉末涂料的性质：包括熔融点、流平性、固化开始和终了的温度和时间、电性能、流平特性。
粉末涂料的成膜机理不同于液态涂料，因其涂装后呈固体粒子状，不存在溶剂的挥发，不需要晾干过程，而是靠熔融、流平、润湿、反应固化。
粉末涂装有以下优缺点：
(1) 一次涂装可获得较厚涂层，可达100~300um。普通涂料约需涂4~6次，而粉末涂料一次就可达到厚度；
(2) 消除了溶剂挥发，改善了劳动条件
(3) 适应大规模自动化涂装，生产效率高，同时粉末可以回收使用，提高了粉末利用率；
(4) 由于工件是经过加热到粉末涂料的熔点以上而进行涂装的，熔化后的聚合物粘度降低，涂层舆金属之间的附着力大有改进；
(5) 粉末涂装也有局限性。需要一定加热设备，而且必须高温预热和热塑固化等热处理工序。涂层的外观和流平性不如喷涂好，工件仅限于精度不高的金属材料。
1.5.2 粉末涂装方法介绍
已获得工业应用的粉末涂装法有：喷涂法、熔融喷射法、流化床法、静电粉末喷涂法、静电流化床法、静电粉末振荡涂装法等，以及它们的种种改良方法。前三种是靠熔融附着，后几种方法是靠静电引力附着，故统称为静电粉末涂装法，前几种统称粉末熔融涂装法。近几年来，为了充分发挥电泳涂装和粉末涂装的长处，又开发了粉末电泳涂装法。
在拟定粉末涂装工艺时，各种粉末涂装法的涂装工艺作业性是设计基础，故极其重要，参见下表：

表2.1.3  各种粉末涂装工艺、作业性
涂装方法工艺方面作业性方面
名称预热后加热涂底漆膜厚控制涂装机理涂装效率涂装速度涂装技能所需设备适用对象
熔射法不要一般不要，热固型的多数仍要加热通常不涂底漆操作熔射机难达高精度，控制漆膜厚度100~500um 在喷射的火焰中熔融，同时涂着中等程度未附着的喷雾不能再生利用在200um时，0.2~0.5㎡/min 要求熟练熔射机粉末箱、燃料气瓶，氧化瓶现场涂装
流动浸渍法必须热塑型的不要，不过后加热可改善外观同上漆膜(100um以下)控制困难，工件上下差大，一般控制在150~500um 被涂物预热到熔点以上，涂着的同时熔融良好浸渍时间520s 要求较熟练预热炉、流动浸渍槽(水冷装置) 包裸涂装
静电涂装法不须预热，为获得厚涂层可预热必须不能使用导电不良的底漆，非导体需涂导电底漆精度高，    40~200um，  预热后可得100~500um 静电涂着良好，未附着的喷雾可回收再用在60um时， 1~3㎡/min 容易供粉器，静电发生器，烘干室，静电粉末涂装机、喷涂室、回收装置适用于大批量生产
静电流动浸渍法不须预热，为获得厚涂层可预热必须不可使用导电不良的底漆上下膜厚差大，40~200um 静电涂着良好通过时间2~10s 容易浸渍槽静电发生器，烘干室(水冷装置) 小型物品，可大批量生产
静电振荡涂装法同上必须同上 10~100um 同上良好通过时间5~15s 容易振荡涂装机，静电发生器，涂装室，烘干室适用大批量生产
溶剂型涂料静电涂装法                   液体静电涂着良好，未附着的漆雾不能回收再用在25um时2~4㎡/min 要求较熟练静电涂装设备、喷涂室、烘干室适用于大批量生产
(1).粉末熔融涂装法：包括熔射法、流化床浸渍法、喷涂法
(2).静电粉末涂装法：静电粉末喷涂法、静电流动床浸渍法、静电粉末振荡涂装法、静电粉末雾室法
(3)其它的粉末涂装法：粉末电泳涂装法、分散体法
1.6 自动喷涂
随着工业化涂装技术的进步，平克斯公司(美国Binks公司)于1964年开发了自动喷涂机，用机器代替人的操作，实现了喷涂自动化。目前，国外轿车车身的中间涂层及面漆涂层几乎全部用自动喷漆机进行涂装。目前用于汽车车身的自动喷漆机主要有三种：一种是喷枪作水平方向往复运动的顶喷机；另一种是喷枪作垂直方向往复运动的侧喷机；第三种是靠程控的，可作各种角度变化的机器人喷涂机。
这三种自动喷涂机，其组成都包括有涂料控制机构、喷枪、自动换色装置、自动控制系统及机体等部分。
1.7 其它涂装方法
(1).转鼓涂装法：将被涂物置于鼓形容器中利用回转的方法来涂装，此法一般适用于小件(如鞋扣、螺拴、螺帽等小五金件)的涂装。
(2).幕式涂装法：是使涂料呈连续的幕状落下，使装载在带式运输带上的被涂物，在这幕下通过涂上漆的方法。主要用于平面涂装，也可用来涂布某种程度的曲面、凹凸面和带槽的物面。主要用于胶合板、金属板等的大量流水涂装。
(3).辊涂：是辊上形成一定厚度的湿涂层，随后将这湿涂层的部分或全部转涂到被涂物上的一种涂装方法。可用于胶合板、金属板等的涂装，也适用于纸、布等的涂装。
(4).抽涂(带式挤涂)：将被涂物顶推经过有孔的捋具，便捋边涂装上涂料，最适于铅笔、伞把、钓鱼竿、电线等棒状或线状物的涂装。
(5).离心涂装法：将被涂物装入金属网篮，浸入涂料中再提起，经高速旋转，将多余的涂料用离心力甩掉，这种方法叫离心涂装法。钮扣、金属小零件、小型木制品等小型物品的大量涂装时，最适宜采用此法。

2、涂装常见缺陷及解决方法
2.1 橘皮(Orange peel)
桔皮是涂层表面上形成凹凸不平的现象，纹理好像桔子的皮一样
产生原因：
(1) 由于溶剂挥发过快，表面温度下降，浓缩增加，同膜内对流形成许多旋涡而产生粗糙不平的结果；
(2) 涂料雾化不够或压力太低；
(3) 膜厚太厚或喷涂在很湿的涂层上喷涂；
(4) 涂料粘度过大，或涂装时温度过高；
(5) 涂装设备系统出故障。
处理方法：
(1) 选择适合的涂料和专用稀释剂；
(2) 调整喷枪喷嘴的流量，压缩空气的压力，喷枪舆被涂物的距离；
(3) 一次性膜厚不要太厚，可采用多次喷涂以达到膜厚，湿碰湿喷涂时底层不能太湿；
(4) 调整涂装粘度，改善涂装环境控制涂装温度。

图2.2.1 桔皮

2.2 流漆(Runs and Sags)
由于涂装在垂直面上的涂料流动不恰当，使漆膜产生不均匀的条纹、流痕、滴状或珠状的现象。

zfz110119 · 发表于 2008-8-5 16:44

图2.1.6 耐晒黄G与10G结构式
1.2.2) 红色有机颜料甲苯胺红时一种无毒的偶氮颜料,颜料为鲜红色,具有优良的耐旋光性,耐酸,耐碱性,遮光力高,耐热可达120OC,短时可达180OC.但甲苯胺红与白色颜料混合使用时耐旋光性减低,且易退色.其结构如图所示

图2.1.7 甲苯胺红结构式
大红粉是一种偶氮颜料,其遮盖力较好,不溶于水,油,乙醇等,耐酸,耐碱,耐热120OC,耐光, 但白色颜料混合使用时耐旋光性减低,目前国内涂料工业应用较多的一种有机红色颜料.其结构如下:

图2.1.8 大红粉结构式
甲苯胺紫红是一种偶氮颜料,颜色为深紫色,其遮盖力强,耐光,耐油.是涂料常用的紫红色颜料.

图2.1.9 甲苯胺紫红结构式
1.2.3)蓝色有机颜料酞菁蓝BS,也称定型酞菁蓝BS,颜色为深蓝色,有优良的耐热性能(可达200OC),耐光,耐酸,耐碱,耐溶剂性能,有较高的着色力和遮盖力,且无毒,广泛应用于涂料行业中. 酞菁蓝BS结构如下:

图2.1.10 酞菁蓝BS结构
1.2.4)绿色有机颜料酞菁绿G是酞菁蓝的氯化产物,其颜色为鲜绿色,具有优良的耐光,耐热,耐酸,耐碱,耐溶剂性能, 广泛应用于涂料行业中. 酞菁绿结构如下:

图2.1.11 酞菁绿结构
2)体质颜料体质颜料又称填料,是和着色颜料一样不溶于基料和溶剂的固体微细粉末.加入涂料中的涂料膜没有着色作用和遮盖力,但它能影响涂料的流动特性以及涂膜力学性能,渗透性能,光泽和流平性能等.
表2.1.4 常用体质颜料的组成与性能

2.1)二氧化硅包括石英粉,硅藻土和人造二氧化硅. 人造二氧化硅俗称为白碳黑,氨生产方式可分为气相二氧化硅和沉淀二氧化硅.石英粉为天然二氧化硅加工而成的. 硅藻土比石英粉软而细,化学形状稳定,用作消洸剂和增稠剂.
2.2)云母粉系由天然云母层迭体经研磨而成.它具有弹性的鳞片状结构,能增加涂膜的坚韧性,降低吸水性和渗透性,可防止龟裂,延迟粉化,增加图谋的耐久性和耐侯性并且可以提高彩色颜料的光彩而不影响颜色.云母粉害能耐火,耐化学品,可做防火及防水涂料.
2.3)高岭土又称瓷土.陶土,及由天然高岭石经加工水漂,干燥即得,为质地松软,洁白得片状粉末,吸油量高,并耐稀酸,稀碱,多用于底漆,水份漆和高黏度漆,能增强涂膜硬度害可防止颜料沉降,并起增稠作用.
2.4)重晶石粉与硫酸钡硫酸钡为斜方晶体白色粉末,耐化学性好遮盖力弱,半透明,吸油量低,但比重大, 能与任何涂料,颜料共享,能增强颜料硬度,与少量氧化锌合用,能提高漆膜耐磨性能.
3)防锈颜料在涂膜中主要作用是增加涂膜对金属的防锈作用,它也分有机和无机两种颜料,在通常涂料中使用的防锈涂料有以下一些:
表2.1.5 防锈颜料的组成与性能


2.2涂料分类
2.2.1分类方法
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。涂料的分类方法有很多，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、溶剂型涂料、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）按施工工序分为底漆、中涂漆（二道底漆）、面漆、罩面漆等；
（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；即使对于同一类涂料品种，其性能和用途也各不相同。例如，大家熟知的建筑涂料可以进一步分为内墙涂料（包括平光涂料、半光涂料、有光涂料、防结露涂料、多彩涂料、喷塑涂料、仿瓷涂料、复层涂料）、外墙涂料（包括平光涂料、半光涂料、复层涂料、防水涂料）和地板涂料

2.2.2另外的分类法:
一、按涂料的形态分类
      固态涂料，即粉末涂料。
      液态涂料：溶剂型涂料、水溶性涂料、水乳型涂料。
二、按涂料的光泽分类
      高光型或有光型涂料、丝光型或半定型涂料、无光型或亚光型涂料。
三、按涂刷部位分类
      内墙涂料、外墙涂料、地坪涂料、屋顶涂料、顶棚涂料等。
四、按涂料涂层状态分类
      平涂涂料、砂壁状涂料、含石英砂的装饰涂料、仿石涂料等。
五、按涂料的特殊性能分类
      建筑涂料、防腐涂料、汽车涂料、防露涂料、防锈涂料、防水涂料、保湿涂料、
弹性涂料等。

第二章涂装工艺
1、涂装方法分类
涂装方法是指将涂料均匀地涂装在被涂物表面上的工艺方法。使被涂物表面获得一层油漆涂层，以保护产品表面，并且有一定的光泽和装饰性。
在制订涂装工艺时，正确选择涂装方法是极为重要的。它直接影响涂层质量和涂装效率。一般根据所采用的涂料特性、被涂物的形状、生产方式，对涂层的质量要求、涂装环境和经济效果等来选择涂装方法可按下表分类：
表2.1.1  各种常见涂装方法一览表
分类涂装方法所用主要工具和装备
手工工具涂装刷涂各种刷子
揩涂棉布包的棉花团
滚刷涂滚筒刷子
气溶胶喷涂气溶胶漆罐及涂料
刮涂刮刀
机动工具涂装空气喷涂各种喷枪，压缩空气机，输漆装置
无空气喷涂：高压、低压无空气喷涂装置
热喷涂油漆加热器、其它与上述两者相同
器械装备涂装抽涂(又称挤压涂装) 抽涂机
滚筒涂装(辊涂) 辊涂机
浸涂浸涂设备
淋涂淋涂设备
静电涂装：固定式、手提式静电喷枪、静电高压发生器
自动喷涂：往复式、机械手式自动涂机或机械手
电泳涂装：阳极、阴极电泳涂装设备
粉末涂装：静电涂装热熔融法、黏附法各种粉末涂装机
在这里，我们只对目前常用的几种涂装方法进行介绍，分别是：空气喷涂、无空气喷涂、静电喷涂、电泳涂装和粉末涂装。
1.1 空气喷涂
空气喷涂是靠压缩空气的气流使涂料雾化成雾状，在气流带动下，涂到被涂物表面上，形成一层均匀致密涂层的方法。按雾化方法可分空气喷涂和高压无空气喷涂。
空气喷涂适用于各种涂料，作业效率高，作业性能好，且能得到均匀美观的漆膜，因此合成树脂涂料的涂装普遍采用此法。此方法缺点是涂料损耗大，漆雾飞散多，涂料利用率一般只有50~60%，甚致更低。
喷涂三原则：喷涂距离、喷枪运行方式和喷雾图样搭接，是喷涂技术的基础。
常见空气喷涂喷枪如下：



压送式                重力式                吸上式
图2.1.1  常见手动空气喷涂喷枪

Devilbiss                         IWATA                         MESAC
图2.1.2  公司常见自动喷涂空气喷枪
空气喷涂原理：将压力为0.2~0.5Mpa的压缩空气，以很高速度从喷枪嘴流过，使喷嘴周围形
成局部真空，当涂料进入该真空区时，被高速气流雾化，喷向工件，形成漆膜。所以空气喷涂是由空气和涂料混合使涂料雾化，雾化程度取决于喷枪的中心空气孔和辅助空气喷射出来的空气流速和空气量。
一般常用的喷枪由喷头、调节部件和枪体构成。喷头由空气帽、喷嘴、针阀等组成，它决定涂料的雾化和喷涂图样的改变。调节部件是调节涂料喷涂量和空气流的装置。喷头是决定喷枪性能的重要部件。


图2.1.3空气帽的种类及孔的布置
A——少孔型； B——多孔型。
喷嘴的口径有0.5、0.7、1.0、1.2、1.5、2.0、3.0、4.0、5.0mm，一般常用的是1.0~1.5mm，口径越大，涂料喷出量就越多。若空气压力不够，雾化粒子就会变粗。
喷头距离：喷头距离是指喷枪头到被涂物的距离。标准的喷涂距离在采用大型喷枪时为20~30cm，小型喷枪为15~25cm，空气雾化的手提式静电喷枪为25~30cm。喷涂距离过近，单位时间内形成的漆膜就增厚，易产生流挂；喷涂距离过大，漆膜变薄，涂料损失增大，漆膜光泽变暗。
1.2 无空气喷涂
无空气喷涂法是60年代发展的涂装工艺，主要用于防护性涂装。是利用压缩空气作动力，驱动高压泵，将涂料吸入并增至高压(14.7~24.5Mpa)，然后通过一个特殊的喷嘴小孔喷出，速度非常高(约100m/s)。受高压的涂料离开喷嘴到达大气中时，立即剧烈膨胀，雾化成极细小漆粒。因涂料雾化不用压缩空气，所以称为(高压)无空气喷涂。
无空气喷涂特点： a.效率高：因涂料吐出量大，喷射速度快，所以涂装效率高(为空气喷涂的3倍)。 b.漆膜质量好：由于无空气喷涂漆流中不会混有压缩空气的水分和杂质，所以喷涂漆膜质量好。一次喷涂膜厚较厚(可达100~300um)，附着紧密，涂着均匀。 c.改善了劳动条件：喷雾分散小，涂料利用率高，涂装环境污染少。 d.适用于喷涂高黏度涂料：喷涂压力高，即使高黏度涂料也易雾化，可获较厚涂层。缺点是：

zfz110119 · 发表于 2008-8-5 16:43

图2.1.2 表面活性剂稳定泡沫之原因
对气泡的任何作用如液体流动，振动，温度的变化等，都会引起受作用区域里表面活性剂浓度的降低，使其比周围的液体的张力大。其张力情形如下所示:

图2.1.3 当有可溶剂表面活性剂存在时,液体的逆流(Marangonl)效应
消泡剂可阻止或延缓泡沫的形成；消泡剂是能使已形成的泡沫破裂的表面活性剂.基于接口能理论的消泡剂的消泡基本过程为:已吸附的致泡表面活性剂单层，被不致泡的，更附于表面活性的单层取代。消泡剂一般由三个部份组成:活性化合物；扩散剂；载体。用于消泡剂的活性剂主要有:脂肪酸酰胺，高分子量聚合二醇；脂肪酸脂，有机磷酸酯，硅油，疏水性二氧化硅，磺化脂肪酸，高碳醇等
3.光和热稳定剂因为涂层中被发色基团吸收的电磁能量只有一部份通过光物理机制被处置掉，这样，就产生了光降解.光吸收造成的一些主要反应如下.产生游离基的反应因其能够引发光氧化作用而特别有害.

由Norrish二型裂解反应产生的烯烃物质，比那些未被触及的聚合物更易氧化。
所用商品光稳定剂和热抗氧化剂都是直接作用于降解作用过程中的某一步骤: 1.光滤过剂；2.紫外光吸收剂；3.光稳定抗氧化剂；4.受阻酚；5.胺光稳定剂。常用的紫外光稳定剂有以下一些:2，4-二烃基二苯甲酮；2-烃基-4-甲氧基二苯甲酮； 2-烃基-4-异辛基代二苯甲酮等。
4.增滑剂有液体和固体两种形态。液体增滑剂通常以有机硅基料，既可使用以溶剂稀释的100％聚二甲基硅氧烷，也可以是一种乳液，后者特别适用于水性体系。这类有机硅最终会导致干涂膜产生缩孔和桔皮，因此务必慎用。有机硅趋向于迁移到涂层表面，因而它很有可能集中在涂层暴露于空气的一面，这样涂层的另一面也会受到影响，一致附着力丧失。有机硅可赋于涂层表面极好的润滑性，同时也使涂层柔韧性和耐损伤性稍有改善。
5.防潮剂又称防白剂，它是由挥发速度慢的高沸点溶剂(如酯类，酮类)配成.将它加到硝基漆，过氧乙烯漆等挥发性漆中可以防止涂膜发白或发生针孔等疵病.在潮湿的条件下(相对湿度70%以上)，空气中的水蒸气较多，在硝基漆等挥发性涂料溶剂挥发成膜时，由于挥发成膜时，由于挥发速度太快，使漆表面润湿速度迅速降低，空气中的水蒸气就凝聚在涂层表面.因水与溶剂不溶，立即变成白色雾状，这就是”泛白”.加入防潮剂，提高溶剂沸点，使挥发速度减慢，防止漆膜出现泛白现象。
6.增韧剂它与成膜物质的高聚物混合以增加漆膜的柔韧性和附着力.其机理是有两种说法:一是胶凝学说，认为造成极性高聚物的刚性是由于在高聚物分子间有一定间隔的交联，构成网状，蜂窝型结构.极型增韧剂进入，破坏了极性基团或氢键形成的许多范德华力交联点，使结构变形而不断裂开来.减少了刚性；二是润滑学说，增韧极进入非极性高聚物中使分子间距增大，在分子间形成润滑剂.当高聚物受力变形时高聚物分子运动方便，减少了分子间的摩擦力。理想增韧剂必需具备以下性能:能与成膜物质很好均匀的融合，对颜料有很好的润湿性能，对漆膜软化作用小，弹性好，光泽和附着力大，不易挥发，耐热性耐寒性好，不溶于水，无毒无嗅等.常用的增塑剂有苯二甲酸二乙酯，苯二甲酸二丁酯，苯二甲酸二戊酯，磷酸三丁酯等。
7.聚合分散剂是通过一种叫做空间稳定化的机制稳定胶体的. 在一个胶态体系中，必需使聚合物层吸附在离子表面上，然后，根据热力学方面的原因，使离子保持分离的状态.因此，一种聚合物分散剂的结构必需能满足两个非常不同的要求

1)分子中所含有的聚合物链能够在所要求的溶剂或树脂溶液中发挥空间稳定化的作用.(2)它必需能够强烈吸附在离子表面上.许多共聚物/官能化聚合物构型能有效分散剂就是因为他们很好的满足了上述两个要求.下图就是通过官能团或聚合物链段锚定在其表面上的.

图2.1.4 官能化聚合物和共聚物构型造成成分散系的空间稳定化
其锚定机制有三个:1.通过产生分散离子的衍生物来锚定；2.通过荷电不均匀表面正负荷电锚定基团；3.通过溶剂不溶性聚合物嵌段的锚定.这三种机制的图示如下:

图2.1.5 三种锚定机制
聚合分散剂的组成根据不同制造商的产品的不同用途，有其特有的配方.如Solsperse的一种分散剂成份为:松香水(200号溶剂汽油)体系，钛白TR92，R-CR2，芳香烃，酯，或酮溶剂体系，复合丙烯酸共聚物等.
三）.溶剂介绍
大多数涂料都是显液态黏稠状态，都用溶剂作为分散介质.在成膜后溶剂挥发掉，不存留在漆膜中.初看起来，溶剂对涂料的质量不会有很大影响.实际上，溶剂对基料的溶解能量，挥发速度等因素对于干涂料在生产，储存，施工及漆膜的光泽，附着力，表面状态等多方面性能都存在较大的影响。涂料用溶剂一般为混合溶剂，由三大部分组成，即真溶剂、助溶剂和稀释剂。酯类、酮类等溶剂既能溶解硝酸纤维素，也能溶解合成树脂，如丙烯酸树脂，是真溶剂，芳香烃及氯烃是合成树脂的真溶剂，硝酸纤维的非溶剂(稀释剂)。醇类是硝酸纤维素的助溶剂，合成树脂的非溶剂(稀释剂)，但对于含高羟基、羧基等极性基团的合成树脂，醇类又是真溶剂。脂肪烃(石油溶剂)不能溶解一般的丙烯酸树脂(除侧链烷基碳链较长的聚合物)。
涂料对溶剂的要求首先要具有良好的溶解性，适当的挥发速度，其次要求溶解具有稳定性，不和油漆发生作用。另外，要求使用溶剂毒性小，安全，没有刺激性和难闻的气味等。
1.溶剂的分类和常用溶剂的性能：涂料用溶剂按其来源分大致可分为四类：植物系溶剂，煤焦系溶剂，石油系溶剂，合成系溶剂。
1).植物系溶剂由松树的分泌物松脂中，经蒸馏可得松节油，是传统的油漆溶剂，很早就用在油基漆中，具有很好的流平性，其沸程140～180ｏＣ。从松节油中蒸去所含α-蒎烯后得剩余部份，其沸程与性能与松节油相似，系无色到微黄色油状液体，用在油漆中具有防结皮的作用，现在由于来源较少，在涂料中使用不多。
2).煤焦系溶剂由煤焦油蒸馏而得，也有的来自煤气生产时所得到的副产物。主要品种为苯，甲苯和二甲苯。沸程分别为79～81ｏＣ，105～115ｏＣ和134～145ｏＣ，沸点更高的产品有200号焦划溶剂（沸程140～180ｏＣ）。
苯，甲苯多用在硝基漆中作稀释剂，与酯类溶剂配合使用，重苯，重质苯用在沥青漆中。200号焦化溶剂用于醇酸树脂，氨基漆等。
二甲苯有邻位，对位，同位三种异构体，为涂料工业中最大用量的煤焦系溶剂。既可用于常温干燥涂料，也可用于烘干漆中。如果加进10～30％正丁醇配合，可提高其溶解能力，广泛用于各种烤漆中。二甲苯是醇酸树脂漆，氯化橡胶漆以及沥青漆用的主要溶剂。
3).石油系列溶剂将石油原油进行减压蒸馏可得到汽油，煤油和柴油等产品，各溜份的名称，沸程，烃类含碳数目及主要用途如下表：

表2.1.2 各溜份的名称，沸程，烃类含碳数目及主要用途
馏分    产品名称沸程          所含烃类的    产品用途
                                       碳数
石油气 40ｏＣ以下Ｃ1～Ｃ4    燃料，化工原来
粗汽油石油醚 40~60oC    C5~C6 溶剂
(石脑油) 汽油 60~205oC    C7~C12 内燃机燃料，溶剂
溶剂油 130~200oC C8~C11 橡胶及油漆的溶剂
煤油航空煤油       150~245oC    C10~C15       飞机燃料，合成洗涤剂原料
煤油 160~315oC    C10~C18       工业洗涤用油
轻油轻柴油 180~350oC C12~C19       柴油机燃料

重油重柴油 350oC以上 C16~C24 燃料
机械油 350oC以上 C16~C20 机械润滑
(润滑油)
凡士林 350oC以上       C18~C22 制药，防锈
石蜡 350oC以上       C20~C24 制皂用，蜡纸
渣油燃料油       含碳石油焦， C24以上燃料，防腐，绝缘材料，铺路
沥青等
在涂料工业中用的最多的是200号溶剂油（松香油），芳烃含量在73～100％的溶剂油，沸程100～240ｏＣ，比重0.833，具有较强的溶解力，可用来代替煤焦油溶剂，这类溶剂油油很多品种，比如裂化溶剂（沸程140～200ｏＣ），一线芳烃溶剂（油柴油中提炼出的芳烃，沸程180～240ｏＣ），210号芳烃溶剂，重芳烃等。重芳烃的溶解性能优良，挥发速度适中，适宜作各类涂料的溶剂。
4).合成系溶剂利用化学合成方法，从石油化工原料，煤焦系原料，农副产品中得到一系列有机化工产品------醇，酯，醚，酮等，广泛用于各种合成树脂涂料中。
(1).乙醇常用来溶解虫胶制成的虫胶清漆(泡立水).因极性强，还用来溶解聚脂，环己酮树脂，聚醋酸乙烯醇缩醛等。但多用于配制混合溶剂。
(2).正丁醇可溶剂许多天然树脂和合成树脂。常将正丁醇与二甲苯按1：1或1：４的比例配合，用于氨基烤漆稀释剂。它也是有效的潜溶剂，作为硝化棉的润湿剂，在硝基漆中有防白作用。
(3)二丙酮醇可作硝基漆的溶剂。由于导电性能好，可用作静电喷涂的稀释剂，由于它溶于水，也可用于电泳漆中作为助溶剂。
(4)醋酸乙酯和醋酸丁酯醋酸乙酯溶解能力强，沸点低，主要用作硝基漆的溶剂，但也有被甲乙酮取代的趋势. 醋酸丁酯是硝基漆中广泛使用的中沸点溶剂，挥发较快，但无骤冷结霜使涂膜变白的现象，也使合成树脂涂料常用的溶剂。
(5)丙酮和甲乙酮(丁酮) 溶解能力强，挥发速度快，使挥发性涂料如硝基漆，过氯乙烯漆，热塑性丙烯酸树脂等涂料的良好溶剂。和丙酮相比，甲乙酮的闪点高，蒸发速度较慢，使环氧树脂，聚氨酯和乙烯树脂的常用溶剂。
(6)甲基异丁基酮和异丙叉丙酮都是由二丙酮醇合成得中沸点溶剂，可溶解许多合成树脂，常用于烘干漆，胺固化环氧树脂和聚氨酯涂料。
(7)环己酮系由环己酮脱氢而得的强溶剂，毒性低，但有难闻的苦杏仁味，影响了它的应用，常用作聚氨酯和纤维素涂料的溶剂。
(8)乙二醇单乙醚(溶纤剂)和乙二醇单丁醚(丁基溶纤剂) 是纤维漆的主要溶剂，但也用作环氧和醇酸树脂涂料及硝基漆的溶剂。丁基溶纤剂挥发慢，可增进润膜的流平性，防止产生桔皮。在硝基漆中使用还有助于防止变白的作用。
(9)乙二醇乙醚醋酸酯由乙二醇单乙醚和醋酸酯化而得，是一种带香味的高沸点强溶剂，常用作聚氨酯，乙烯树脂涂料，硝基漆和乙基纤维素漆的溶剂。
表2.1.3 合成系溶剂

2.涂料用溶剂的选择：溶剂的选择直接关系到涂料的树脂的溶解性及其相互的混溶性，选择的依据一般有三条经验规律来判断。
1)极性相似原则即极性相似的物质可以互溶。因此，极性高聚物溶于极性溶剂中，非极性高聚物溶于非极性溶剂中。
2)溶剂化原则溶剂化是指溶剂中分子对溶质分子产生相互作用，当作用力大于溶质分子的内聚力时，便使溶质分子彼此分开而溶于溶剂中。极性溶剂分子和聚合物的极性基团相互吸引而产生溶剂化作用使聚合物溶解。这种溶剂化作用主要是高分子链上的亲电子（或亲核）基团核溶剂分子中的亲核（或亲电子）基团起溶剂化作用而溶解。如果高聚物中含有大量亲电子基团，则应溶于含有亲核基团的溶剂中。与高聚物核溶剂有关的常见的亲电子和亲核基团的强弱次序为：

3)溶剂参数相近原则将溶质加入溶剂中，两者分子间产生一定的作用力，如果不同分子间的作用力大于同种分子间的自聚力，那么，两者相溶，溶质被溶解。同种分子间的自聚力或同种分子间的相互作用能称为内聚能，它是使物质分子通过相互作用而聚集到一起的能量，其大小常用内聚能密度表示，将内聚能密度的平方根定义为溶度参数，用δ表示，它实际上也是分子间力的一种量度，并常用它来表征聚合物的溶解性。
常见聚合物的溶解度参数
聚合物    S(卡/cm3)0.5             聚四氟乙烯  6.2
古马隆树脂  6.9                   聚二甲基硅氧烷 7.3～7.6
低密度PE 8.0                   中密度PE 8.1
高密度PE 8.2                   PP    7.9～8.1
乙丙橡胶 7.9～8.0                聚异丁烯 8.05
PS    8.5～9.1                   ABS 低于PS
PA-66、PA-6 13.6～13.7             硝酸纤维素 10.6～11.5
天然橡胶  7.9～8.35                聚甲基丙烯酸甲酯 9.3
聚醋酸乙烯酯 9.4                聚碳酸酯 9.5
PVC    9.5～9.7                   PPO    9.8
聚氨酯 9.5～10.5                   环氧树脂 9.7～10.9
三聚氰胺甲醛树脂 9.6～10.1       聚对苯二甲酸乙二醇酯 10.7
聚甲基丙烯酸正丁酯 8.7          醋酸纤维素 10.7～11.4
酚醛树脂 9.5～12.7                聚甲醛 11.1
实际上，以上选择溶剂的三个原则并不是孤立的，而是分别从不同角度灾难实践中总结出来的一些规律。他们是彼此相互联系的，所以在选择涂料用溶剂时应将三个原则综合起来考虑。选择溶剂除了从溶解性考虑外，还应考虑溶剂的挥发速度，这对涂层外观及质量都由很大关系。首先是涂料的干燥快慢和溶剂的挥发速率成正比，干燥快慢会影响涂层的流平，光泽，桔皮，发白等指标。溶剂对高分子化合物的溶解力，可由配制一定浓度溶液的溶解速度、粘度以及此溶液对非溶剂的容忍度(稀释比值)等几个方面来表示。稀释比值就是指一份溶剂可以容忍非溶剂的最高份数，超过此值，溶解力将完全丧失。硝酸纤维素(或树脂)析出而使溶液破坏。在油漆中，除溶剂之外还常适当地掺用一些非溶剂以降低成本，当然在掺用非溶剂时，除了选择适当的品种外还要控制其用量，以保证混合溶剂有相当的溶解力。在硝酸纤维素溶剂中，还常加有醇类作为助溶剂。硝酸纤维溶剂的稀释比值见表:
               　硝酸纤维素溶剂的稀释比值
  溶剂       非溶剂                溶剂       非溶剂
  甲苯    石油溶剂                甲苯    石油溶剂
  醋酸乙酯 3.4 1.0                醋酸溶纤剂    2.5 0.9
醋酸戊酯 2.1 1.2                醋酸异戊酯    2.2 1.0
醋酸异丙酯 3.0 1.2                甲乙酮       4.7 0.7
醋酸丙酮 4.5 0.7                丁酯          2.7 1.3
异丙叉丙酮 3.8 0.9                甲基异丁基酮 3.6 1.0
溶纤剂    4.9 1.1                乳酸乙酯       6.3 0.7
  二丙酮醇 3.0 0.5                环已酮          5.7 1.1
涂料的组成可以分为挥发份及不挥发份(即成膜物质)两个部分。在挥发份中包括真溶剂、助溶剂及稀释剂。挥发份的组成配方应遵循涂料粘度、溶剂挥发率、溶剂平衡原则进行调整。
涂料的粘度
不挥发份的品种、规格及数量影响着漆的粘度，同时挥发份的配方对粘度也有影响。溶剂溶解力强，溶液的粘度低；溶解力差，溶液的粘度高。此外，稀释剂用量对粘度也有影响，多用稀释剂固然可以降低成本，但用量高到一定限度时，溶液的粘度就会急骤增高，说明混合溶剂的溶解力尽管还没有达到稀释比值，但溶解力已明显地降低。因此稀释剂的加入量有一定的限度，在处理配方时为降低成本加入稀释剂，但其最大用量不应达到引起粘度升高的程度。助溶剂的用量对粘度也有影响，在处理配方时助溶剂的用量只宜少于真溶剂而不宜等于或多于真溶剂。
混合溶剂的挥发率
混合溶剂的挥发率影响漆膜干燥的快慢，但它对漆膜外观也起着极大的影响。硝酸纤维素漆、丙烯酸酯漆的施工工艺以喷涂为主，漆自离开枪口分散成雾状小粒洒落到对象表面的过程中溶剂已开始挥发，如果混合溶剂的挥发率太快的话，那么落到对象表面以前溶剂可能已挥发掉30%以上，落到对象表面上的小粒的粘度就大大提高，流动性大大下降，严重地影响漆膜的流平性，从而产生漆膜不平滑即所谓桔皮现象。为了得到较光洁平整的漆膜，就不能片面地追求快干，而要有一定比例的慢挥发溶剂以保证流平性。
喷涂过程中常常碰到所谓发白的现象，这层白膜是由于水分与漆混合造成的。当水分不能全溶于挥发份时就与成膜物构成一层白色的乳状体。水分逐步挥发，如乳状体被残留的溶剂所溶解则白色漆膜层消失。但如果溶剂不足以消除白膜，则漆膜的连续相破坏，导致树脂析出，出现发白现象。水分的来源，一方面是由于原料中含水量过高或是挥发分含有如乙醇、丙酮等易吸水原料，另一主要原因就是挥发率的影响。溶剂的挥发是一个吸热反应，快速的挥发使喷漆的雾粒及对象的表面上被带走很多热量。一般使用快挥发溶剂时，可使喷涂对象表面温度下降15～20℃，这就足够使周围空气中的水分凝结于对象表面与漆膜相遇。所以，每当气候湿热空气中水分含量高时，发白现象常格外严重。因此应适当地控制挥发性组分的挥发率，减少表面降温水分凝结。即使稍有发白现象出现，又可在挥发后期用存留的溶剂重新溶解，以消除白膜。
因此，从挥发速率方面来考虑，在喷漆及流平的初阶段，挥发过快对质量产生不良影响，如桔皮、麻点、发白等缺陷往往由此产生。在后阶段中，有一些慢挥发性溶剂在漆膜中还可以改善一些发白现象及提高光泽。但最终阶段漆膜中若仍存留少量挥发份，则将引起漆膜发软、发粘等不良现象，为避免这种现象发生要控制高沸点溶剂的用量，使其不残留在漆膜中。
2.1.3涂料用颜料
颜料是色漆中的一个主要组成部份.颜料可以使涂料显现各种色彩,分散在涂料中能给涂料以某些性能的特殊固体粉末.颜料能赋予涂膜各种特殊性能如:遮盖力,力学性能,耐久性能,防腐与防锈,导电等性能.
1).着色颜料着色颜料是不溶于涂料基料的微细粉末状的固体物质.将着色颜料分散在涂料中,会赋予或增进涂涂层的某些性能,主要用来使涂料具有色彩和遮盖力,按其化学成分可以分为有机颜料和无机颜料,这两种颜料在性能和用途上都有很大差别,在涂料中应用都是很普偏的,保护性涂料多使用无机涂料,而有机涂料多用于装饰性涂料.
1.1).无机涂料
1.1.1)白色无机颜料二氧化钛(TiO2)其又称钛白粉,是一种无毒,白度高,遮盖力强的合成颜料.它的化学结构稳定,在涂料工业中广泛使用,既可用于保护性涂料也可用于装饰性涂料.它有两种晶型结构,一种为金红石型,另一种为锐钛型.金红石型二氧化钛结构比较紧密,因而密度较大,折光指数高约为2.7,稳定性好,耐久性好,广泛应用于室外涂料.而锐钛型的二氧化钛具有一定的光化学活性,用它的涂层在太阳光照射下会严重的发生变色与粉化,因此主要用于室内涂料中.其它的白色颜料还有锌钡白(ZnS.BaSO4),氧化锌(ZnO),铅白(2PbCO3.Pb(OH)2),锑白(Sb2O3)这几种.
1.1.2)黄色无机颜料铬黄(PbCrO4)有称为铅铬黄,具有叫高着色力,遮盖力和耐久性,但有毒.多用于装饰性涂料和工业涂料,但在含硫的环境中容易变色,如接触硫化氢,则会变暗；接触二氧化硫则会漂白,铬黄能与碱性底材反应也会引起失色.铬黄是使用较广的黄色颜料.其它的黄色颜料还有锌铬黄(ZnCrO4),氧化铁黄(Fe2O3.H2O),镉黄(CdS).
1.1.3)蓝色无机颜料铁蓝(KFe(Fe(CN)6)也称普鲁士蓝,具有较高的着色力,耐晒,耐酸,但遮盖力低,遇碱或在高温条件下易分解为氧化铁而变色.另外还有群青(3Na2O.3Al2O3.6SiO2.2Na2S)具有较好的耐光,耐碱,耐热性.但遇酸会分解着色力,遮盖力较差.
1.1.4)红色无机颜料氧化铁红(Fe2O3)有天然和合成两种产品.天然又称为土红,含杂质较多,由于含氧化铁含量不一样,其颜色也不相同.可以从橙色到深棕红.其遮盖力随氧化铁含量增加而增加；合成铁的含量较高,因而遮盖力较高.这两种均耐碱和有机酸,但不耐无机酸和高温,氧化铁红能吸收紫外线,因而可提高涂层的耐侯性.
1.2)有机颜料
1.2.1)黄色有机颜料耐晒黄又分为两种耐晒黄G和耐晒黄10G.耐晒黄是一种偶氮颜料,颜色从橙黄到嫩黄色,其耐晒性能好,但将其与白色颜料混合使用时其耐晒性能下降.耐晒黄溶于酮,酯和芳香族溶剂.但难溶于脂肪族,所以常用脂肪烃做溶剂的常温干燥型涂料和乳胶涂料中. 黄色又机涂料还有联苯氨黄G和颜料永固桔黄G.

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