涂料与涂装技术

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1、第 3章 涂 料 与 涂 装 技 术 深 圳 职 业 技 术 学 院 刘 红 波 使 用 涂 料 的 例 子 ： 本 章 学 习 要 点 ：1. 涂 料 与 涂 装 的 基 本 概 念2. 涂 料 的 组 成 、 分 类 及 作 用3. 涂 料 的 成 膜 方 式4. 涂 料 的 发 展 方 向5. 涂 装 前 处 理 的 要 点6. 常 用 的 涂 装 方 法 与 涂 装 技 术 什 么 是 涂 料 ？ 涂 料 指 涂 布 于 物 体 表 面 在 一 定 的 条 件 下 能 形 成一 层 致 密 、 连 续 、 均 匀 的 薄 膜 而 起 保 护 、 装 饰 或其 他 特 殊 功 能 （ 绝

2、 缘 、 防 锈 、 防 霉 、 耐 热 、 阻 燃 、抗 静 电 、 耐 磨 等 ） 的 一 类 液 体 或 固 体 材 料 。 涂 料 与 涂 装 的 基 本 概 念 什 么 是 涂 装 ？ 将 涂 料 用 一 定 的 设 备 和 方 式 涂 布 于 物 件 的表 面 ， 经 过 自 然 或 人 工 的 方 法 干 燥 固 化 形 成 均匀 的 薄 膜 涂 层 ， 这 一 过 程 称 为 涂 装 。 3.1 涂 料 3.1.1 涂 料 的 发 展 简 史 3.1.2 涂 料 的 组 成涂料的组成 成 膜 物 质 油 料 干 性 油 ： 桐 油 、 梓 油 、 菜 籽 油 、 亚 麻 仁 油

3、 等 不挥发分半 干 性 油 ： 豆 油 、 棉 籽 油 等树 脂 天 然 树 脂 ： 松 香 、 虫 胶 、 大 漆 、 松 香 等合 成 树 脂 ： 醇 酸 树 脂 、 丙 烯 酸 树 脂 、 环 氧 树 脂 、 酚 醛树 脂 、 聚 氨 酯 树 脂 、 氨 基 树 脂 、 有 机 硅 树 脂 、 氟 树 脂等颜 填 料 着 色 颜 料 有 机 颜 料 ： 酞 菁 蓝 、 甲 苯 胺 红 、 耐 晒 黄 等无 机 颜 料 ： 钛 白 ， 氧 化 铁 红 、 氧 化 锌 、 铬 黄 、 铁 蓝 、铬 绿 、 炭 黑 、 红 丹 、 锌 铬 黄 等体 质 颜 料 滑 石 粉 、 碳 酸 钙 、

4、 硫 酸 钙 、 硫 酸 钡 等 助 剂 流 平 剂 、 消 泡 剂 、 分 散 剂 、 固 化 剂 、 防 霉 剂 、 增 塑 剂 、催 干 剂 、 乳 化 剂 、 防 桔 皮 剂 、 偶 联 剂 等溶 剂 活 性 如 紫 外 光 固 化 涂 料 中 的 丙 烯 酸 酯 类 活 性 稀 释 剂环 氧 高 固 体 分 涂 料 中 的 环 氧 活 性 稀 释 剂 等非 活 性 有 机 溶 剂 ： 甲 苯 、 二 甲 苯 、 乙 酸 乙 酯 、 石 油 溶 剂 、 香蕉 水 、 天 那 水 、 丙 酮 、 乙 醇 等 （ 溶 剂 型 涂 料 ） 挥发分水 （ 水 性 涂 料 ） 3.1.3 涂 料

5、 的 分 类（ 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 、 阻 燃 涂

6、 料 、 隐 形 涂 料 、 抗 菌涂 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） 我 国 化 工 部 门 ， 现 已 对 涂 料 的 分 类 以 其 主 要 成 膜 物 质 为 基 础 ，将 涂 料 划 分 为 17大 类 。 3.1.4 涂 料 的 作 用（ 1） 保 护 作 用 （ 2） 装 饰 作 用 （ 3） 特 殊 作 用 除 保 护 、 装 饰 等 作 用 外 ， 涂 层 还 可 赋 予 绝缘

7、 、 防 污 、 抗 菌 、 防 霉 、 阻 尼 、 阻 燃 、 示 温 、导 电 、 导 磁 、 防 辐 射 、 防 静 电 、 隐 身 等 特 殊 功能 。 3.1.5 涂 料 的 成 膜 方 式（ 1） 物 理 成 膜 方 式 溶 剂 挥 发 成 膜 方 式如 硝 酸 纤 维 素 漆 、 沥 青 漆 及 橡 胶 漆 等 聚 合 物 凝 聚 成 膜 方 式如 建 筑 乳 胶 涂 料 、 非 水 分 散 型 涂 料 和 有 机 溶 胶 等 。 乳 液 结 构 示 意 图 乳 胶 涂 料 成 膜 示 意 图 介 质 挥 发介 质 挥 发 成 膜 不 成 膜 乳 胶 涂 料 成 膜 示 意 图

8、（ 2） 化 学 成 膜 方 式 氧 化 聚 合 型 氧 化 聚 合 型 涂 料 一 般 指 油 脂 或 油 脂 改 性 涂 料 。 油脂 组 分 大 多 为 干 性 油 ， 即 混 合 的 不 饱 和 脂 肪 酸 的 甘油 脂 。 交 联 固 化 型 交 联 固 化 型 成 膜 根 据 交 联 引 发 方 式 的 不 同 ， 又 可 以分 为 ： 固 化 剂 固 化 型 、 热 固 化 型 、 紫 外 光 固 化 型 等 。 固 化 剂 固 化 成 膜 示 意 图 热 固 化 型 成 膜 示 意 图 3.1.6 常 用 涂 料 的 特 点（ 1） 丙 烯 酸 乳 胶 漆 （ 2） 溶 剂 型

9、 丙 烯 酸 涂 料（ 3） 聚 氨 酯 涂 料3.1.6 常 用 涂 料 的 特 点（ 4） 硝 基 漆（ 5） 环 氧 涂 料（ 6） 氨 基 漆（ 7） 醇 酸 漆（ 8） 不 饱 和 聚 酯 涂 料（ 9） 乙 烯 基 漆（ 10） 酚 醛 漆 3.1.7 涂 料 的 发 展 方 向 及 功 能 涂 料1 水 性 涂 料(1) 常 见 的 水 性 涂 料 (2) 特 殊 功 能 水 性 涂 料 水 性 防 腐 涂 料 水 性 闪 光 涂 料 水 性 氟 树 脂 涂 料 功 能 型 水 性 建 筑 涂 料 汽 车 用 水 性 涂 料 电 泳 涂 料 高 装 饰 水 性 涂 料 2 粉 末

10、 涂 料 粉 末 涂 料 按 照 成 膜 物 质 来 分 ， 形 成 了 热 固 性 树 脂 （ 如环 氧 树 脂 和 聚 酯 树 脂 ） 和 热 塑 性 树 脂 （ 如 PVC和 尼 龙 11）两 大 类 。 3 高 固 体 份 涂 料 高 固 体 份 醇 酸 树 脂 涂 料 高 固 体 份 丙 烯 酸 涂 料 高 固 体 份 聚 氨 酯 涂 料 高 固 体 份 环 氧 树 脂 涂 料 4 光 固 化 涂 料 特 点 ：a 节 省 能 源 ， 耗 能 约 为 热 固 化 涂 料 的 1/5-1/10。b 无 溶 剂 排 放 ， 既 安 全 又 不 污 染 环 境 。c 固 化 速 度 快 （

11、 0.1-10s） ， 生 产 效 率 高 ， 适 合 流水 线 生 产 。d 可 涂 装 对 热 敏 感 的 基 材 。e 涂 层 性 能 优 异 ， 具 有 良 好 的 耐 摩 擦 性 、 耐 溶 剂 性及 耐 粘 污 性 等 性 能 。 光 固 化 机 木 器 用 UV固 化 涂 料4 光 固 化 涂 料 塑 料 用 UV固 化 涂 料 金 属 用 UV固 化 涂 料 纸 张 用 UV固 化 涂 料 光 纤 用 UV固 化 涂 料 其 他 UV固 化 涂 料 5 功 能 涂 料 （ 纳 米 功 能 涂 料 ） 纳 米 光 催 化 涂 料 （ 杀 菌 ， 净 化 空 气 ） 耐 老 化 型

12、 纳 米 涂 料 纳 米 隐 身 涂 料 随 角 异 色 效 应 型 纳 米 涂 料 纳 米 透 明 隔 热 涂 料 其 他 纳 米 功 能 涂 料纳 米 界 面 涂 料 、 纳 米 自 修 补 涂 料 、 抗 石 击 涂 料 、 高介 电 绝 缘 涂 料 、 磁 性 涂 料 、 红 外 隐 身 涂 料 等 3.2 涂 装 技 术 3.2.1 涂 装 前 处 理（ 1） 除 油 除 油 （ 脱 脂 ） 主 要 是 利 用 各 种 化 学 物 质 的溶 解 、 皂 化 、 乳 化 、 润 湿 、 渗 透 和 机 械 等 作 用除 去 物 体 表 面 的 油 污 。 3.2.1 涂 装 前 处 理

13、（ 2） 钢 铁 表 面 的 除 锈 常 用 的 除 锈 方 法 有 手 工 、 小 型 机 械 （ 风 动 、 电 动 ） 、喷 （ 抛 ） 丸 （ 砂 ） 、 高 压 水 （ 磨 料 ） 、 酸 洗 以 及 电 化 学 和火 焰 等 除 锈 方 法 。 手 工 除 锈 工 具1 尖 头 锤 ； 2 弯 头 刮 刀 ； 3 粗 锉 ； 4 刮 铲 ； 5 钢 丝 刷 ；6 钢 丝 束 角 向 磨 光 机 风 动 砂 轮 风 动 钢 丝 刷 酸 洗 除 锈 （ 3） 有 色 金 属 的 表 面 处 理3.2.1 涂 装 前 处 理金 属 处 理 方 法 底 漆工 厂 现 场铝 板 酸 或 碱

14、除 油 砂 布 处 理 同 时 除 油 或 用松 香 水 除 油 磷 化 底 漆 或 铬 酸 锌 底 漆镀 锌 板 酸 或 碱 除 油 松 香 水 除 油 磷 化 底 漆 或 铬 酸 锌 底 漆喷 镀 锌 板 砂 布 处 理 同 时 除 油 砂 布 处 理 同 时 除 油 涂 磷 化 底 漆 后 再 涂 铬 酸锌 底 漆紫 铜 、 黄 铜 、青 铜 溶 剂 除 油 砂 布 或 松 香 水 除 油 涂 磷 化 底 漆 后 再 涂 银 粉漆铅 一 般 不 处 理 露 天 腐 蚀 或 砂 布 、 松 香水 除 油 磷 化 底 漆 镀 锡 溶 剂 除 油 用 砂 布 、 松 香 水 除 油 磷 化 底

15、 漆 或 铬 酸 锌 底 漆镀 铬 一 般 不 处 理 用 砂 布 、 松 香 水 除 油 磷 化 底 漆镀 镉 酸 或 碱 除 油 用 砂 布 、 松 香 水 除 油 磷 化 底 漆 （ 4） 塑 料 材 料 的 表 面 处 理3.2.1 涂 装 前 处 理化 学 药 品 处 理 表 面 活 性 剂 处 理 溶 剂 清 洗 火 焰 处 理 等 离 子 体 处 理 紫 外 线 处 理 打 磨 处 理 （ 5） 木 材 的 表 面 处 理（ 6） 墙 体 材 料 的 表 面 处 理3.2.1 涂 装 前 处 理 3.2.2 涂 装 技 术分 类 涂 装 方 法 所 用 主 要 工 具 和 设 备

16、手 工 工 具 涂 装 刷 涂擦 涂滚 刷 涂刮 涂气 溶 胶 喷 涂丝 网 法 各 种 刷 子砂 布 包 裹 的 棉 花 团滚 筒刮 刀气 溶 胶 漆 罐丝 网 、 刮 涂机 动 工 具 涂 装 空 气 喷 涂无 空 气 喷 涂热 喷 涂转 鼓 涂 装 喷 枪 、 空 气 压 缩 机 等无 空 气 喷 涂 装 置涂 料 加 热 器 及 喷 涂 装 置滚 筒 器械装备涂装 辊 涂抽 涂离 心 涂 装浸 涂淋 涂幕 式 涂 装静 电 喷 涂自 动 喷 涂电 泳 涂 装 （ 阴 极 、 阳 极 ）化 学 泳 涂 装粉 末 涂 装 法 （ 火 焰 喷 涂 、 空 气 喷涂 法 、 静 电 喷 涂 法

17、 、 静 电 流 化床 法 、 静 电 粉 末 震 荡 法 、 静 电隧 道 粉 末 涂 装 法 、 静 电 电 泳 涂装 法 、 真 空 吸 引 法 等 ） 辊 涂 机抽 涂 机离 心 涂 装 设 备浸 涂 设 备淋 涂 设 备幕 式 涂 装 设 备静 电 喷 涂 及 高 压 静 电发 生 器自 动 涂 装 机 或 机 械 手电 泳 涂 装 设 备化 学 泳 涂 装 设 备各 种 粉 末 涂 装 设 备 （ 1） 刷 涂 涂 料 的 刷 涂 漆 刷 的 种 类 （ 2） 擦 涂（ 3） 滚 涂 （ 4） 刮 涂铲 刀 腻 子 刮 铲 钢 刮 板 牛 角 刮 刀 橡 皮 刮 板 调 料 刀 油

18、 炭 （ 腻 子 ） 刀 斜 面 刮 刀 刮 刀 剁 刀 （ 5） 喷 涂 空 气 喷 涂（ 5） 喷 涂 喷 枪 涂 料 的 供 给 方 式1-吸 入 式 ； 2-自 流 式 ； 3-压 入 式 PQ-1型1-漆 罐 ； 2-漆 罐 盖 ； 3-喷 漆 嘴 ； 4-空 气喷 嘴 ； 5-枪 体 ； 6-空 气 螺 栓 ； 7-空 气 接头 ； 8-阀 杆 ； 9-扳 机 PQ-2型1-漆 罐 ； 2-压 紧 螺 母 ； 3-喷 嘴 ； 4-螺母 ； 5-阀 杆 ； 6-枪 体 ； 7-控 制 阀 ； 8-空 气 接 头 ； 9-空 气 阀 杆 ； 10-扳 机吸 入 式 喷 枪 的 结 构

19、内 部 混 合 型 外 部 混 合 型 喷 枪 的 混 合 方 式 喷 嘴 口 径 （ mm） 涂 料 粘 度 涂 装 种 类0.5-0.7 小 图 案 、 着 色 剂 、 虫 胶 漆 等1-1.5 一 般 硝 基 漆 、 合 成 树 脂 漆 、 小 面 积 喷 涂 等2-3 高 底 漆 、 中 间 涂 料 、 大 面 积 喷 涂3.5-5 很 高 腻 子 、 阻 尼 涂 料 等喷 嘴 口 径 与 涂 料 粘 度 、 涂 装 种 类 的 关 系 高 压 无 气 喷 涂 高 压 无 气 喷 涂 设 备1-高 压 泵 ； 2-动 力 源 ； 3-蓄 压 过 滤 器 ； 4-输 漆 管 ； 5-喷

20、枪 ； 6-涂 料 容 器 喷 嘴 口 径 （ mm） 涂 料 粘 度 涂 装 种 类0.17-0.25 很 稀 溶 剂 、 水0.27-0.33 稀 硝 基 漆 、 密 封 胶0.33-0.45 中 等 粘 度 底 漆 、 油 性 清 漆0.37-0.77 粘 油 性 色 漆 、 乳 胶 漆0.65-1.8 很 粘 浆 状 涂 料 、 塑 溶 胶高 压 喷 枪 口 径 与 涂 料 粘 度 、 涂 装 种 类 的 关 系 （ 6） 浸 涂 浸 涂 设 备1-漆 槽 ； 2-工 件 ； 3-传 送 装 置 ； 4-滴 漆 槽 （ 7） 辊 涂 法 同 向 辊 涂1-涂 料 收 集 盘 ； 2-刮

21、 板 ； 3-背 撑 辊 ； 4-涂 漆 辊（ 橡 胶 ） ； 5-供 料 辊 （ 钢 质 ） ； 6-涂 料 ； 7-涂料 盘 ； 8-修 整 辊 （ 橡 胶 ） 逆 向 辊 涂1-涂 料 盘 ； 2-供 料 辊 （ 钢 质 ） ； 3-涂 漆 辊（ 橡 胶 ） ； 4-金 属 带 ； 5-导 向 辊 ； 6-背 撑 辊 （ 8） 淋 涂人 工 淋 涂 和 幕 帘 淋 涂 幕 帘 淋 涂1-漏 斗 ； 2-漆 液 幕 帘 ； 3-台 板 ； 4-漆 槽 ； 5-单 向 定 量 泵 （ 9） 电 泳 涂 装 电 泳 涂 装1-表 面 处 理 后 的 工 件 ； 2-电 源 ； 3-工 件 ；

22、4-冲 洗 ； 5-槽 液 过滤 ； 6-沉 积 槽 ； 7-循 环 泵 电 泳 涂 装 示 意 图 电 泳 涂 装 的 工 艺 流 程 （ 10） 粉 末 涂 装优 点 （ a） 无 溶 剂 （ b） 减 少 污 染 （ c） 涂 膜 性 能 好 （ d） 一 次 涂 覆 （ e） 涂 料 损 失 少 （ f） 工 作 效 率 高 涂 装 方 法 粉 末 输 送 方 式 粉 末 附 着 方 式 涂 装 过 程 及 原 理火 焰 喷 涂法 压 缩 空 气 熔 融 附 着 粉 末 涂 料 通 过 火 焰 喷 嘴 的 高 温 区 熔 融 或 半熔 融 喷 射 到 预 热 的 基 底 表 面流 化

23、床 法 空 气 吹 动 工 件 预 热 压 缩 空 气 通 过 透 气 板 使 粉 槽 内 的 粉 末 处 于流 化 态 ， 将 预 热 的 工 件 浸 入 ， 使 涂 料附 着静 电 粉 末喷 涂 法 压 缩 空 气 静 电 引 力 利 用 电 晕 放 电 使 雾 化 的 粉 末 涂 料 在 高 压 电场 下 荷 负 电 荷 并 吸 附 于 荷 正 电 的 基 材表 面静 电 流 化床 法 空 气 吹 动 静 电 引 力 用 气 流 使 粉 末 涂 料 呈 液 化 态 并 带 负 电 ， 放入 带 正 电 工 件 ， 涂 料 被 吸 引 吸 附 ， 再加 热 熔 融 固 化静 电 粉 末振

24、荡 法 机 械 静 电 振 荡 静 电 引 力 高 压 静 电 下 靠 阴 极 电 栅 的 弹 性 振 荡 使 粉 末充 分 带 电 和 克 服 惯 性 ， 沿 电 场 引 力 吸 附 于 被 涂 物 表 面粉 末 电 泳涂 装 法 液 体 化 电 泳 将 粉 末 涂 料 分 散 到 加 有 表 面 活 性 剂 的 液 体介 质 中 ， 用 电 泳 的 方 法 涂 覆 粉 末 涂 装 的 方 法 流 化 床 法 流 化 床 结 构 图1-流 化 槽 ； 2-流 化 的 粉 末 ； 3-微 孔 隔 板 ； 4-密 封 圈 ； 5-均 压 板 ； 6-气 室 ； 7-压 缩 空 气 管 振 动 流

25、 化 床 结 构 图1-流 化 槽 ； 2-观 察 窗 ； 3-微 孔 隔 板 ； 4-橡 皮 垫 圈 ； 5-均 压 板 ；6-圆 环 形 出 风 管 ； 7-弹 簧 装 置 ； 8-偏 心 轮 ； 9-电 动 机 ； 10-气 室 静 电 粉 末 喷 涂 法 静 电 流 化 床 法 涂 装 线 材 的 静 电 流 化 床1-多 孔 板 ； 2-线 材 ； 3-透 气 隔 板 有 控 制 电 级 的 静 电 流 化 床1-控 制 电 极 ； 2-长 形 零 件 ； 3-充电 电 极 思 考 题1.一 般 涂 料 是 由 哪 些 成 分 组 成 的 ？ 各 自 的 作 用 是 什 么 ？2.涂

26、 料 的 主 要 作 用 有 哪 些 ？3.涂 料 的 成 膜 方 式 有 哪 些 ？ 光 固 化 涂 料 属 于 哪 种 成 膜 方 式 ？4.涂 料 的 发 展 方 向 有 哪 些 ？ 它 们 各 自 的 特 点 是 什 么 ？5.物 体 涂 装 前 为 什 么 要 进 行 表 面 处 理 ， 常 用 的 涂 装 前 处 理 有 哪些 ？6.手 工 工 具 涂 装 方 法 有 哪 些 ？ 它 们 的 特 点 是 什 么 ？7.空 气 喷 涂 常 用 的 喷 枪 有 哪 几 种 ？ 它 们 的 特 点 是 什 么 ？8.器 械 装 备 涂 装 的 方 法 和 相 应 的 设 备 有 哪 些 ？ 涂 装 视 频n http:/