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涂料配方的設(shè)計及分析案例

涂料是涂料一種涂裝物體表面后，經(jīng)干燥形成一層薄膜，配方賦予物體以保護、計及天津市銘越涂料有限公司美化或其它功能的分析材料。涂料的案例組成包含四大組分：

-成膜物質(zhì)

-溶劑

-顏或填料

-助劑

一、涂料配方設(shè)計

涂料配方設(shè)計是涂料指根據(jù)基材、涂裝目的配方、涂膜性能、計及使用環(huán)境，分析施工環(huán)境等進行涂料各組分的案例選擇并確定相對比例，并在此基礎(chǔ)上提出合理的涂料生產(chǎn)工藝、施工工藝和固化方式。配方

成膜物質(zhì)（樹脂）

涂料用樹脂的計及選用主要依據(jù)樹脂的結(jié)構(gòu)和性能、基材的分析性質(zhì)、使用環(huán)境和成本因素等。案例主要的樹脂有環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、醇酸樹脂、丙烯酸樹脂、氟碳樹脂、有機硅樹脂等。天津市銘越涂料有限公司

1.環(huán)氧樹脂

含有兩個或兩個以上環(huán)氧基，以脂肪族、脂環(huán)族或芳香族鏈段為主鏈的高分子預(yù)聚體，目前應(yīng)用的環(huán)氧樹脂主要是雙酚A型環(huán)氧樹脂，即雙酚A縮水甘油醚（DGEBA），由雙酚A（DDP）與環(huán)氧氯丙烷(ECH)反應(yīng)制得,結(jié)構(gòu)如下：

環(huán)氧樹脂穩(wěn)定性好，存放時間長；樹脂工藝性好，能溶于多種溶劑；對各種基材有極好的粘接性；固化物有優(yōu)異的耐堿性、耐水性和耐化學(xué)藥品性、電絕緣性優(yōu)良、機械強度高，可用作結(jié)構(gòu)材料。但耐候性差，在紫外線照射下會降解，性能下降，因此限制了其室外的使用。

2.聚氨酯樹脂

含有氨基甲酸酯重復(fù)鏈段的高分子化合物，由多異氰酸酯和多元醇通過氫轉(zhuǎn)移加成聚合制得，結(jié)構(gòu)如下：

聚氨酯分子中有強極性氨基甲酸酯基團，大分子間存在氫鍵，聚合物具有高強度、耐磨、耐溶劑等特性，還可以通過改變多羥基化合物的結(jié)構(gòu)和分子量，在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)聚氨酯的性能。聚氨酯樹脂的固化溫度范圍寬，可以在高低溫下固體，形成的漆膜附著力強，耐磨性、耐高低溫性能均較好，具有良好的裝飾性和防護性能，因此廣泛用于家具、服飾、汽車、鋼鐵設(shè)備等的裝飾和防護。

3.醇酸樹脂

由多元醇、多元酸與植物油制備的改性聚酯樹脂。長油度醇酸樹脂主要用作建筑涂料；中油度醇酸樹脂主要用于氣干性工業(yè)涂料，也可以用作汽車的修補漆；短油度醇酸樹脂主要和氨基樹脂一起用作工業(yè)烤漆如金屬家具等

醇酸樹脂還可以通過化學(xué)或與其他樹脂并用，以降低成本，提高和改善產(chǎn)品的性能，如丙烯酸酯改性的醇酸樹脂具有良好的耐候和保光性以及耐刮傷性，聚氨酯改性的醇酸樹脂干燥快、硬度高、漆膜彈性好、耐磨性高、防水和耐化學(xué)品性好，主要用于室內(nèi)木器清漆，有機硅鏈段改性的醇酸樹脂具有優(yōu)異的耐候、耐久、保光保色性，耐熱性和抗粉化性能均有較大改善，可用于船舶漆、戶外鋼結(jié)構(gòu)件和器具的耐久性漆和維護漆。

4.丙烯酸樹酯

由（甲基）丙烯酸酯單體均聚或共聚得到的聚合物。

丙烯酸樹脂具有色淺，透明度高、耐光、耐候、戶外暴曬耐久性好，在紫外線照射下不易分解或黃變，使用溫度范圍寬。廣泛用于汽車裝飾和修補、家用電器、卷材、機械、建筑、家具等領(lǐng)域。

5.有機硅樹脂

以Si-O-Si為主鏈，硅原子上連接有有機基團的交聯(lián)型的半無機高聚物。

有機硅樹脂具有優(yōu)異的耐高溫性、耐水性、耐候性和電絕緣性，優(yōu)異的介電性能，在廣域的溫、濕度及頻率范圍內(nèi)保持穩(wěn)定，以及耐氧化、耐電弧、耐輻射、防煙霧、防霉菌等特性。廣泛用于電機設(shè)備浸漬漆、絕緣漆、防腐涂料、防輻射涂料。

6.氟碳樹脂

由氟烯烴聚合或氟烯烴和其他單體共聚制得的樹脂。由于C-F鍵的鍵能大，氟碳樹脂的化學(xué)穩(wěn)定性高，具有極好的耐紫外線和核輻射性能、電性能和阻燃性。目前廣泛應(yīng)用于重防腐領(lǐng)域如海洋防腐、橋梁防腐等。

溶劑

涂料用溶劑對涂膜的形成的最終性能起關(guān)鍵作用。主要的功能有溶解聚合物樹脂；調(diào)節(jié)涂料體系的流變性能、改善加工性能；改進涂料的成膜性能，影響涂料的附著力和外觀；靜電噴涂時調(diào)整涂料的電阻，便于施工；防止涂料和涂膜產(chǎn)生病態(tài)和缺陷如橘皮、發(fā)花、浮花、起霧、收縮等。

溶劑的選擇需要考慮溶劑的溶解能力、揮發(fā)速度、黏度、表面張力、安全性、毒性及成本。主要的溶劑有水、烴類（含鹵代烴）、醇類、酮類、酯類、醚類溶劑等。

顏料

顏料是分散在涂料中從而賦予涂料某些性質(zhì)的粉體材料，包括顏色、遮蓋力、耐久性、力學(xué)強度、對金屬的防腐性、特殊功能（導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能）等。按其在涂料中的功能和作用分為著色顏料、防腐顏料、體質(zhì)顏料、功能顏料。

1.著色顏料主要是提供顏色和遮蓋力，同時能滿足力學(xué)強度和防腐等其他要求。

2.防腐顏料用于保護金屬底材免受腐蝕，可分為物理防腐、化學(xué)防腐、電化學(xué)防腐顏料三類。物理防腐顏料具有化學(xué)惰性，通過屏蔽作用發(fā)揮防腐功能，鐵系和片狀防腐顏料；化學(xué)防腐顏料具有化學(xué)活性，借助化學(xué)反應(yīng)發(fā)揮作用，如鉛系化合物、鉻酸鹽、磷酸鹽等；電化學(xué)防腐顏料主要是金屬顏料，具有比需保護金屬的電位更低，起到陰極保護作用，如鋅粉。

2.填料即體質(zhì)顏料，主要是白色或淺色的粉體，不具備著色力和遮蓋力，但具有增加漆膜厚度、調(diào)節(jié)流變性能、改善機械強度、提高漆膜的耐久性和降低成本的作用，主要是堿土金屬鹽類、硅酸鹽類和鋁鎂等輕金屬鹽類。如碳酸鈣、滑石粉、硫酸鋇、二氧化硅等。

助劑

助劑在涂料配方中用量雖然很少，但對涂料的生產(chǎn)、儲存、施工、成膜過程及最終涂層的性能有很大影響。助劑的選用需要豐富的涂料開發(fā)經(jīng)驗和現(xiàn)場施工經(jīng)驗，同時可能需要多種類同功能的助劑復(fù)合使用。

常用的助劑包括潤濕劑、流平劑、消泡劑、分散劑、增塑劑、穩(wěn)定劑、防霉劑等。

二、涂料配方分析案例

本文以木器涂料為案例，分析了一款丙烯酸自干型木器白色漆組成，基礎(chǔ)配方如下：

深圳八六三檢測對涂料配方設(shè)計及分析具有豐富的檢測及分析經(jīng)驗，能通過檢測分析解析涂料的各組分物質(zhì)及成分含量，同時分析人員能夠運用涂料開發(fā)的從業(yè)經(jīng)驗為涂料開發(fā)及產(chǎn)品升級提供專業(yè)、精準的指導(dǎo)性意見。