浅谈涂料的性能与组成

时间:2022-04-30 04:36:18

摘要:涂料既涂敷在物体表面,能够与表面材料很好地粘结一起并形成完整而坚韧的保护膜,用以装饰和保护基体材料的物质。文章阐述了涂料的组成及主要性能,随着人们对涂料性能的深入了解,涂料在各个领域里将会得到广泛的应用。

关键词:定义;分类;组成;性能

中图分类号:P755.4文献标识码:A 文章编号:

涂料最早是以天然植物油脂、天然树脂(如亚麻籽油、桐油、松香等)为主要原料,故以前称为油漆。现在,许多新型涂料已经不再使用植物油脂,合成树脂在很大程度上已经取代了天然树脂,因此,涂料不单单指的是油漆,油漆现在仅仅是一类油性涂料而已。以下所介绍的“涂料”包括了油性涂料和水性涂料。

1.涂料的定义

涂敷在物体表面,能够与表面材料很好地粘结一起并形成完整而坚韧的保护膜,用以装饰和保护基体材料的物质。由于在物体表面结成连续性干膜,故又称作涂膜或涂层。

2.涂料的分类

涂料的分类方法很多,通常有以下几种分类方法: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;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;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、防火涂料、防水涂料等;按施工工序可分为底漆、中涂漆二道底漆、面漆、罩光漆等;家用油漆可分为内墙涂料、外墙涂料、木器漆、金属用漆、地坪漆;按施工方法可分为刷涂涂料、喷涂涂料、辊涂涂料、浸涂料、电泳涂料等;按漆膜性能分为防腐漆、绝缘漆、导电漆、耐热漆等;按成膜物质分为醇酸涂料、环氧涂料、氯化橡胶涂料、丙烯酸涂料、聚氨酯涂料等。

3.涂料的组成

涂料的种类很多,但是主要是由成膜物质、分散介质、颜料、助剂这四部分组成。

3.1成膜物质 又称基料,是使涂料牢固附着在被涂物表面上形成连续薄膜的主要物质,是构成涂料的基础,决定着涂料的基本特性。

3.2分散介质 包括有机溶剂和水,是液态涂料的主要成分。它使成膜物质分散而形成粘稠液体调整体系粘度,使涂料粘度适合贮存和施工应用,对保证涂膜质量也有较大的作用。

3.3颜料 可分为着色颜料和体质颜料。着色颜料具有着色、防锈、耐晒、耐水、耐化学品性、装饰、防护等作用。体质颜料,又称填料,对涂料的着色不起作用,但可以改善涂料的机械性能,增加涂膜的厚度,还可以降低涂料成本。

3.4助剂 为改善生产过程、提高产品质量和产量,或者为赋予产品某种特有的应用性能所添加的辅助化学品。用量很少,但是作用很大。

4.涂料的性能

涂料的性能,一般包括三个方面的内容,即液态时的性能,如:容器中状态、透明度、密度、固体含量、细度、粘度、贮存稳定性等;涂料涂到物体表面上时的性能,如:施工性、流平性、打磨性、遮盖力、干燥时间等;涂料硬化后涂膜的性能,如:涂层厚度、光泽、附着力、柔韧性、耐磨性、耐洗刷性、耐人工老化性等。我国在制定相关检测标准时,也都根据不同涂料的特性设置了不同的检测项目。现重点介绍以下几个性能:

4.1粘度涂料的粘度是液体涂料对于流动具有的内部阻力。粘度的大小影响施工性能,不同的施工方法要求涂料有不同的粘度。同时也有不同测定粘度的方法,一般常用的粘度测定方法有旋转粘度计测试法、涂-4粘度计测定法、ISO流出杯测定法等。

4.2细度细度是颜料、填料和基料在外界的剪切力作用下达到所需的微粒直径大小,即固体粒子分散度。在细度板上观察微粒最集中的地方的刻度,就是所测量的涂料的细度。细度大小直接影响涂膜表面的平整性和光泽。

4.3干燥时间涂料从液态层变成固态涂膜所需的时间称为干燥时间。根据涂膜干燥程度的不同,可分为表干时间、实干时间和完全干燥时间。每一种涂料都有其一定的干燥时间,但实际干燥过程的长短还要受环境温度湿度的影响,一般涂料标准环境条件为:温度23±2℃,相对湿度50±5%。

4.4遮盖力遮盖力是指有色涂料所成涂膜遮盖被涂表面底色的能力。遮盖力的大小与涂料中所用颜料的种类、颗粒大小和在涂料中的分散程度等有关。通常用能使规定的黑白格掩盖所需的涂料重量来表示遮盖力大小,重量越小则遮盖力越大,在同等条件下的涂装面积也越大。

4.5附着力附着力是指涂膜与基层表面的粘附能力。附着强度的产生是由于的聚合物与基层表面间极性基团的相互作用。因此,一切有碍这种极性结合的因素都会使附着力下降。较常用的附着力测定方法有划格法、划圈法和拉开法。

4.6硬度硬度是指涂膜抵抗其他物质刻划、碰撞、刮、磨等的能力,它是表示涂膜机械强度的重要性能之一。涂膜硬度并非越高越好,过硬的涂膜柔韧性差,容易脆裂,抗冲击强度低,也影响附着力。一般来说,有光涂料比平光涂料的硬度高,而各种双组分涂料的硬度更高。常用的硬度测试方法有铅笔硬度、摆杆硬度等。

4.7耐磨性耐磨性指的是涂膜经反复摩擦而不脱落和褪色的能力,它是那些在使用过程中经常受到机械磨损的涂膜(如木器漆)重要的特性之一。耐磨性实际上是涂膜的硬度、附着力和内聚力综合效应的体现,与底材种类、表面处理、涂膜干燥过程中温湿度都有关系。

4.8光泽光泽是指涂膜的反光能力。涂膜表面越光滑,越趋于镜面反射,光泽越高;反之则趋向于散射,光泽越低。涂膜光泽主要取决于涂料性能,但也受底材表面、施工过程的影响。光泽常用光泽度计测试,分为20°、60°、85°三种反射角度,20°测试光泽大于90的光泽,85°测试光泽小于10的光泽,我国涂料标准大多都规定使用60°角的光泽。

4.9耐液体性耐液体性是指涂膜接触或浸泡于各种液体(水、酸、碱等)时抵抗液体侵蚀的能力。在涂膜接触或浸入液体至规定时间后,观察涂膜表面是否有粉化、起泡、褪色、剥落等现象。

⑽耐洗刷性耐洗刷性是指涂膜经皂液、合成洗涤液的清洗而保持原性能的能力。耐洗刷性是对涂料成膜物质的韧性的考验,其能力的大小以耐洗刷的次数决定,在达到规定洗刷次数后,观察涂膜是否破损或者露出底材。根据耐洗刷次数,涂料可分为合格品、一等品和优等品。

5.结语

目前涂料的品种繁多,使用范围和适用条件各异。因此,相关技术人员必须认真学习涂料标准,并具备建材常识,充分了解涂料的适用范围及其使用性能,随着人们对涂料性能的深入了解,涂料在各个领域里将会得到广泛的应用。

【参考文献】

[1]王福川,官来贵.建筑工程材料.科学技术文献出版社.1992.

[2]湖南大学等编.建筑材料(第四版).中国建材工业出版社.1997

[3]王福川.土木工程材料.中国建材工业出版社.2001.3

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