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涂料就是涂覆在被保护或被装饰的物体表面,并能有效的与被涂物形成牢固附着的连续薄膜(绝缘、防锈、防霉、耐热等),通常是以树脂、或油、或乳液为主,添加或不添加颜料、填料,添加相应助剂,用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。

涂料一般由四种基本成分:成膜物质(树脂、乳液)、颜料(包括体质颜料)、溶剂和添加剂(助剂)。成膜物质是涂膜的主要成分,包括油脂、油脂加工产品、纤维素衍生物、天然树脂、合成树脂和合成乳液。成膜物质还包括部分不挥发的活性稀释剂,它是使涂料牢固附着于被涂物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。助剂包括消泡剂,流平剂等,还有一些特殊的功能助剂,如底材润湿剂等。这些助剂一般不能成膜并且添加量少,但对基料形成涂膜的过程与耐久性起着相当重要的作用。颜料一般分两种,一种为着色颜料,常见的钛白粉,铬黄等,还有种为体质颜料,也就是常说的填料,如碳酸钙,滑石粉。溶剂包括烃类。溶剂(矿物油精、煤油、汽油、苯、甲苯、二甲苯等)、醇类、醚类、酮类和酯类物质。溶剂和水的主要作用在于使成膜基料分散而形成黏稠液体。它有助于施工和改善涂膜的某些性能。

涂料的成膜或固化主要是指涂料涂覆在固体上,随着溶剂的挥发以及交联固化的发生,从液态变成固态膜。

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1 涂料成膜的物理过程

 

有机溶剂涂料、水性涂料及粉末涂料这三种主流涂料均可进行物理成膜,虽然同属物理成膜,但粉末涂料和其余两种的成膜方式并不相同,粉末涂料(比如聚乙烯粉末涂料PVC粉末涂料)主要是通过静电或热的办法将其附在基材表面上,并加热至熔融温度以上,熔融的聚合物粘流体流平后,冷却即得固体漆膜。而水性涂料和有机溶剂涂料则主要是通过溶剂蒸发,乳液颗粒靠近变形并变得密集,之后互相扩散,当干燥温度达到一定时,然后成膜。固化型水性涂料和有机溶剂涂料可以通过固化剂或活性基团进行交联成膜,形成网状结构的薄膜。在粘度上的表现就是溶剂挥发,样品稠,粘度上升随着温度升高基体树脂可能融化,进而粘度开始下降当温度达到一定程度,样品基体树脂交联,粘度再升高。

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2 涂料成膜的物理化学过程

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3 涂料成膜过程粘度变化

 

    涂料广泛的应用于各行各业,根据应用的场景不同,企业开发了不同的涂料产品,比如耐高温涂料、霉变涂料、防腐涂料、环保涂料等。之所以不同涂料具有各异的特性,主要源于特定的基体树脂、填料助剂的选取和合理配比,因此涂料成分分析对涂料预研开发具有重要的作用。

下面某个客户的一款高温涂料产品分析,成分表如下:

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