塗料

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民族文化宮前刷油漆

塗料,在中國傳統稱為油漆。中國塗料界比較權威的《塗料工藝》一書是這樣定義的:「塗料是一種材料,這種材料可以用不同的施工工藝塗覆在物件表面,形成粘附牢固、具有一定強度、連續的固態薄膜。這樣形成的膜通稱塗膜,又稱漆膜或塗層。」早期大多以植物油為主要原料,故被叫做「油漆」。

不論是傳統的以天然物質為原料的塗料產品,還是現代發展中的以合成化工產品為原料的塗料產品,都屬於有機化工高分子材料,所形成的塗膜屬於高分子化合物類型。按照現代通行的化工產品的分類,塗料屬於精細化工產品。現代的塗料正在逐步成為一類多功能性的工程材料,是化學工業中的一個重要行業。

塗料與油漆的區別[編輯]

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  • Coating:A layer of a substance spread over a surface for protection or decoration(覆蓋在物體表面上用於保護或裝飾的一層物質)
  • Paint:A liquid mixture, usually of a solid pigment in a liquid vehicle, used as a decorative or protective coating(油漆一種用作裝飾或保護外層的液體混合物,通常由液態展色劑和固體顏料組成)
  • 塗料:塗在物體表面,使其美觀或防蝕的物質。如:油漆、煤焦油等。
  • 油漆:塗料的舊名;泛指油類和漆類塗料產品。

在具體的塗料品種命名時常用「」字表示「塗料」,例如調合漆、水泥漆、底漆、面漆等。

塗料的功能[編輯]

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  1. 保護功能:防腐、防水、防油、耐化學品、耐光、耐溫等。物件暴露在大氣之中,受到氧氣分等的侵蝕,造成金屬鏽蝕、木材腐朽、水泥風化等破壞現象。在物件表面塗以塗料,形成一層保護膜,能夠阻止或延遲這些破壞現象的發生和發展,使各種材料的使用壽命延長。所以,保護作用是塗料的一個主要作用。
  2. 裝飾功能:顏色、光澤、圖案和平整性等。不同材質的物件塗上塗料,可得到五光十色、絢麗多彩的外觀,起到美化人類生活環境的作用,對人類的物質生活和精神生活做出不容忽視的貢獻。
  3. 其他功能:標記、防污、絕緣等。

對現代塗料而言,這種作用與前兩種作用比較越來越顯示其重要性。現代的一些塗料品種能提供多種不同的特殊功能,如:電絕緣、導電、屏蔽電磁波、防靜電產生等作用;防霉、殺菌、殺蟲、防海洋生物粘附等生物化學方面的作用;耐高溫、保溫、示溫和溫度標記、防止延燃、燒蝕隔熱等熱能方面的作用;反射光、發光、吸收和反射紅外線、吸收太陽能、屏蔽射線、標誌顏色等光學性能方面的作用;防滑、自潤滑、防碎裂飛濺等機械性能方面的作用;還有防噪聲、減振、衛生消毒、防結露、防結冰等各種不同作用等。隨着國民經濟的發展和科學技術的進步,塗料將在更多方面提供和發揮各種更新的特種功能。

塗料的組成[編輯]

塗料主要由四部分組成:成膜物質、顏料溶劑、助劑。

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  • 成膜物質——是塗料的基礎,它對塗料和塗膜的性能起決定性的作用,它具有粘結塗料中其它組分形成塗膜的功能。可以作為成膜物質的使用的物質品種很多,當代的塗料工業主要使用樹脂。樹脂是一種無定型狀態存在的有機物,通常指高分子聚合物。過去,塗料使用天然樹脂為成膜物質,現代則廣泛應用合成樹脂,例如:醇酸樹脂、丙烯酸樹脂、氯化橡膠樹脂、環氧樹脂等。
  • 顏料——是有顏色的塗料(色素)的一個主要的組分。顏料使塗膜呈現色彩,使塗膜具有遮蓋被塗物體的能力,以發揮其裝飾和保護作用。有些顏料還能提供諸如:提高漆膜機械性能、提高漆膜耐久性、提供防腐蝕、導電、阻燃等性能。顏料按來源可以分為天然顏料和合成顏料;按化學成份,分為無機顏料和有機顏料;按在塗料中的作用可分為,着色顏料、體質顏料和特種顏料。塗料中使用最多的是無機顏料,合成顏料使用也很廣泛,現在有機顏料的發展很快。
  • 溶劑——能將塗料中的成膜物質溶解或分散為均勻的液態,以便於施工成膜,當施工後又能從漆膜中揮發至大氣的物質,原則上溶劑不構成塗膜,也不應存留在塗膜中。很多化學品包括水、無機化合物和有機化合物都可以作為塗料的溶劑組分。現代的某些塗料中開發應用了一些既能溶解或分散成膜物質為液態,又能在施工成膜過程中與成膜物質發生化學反應形成新的物質而存留在漆膜中的化合物,被稱為反應活性劑或活性稀釋劑。溶劑有的是在塗料製造時加入,有的是在塗料施工時加入。
  • 助劑——也稱為塗料的輔助材料組分,但它不能獨立形成塗膜,它在塗料成膜後可以作為塗膜的一個組分而在塗膜中存在。助劑的作用是對塗料或塗膜的某一特定方面的性能起改進作用。不同品種的塗料需要使用不同作用的助劑;即使同一類型的塗料,由於其使用的目的,方法或性能要求的不同,而需要使用不同的助劑;一種塗料中可使用多種不同的助劑,以發揮其不同作用。(例如:消泡劑、潤濕劑、防流掛、防沉降、催干劑、增塑劑、防霉劑……等)

塗料的分類[編輯]

Baby playing with yellow paint. Work by Dutch artist Peter Klashorst entitled "Experimental".jpg

經過長期的發展,塗料的品種特別繁多,分類方法也很多:

  1. 按照塗料形態(粉末、液體)
  2. 按成膜機理分(轉化形、非轉化型)
  3. 按施工方法分(刷、輥、噴、浸、淋、電泳)
  4. 按乾燥方式分(常溫乾燥、烘乾、濕氣固化、蒸汽固化、輻射能固化)
  5. 按使用層次分(底漆、中層漆、面漆、膩子等)
  6. 按塗膜外觀分(清漆、色漆;無光、平光、亞光、高光;錘紋漆、浮雕漆…)
  7. 按使用對象分(汽車漆、船舶漆、集裝箱漆、飛機漆、標線塗料,地坪漆,家具漆,家電漆……)
  8. 按漆膜性能分(防腐漆、絕緣漆、導電漆、耐熱漆、防水漆、防霉漆……)
  9. 按成膜物質分(醇酸、環氧、氯化橡膠、丙烯酸、聚氨酯、乙烯……)

以上的各種分類方法各具特點,但是無論哪一種分類方法都不能把塗料所有的特定都包含進去,所以世界上還沒有統一的分類方法。中國的國家標準GB2705-92,採用以塗料中的成膜物質為基礎的分類方法。

塗料的成膜機理[編輯]

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塗料塗飾施工在被塗物件表面只是完成了塗料成膜的第一步,還要繼續進行變成固態連續膜的過程,才能完成全部的塗料成膜過程。這個由「濕膜」變為「干膜」的過程通常稱為「乾燥」或「固化」。這個乾燥和固化的過程是塗料成膜過程的核心。不同形態和組成的塗料有各自的成膜機理,成膜機理是由塗料所用的成膜物質的性質決定的。通常我們將塗料的成膜發生分為兩大類:

  • 非轉化型

一般指物理成膜方式,即主要依靠塗膜中的溶劑或其它分散介質的揮發,塗膜粘度逐漸增大而形成固體塗膜。例如:丙烯酸塗料、氯化橡膠塗料、瀝青漆、乙烯塗料等

  • 轉化型

一般指成膜過程中發生了化學反應,及塗料主要依靠化學反應發生成膜。這種成膜就是塗料中的成膜物質在施工後聚合稱為高聚物的塗膜的過程,可以說是一種特殊的高聚物合成方式,它完全遵循高分子合成反應機理。例如:醇酸塗料、環氧塗料、聚氨酯塗料、酚醛塗料等。但是,現代的塗料大多不是一種單一的方式成膜,而是依靠多種方式最終成膜的。

常見木器塗料品種[編輯]

硝基塗料(NC)

硝基漆是以硝化纖維素為主體,加入樹脂、增塑劑、溶劑和助劑配製而成。硝基漆是單組分漆,是揮發成膜。及主漆和天那水按比例混合的液體。

不飽和聚酯塗料(PE)

不飽和聚酯,簡稱PE,在在木器塗裝中一般用作中塗層(打磨底漆)和面漆,不作底漆使用,三液反應性主要用作鋼琴烤漆。

聚氨酯塗料(PU)

由主漆、固化劑反應成膜,因生成物含氨酯化學鍵,固稱聚氨酯塗料。由主漆,固化劑,稀釋劑按比例混合攪勻即可使用,其中稀釋劑起溶解樹脂和調節粘度作用。

路面標線塗料種類[編輯]

熱熔塗料

粉末狀的塗料,通過加熱設備——熱熔釜融化成流質的液態,並充分攪拌均勻,用於標線機械施劃交通標線。

常溫型標線塗料

分水性塗料和溶劑型塗料,塗料不需加熱。在常溫下直接用於路面劃線施工。通過標線機噴塗於路面固化形成標線。

雙組份塗料

雙組份塗料是由A組份和B組份組成,AB組份混合後發生交聯反應,塗敷於路面,在路面上固化形成一層耐久性塗層。

施作工具[編輯]

1.曲柄毛刷:用途刷間隙、凹面轉折面等較小面積處。

2.直型毛刷:一般大面積的平面途刷施做。

3.滾筒刷:用於高黏度或需要快速施做大面積時使用。

4.毛筆:特別用在需要細處修邊、修飾跟勾勒之處。

5.氣式噴塗(Air spray):將高壓空氣通入裝有油漆的壓力容器中,藉由壓力推送至噴嘴噴出的塗裝方式。

5.無氣式噴塗(Airless spray):利用動力工具將漆料加壓,推送至噴嘴噴出的塗裝方式。由於空氣不與漆料混合送出,故稱為無氣式噴塗。