六、涂料生产的主要原材料
当代涂料品种上千,其所用的原材料也不下数百种,同时随着科技的不断进步,新开发的新材料也不断涌现,故不可能将全部材料都列上,为使职工们对现有18大类涂料的主要品种常用的主要原材料有一定的理解,文中只重点介绍按其组成的物质所属的材料作简单介绍,仅供参考。
l、主要成膜物;组成涂料三大部分之主。
a、油料(油脂)
油料是主要成膜物质之一,主要来源于植物的种子和动物脂肪,其组成是脂肪酸三甘油脂。油脂可分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸,一般按油脂的饱和程度分三类:即干性油、半干性油、不干性油。
干性油有:桐油、亚麻油(或称亚麻仁油、胡油)、梓油等。(碘值140以上,{zg}可达208)
半干性油有;豆油(大豆油)、葵花子油、棉子油等(碘值100-140之间)
不干性油有:蓖麻油、椰子油、棕榈油、米糠油、等(碘值100以下)
油脂除上述干性、半干性和不干性植物油外,其脂肪酸亦可使用,其它如鱼油、松浆油、合成脂肪酸也可用于涂料中。
b.树脂
树脂是多种有机高分子化合物互相溶和而成的混合物。它可以是固体,也可以是高粘度胶体。涂料用的树脂从来源可分为:自然界的xx树脂、用xx高分子化合物加工制得的人造树脂、用化工原料合成的树脂三类。在涂料中使用树脂的品种以合成树脂为最多,而且在不断发展新品种,以下分类介绍树脂品种;
(1)xx树脂:松香(土松香、松脂)、虫胶(士呖片)大漆(生漆)干酪素、达玛树脂,xx沥青等。
(2)、人造树脂:松香衍生物包括;石灰松香、甘油松香、酚醛松香、季戊四醇松香、顺丁烯二酸酐松香等。
纤维衍生物;硝酸纤维酯(硝化棉)醋酸纤维酯、醋酸丁酸纤维酯(CAB)、乙基纤维、苄基纤维等。
橡胶衍生物;氯化橡胶、环化橡胶。氧茚树脂、萜烯树脂、石油树脂等。
(3)、 合成树脂:
缩合型有:酚醛树脂、脲醛树脂、二聚氰胺甲醛树脂、·苯代三聚氰胺甲醛树脂、醇酸树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚酰胺、有机硅、聚酯树脂、钛酸酯树脂等。
聚合型有:聚氯乙烯树脂、过氯乙烯树脂、聚醋酸乙烯树脂、聚乙烯醇缩醛类树脂、聚丙烯酸树脂及其共聚树脂、氯乙烯醋酸乙烯共聚树脂等。
2、次要成膜物:主要是颜料、是构成漆膜组分之一,离开主要成膜物质它不能单独成膜。颜料是不溶于水的无机物,金属及非金属元素的氧化物、硫化物及盐类。在涂料中有时使用某些不溶于水的有机颜料和溶于水及醇类的有机颜料。一般分为着色颜料、防锈颜料和体质颜料三种。
a、着色颜料:是颜料品种最多的一种,它不溶于水和油,具有美丽的颜色、良好的遮盖力和附着力,在涂料中起着色作用,并能提高涂膜的耐久性、耐候性和耐磨性。各种主色分类如下;
红色;有机的有:大红粉(立素尔红)、甲苯胺红等。
无机的有:镉红、锑红、银未等。
黄色:有机的有:耐晒黄(汉沙黄)、联苯胺黄等。
无机的有:铅铬黄(铬黄)、锑黄、锶黄等。
蓝色;有机的有:酞青蓝、孔雀蓝等。
无机的有:铁蓝(华蓝)、群青、钴蓝等。
白色:全是无机的有:钛白、锌钡白(立德粉)氧化锌、锑白、硫酸铅等。
黑色:有机的有;苯胺黑、磺化苯胺黑等。
无机的有;碳黑、松黑(乌烟)、石墨等。
绿色:有机的有:有机淡绿、酞菁绿等。
无机的有:铬绿、铬翠绿(美术绿)、镉绿、钴绿等。
紫色;有机的有:甲基紫、苄基紫、枣红等。
无机的有;群青紫、钴紫、锰紫等。
氧化铁系颜料:人造的有:氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁黑、氧化铁绿、氧化铁棕等。
xx的有:红土、棕土、黄土、煅棕土等。
金属颜料:铝粉、铜粉、锌粉等。
b、防锈颜料:它主要具有特殊的防锈能力,用在涂料中,涂在金属表面上,可阻止金属氧化锈蚀,甚至漆膜略为擦破也不至于生锈,有些如锌粉还可以防电化腐蚀,防锈颜料一般分为物理性防锈和化学活性防锈颜料两种。
物理性防锈颜料有:氧化铁红、铝粉、石墨。氧化锌、碱性碳酸铅和碱性硫酸铅等。化学活性防锈颜料有红丹、锌铬黄、钡钾铬黄、.铅酸钙、磷酸锌、锌粉等。
C、体质颜料:它又称填充料、是一种没有遮盖力和着色力的无色粉状物质,大多具有良好的耐化学性、耐候性、耐磨性、价格便宜,大部分是xx产品和工业上的副产品。因其折光率接近油膜,不能阻止光线的通过和给涂膜以美丽的色彩。但它可以增加漆膜的厚度,加强漆膜的体质,使涂膜坚硬、耐磨;还可以防止比重大的颜料沉底或改善涂膜的平滑性,所以体质颜料在油漆配方中,不只是为了降低成本,同时还有提高质量的作用。常用的有:钡、钙、镁、铝及硅的化合物5类。
( l)钡化合物—{yt}然硫酸钡(重晶石粉)、沉淀硫酸钡。
(2)钙化合物—一重体碳酸钙(石粉、福粉)、沉淀碳酸钙(轻质碳酸钙)
(3)镁化合物—一滑石粉。
(4)铝化合物—一高岭土、云母粉。
(5)硅化合物—一石英粉(白碳黑)硅藻土等。
3、辅助成膜物:在涂料组成中主要是指各种稀释剂和助剂,这两种物料它本身不能成膜,但对涂料成膜过程和涂膜性能都有很大的影响,又是生产、贮存、施工和使用过程中必不可少的材料。没有溶剂,涂料的生产施工都成为不可能;助剂用量很少,但对涂料的某些关键性能却可起决定性的影响。”辅助材料的种类很多,其作用互不相同,使用有别,加上科技不断进步,新开发的溶剂及助剂日新月异,功能显著、本文只能介绍目前一般常用的供参考。 a、溶剂部分:其作用是溶解成膜物.、降低涂料粘度,增加流动性,有利施工,同时可增加被涂物表面的润湿性,以提高涂膜的附着力。它们都全属有机溶剂,按其组成和来源的不同而分为下列各类:
( l)、脂肪烃:#200溶剂油、石油醚、汽油、煤油等,其中200号溶剂油
用量{zd0},又称松香水,是石油分 产物,沸点范围为150-200℃,
随生产工艺和原油来源不同,其组成尤其是芳烃的含量相差很大,故
其溶解力亦有差异。
(2)、芳香烃:纯苯、甲苯、二甲苯、董芳烃、重质苯等。此外,煤焦#200也是以芳烃成分为主的一种混合物,它们来自炼焦副产物。亦可通过铂重整将脂肪烃转化而取得。
(3)植物性烃类溶剂:本类溶剂也称萜烯类溶剂,绝大多数来自松树分泌物,主要有:松节油、双戊烯 ,樟脑油等。
(4)、醇类:甲醇、乙醇、正丁醇、异丁醇、戊醇、二丙酮醇等。
(5)酯类:醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸戊酯、乳酸丁酯等。
(6)酮类:丙酮、甲乙酮(丁酮)、环己酮、甲基异丁酮等。
(7)醚类:乙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇二乙醚等。
(8)氯化物类:氯苯、氯仿、xxxx,三氯乙烯等。
b、助剂部分:涂料辅助材料中除溶剂外,根据其功能来区分,主要有增塑剂、催化剂、润湿剂、防霉剂、xx剂、防结皮剂等等,它在涂料工业应用很广,但用量很小,在总配方中只不过占百分之几,甚至只有千分之几。但在涂料组分中却占有重要的地位,是涂料生产、贮存、施工和使用过程中必不可少的材料。以下分别介绍部分助剂的品种。
(l)、增塑剂:又称增韧剂,是使涂膜变得柔软有弹性的材料。如氯化石蜡、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、环氧豆油、磷酸三丁酯、蓖麻油等。
(2)、催化剂:一般催化剂是指用于促进干性油氧化聚合过程,以加速漆膜干燥。很多金属氧化物及其盐类和有机酸的皂类都具有这种催化作用,但实际中应用较多的只有钴、锰、铅、锌、钙、铁等六种金属的环烷酸盐(又称萘酸盐)如:
环烷酸钴液―――促进氧化,使涂膜表面干燥,用量0.5%以下。
环烷酸铅液一一从里到外促进聚合,比较均匀,用量为漆基的2-3%(金属计)。
环烷酸锰液—一介于钴铅干料之间,能促进聚合又能促进氧化,用量1.5-2%。
环烷酸锌及钙—一是辅助性催干剂,不能单独使用,与钴使用可防皱皮,与铅合用可避免沉淀。用量2-3%。
环烷酸铁—一属表面催干剂,只能在高温下有显著的催干作用,并能增加漆膜柔韧性,但色泽深,仅适用于深色烘烤沥青漆。
环烷酸锆—一是一种新型催干剂,其干透能力和铅接近,可代替铅催干剂,防止涂料中含铅而有毒害性,用于食品或玩具用涂料中。
涂料辅助成膜物中除上述溶剂及部分主要的助剂如增塑剂、催干剂已作简要的介绍外,还有数不清的涂料助剂用于改进工艺生产、品质及施工性能,由于篇幅所限不可能逐一介绍。诸如:增稠剂、湿润分散剂、防沉剂、防浮色发花剂、防霉剂xx剂、流平剂、消泡剂、消光剂、增滑剂、防结皮剂等等。但这些涂料助剂目前大部分靠进口德、日、美、英、法、荷兰等国家。而国产助剂近年亦有相当量开发,品种也不少,相信不久将来可全部国产化,这时可大大降低产品成本,提高涂料的质量。
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