关西涂料基础知识培训重防腐W.ppt
2023/10/6,1,涂料基础知识,上海/天津中远关西技术部,2023/10/6,2,涂料基本组成,成膜物 树脂,颜料 着色颜料 体质颜料 防锈颜料,助剂 消泡剂 防流挂剂 防沉剂 消光剂 流平剂等,溶剂 脂肪类 芳烃类 酮类 酯类 醇类,2023/10/6,3,涂料的分类,涂料的分类方法很多，一般按照成膜物质的类型进行分类:油脂、天然树脂、酚醛树脂、沥青、醇酸树脂、氨基树脂、硝基纤维素、纤维素酯醚、过氯乙烯树脂、烯类树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、元素有机化合物、橡胶、其他（无机高分子材料）、辅助材料（稀释剂、脱漆剂等）,上海/天津关西编号规则,我司涂料的产品编号由7位数组成 0 XXX XXX大分类 中分类 小分类,2023/10/6,4,2023/10/6,5,2023/10/6,6,2023/10/6,7,2023/10/6,8,2023/10/6,9,2023/10/6,10,涂料的作用,保护作用装饰作用特殊功能作用,2023/10/6,11,重防腐涂料的特点,厚膜化高性能的耐蚀性合成树脂和新型颜料、填料的开发应用金属底材的严格的表面处理正确的施工和维护管理,2023/10/6,12,常用涂料的性能,1.油性树脂涂料,人类最早使用的涂料,价格低廉,性能一般.我司的 SD SABINITE/RUSGON 50/RUSGON 100/NU ACLON就属于此类.,2023/10/6,13,2.醇酸树脂涂料,醇酸树脂:由多元酸/多元醇/脂肪酸合成的树脂.醇酸树脂涂料的干率、光泽、硬度、耐久性都远远好于油性漆，曾经在涂料工业中占有重要的地位。多元醇：甘油和季戊四醇多元酸：临苯二甲酸酐脂肪酸：豆油、椰子油、脱水蓖麻油等。,醇酸树脂脂肪酸含量（油度）对性能的影响短油度：3545中油度：4655长油度：5670超长油度：70%我司醇酸树脂涂料的特点：采用台湾长兴的中油度醇酸树脂，价格比较便宜，现在不含有油性树脂，比重比较小，干燥性能较好，对表面的要求比以前提高，面漆的光泽一般大于70，一般为醇酸底漆和面漆的配套。,2023/10/6,14,3.环氧树脂涂料,概数：凡是含有环氧基的化合物统称为环氧化合物。环氧树脂是在环氧化合物的分子结构中含有2个或2个以上的环氧基的一类高聚物的总称。环氧基团是由一个氧原子和两个碳原子组成的环，具有高度活泼性，环氧树脂可与多种类型固化剂发生反应形成三维网状结构。以环氧树脂为主要成膜物的涂料成为环氧涂料。环氧树脂从四十年代瑞士投入工业化以来，以其优异的性能、施工简捷、混容性良好以及可与各种化合物反应进行改性、价廉而得以迅速发展。每年40%以上的环氧树脂用于制造环氧树脂涂料，其中大部分用于船舶和重防腐领域。环氧树脂的构造和基本反应如下：,2023/10/6,15,环氧树脂涂料的特点1 附着力好:环氧树脂分子结构中含有醚健和羟基，都是强极性基团，这些基团可以使环氧树脂分子与基材表面，特别是和金属表面之间产生很强的粘接力，另外：A:环氧树脂在固化过程中，分子之间的结合键基本无变化，固化前后均为单键，固化收缩率小于2%。B:环氧树脂固化的化学反应是逐步开环的加成反应，且在反应过程中无小分子副产物生成。C:固化前的环氧树脂本身的密度较大，与固化后树脂的密度差别较小2耐蚀性好 在环氧涂料固化成膜后，由于分子中含有稳定的苯环和醚键，分子结构较为紧密，因此对化学介质的稳定性较好，如对中等浓度的酸、碱和盐等介质，基本上能长期满足大多环境的需要。3.品种的多样性和应用的广泛性 环氧树脂涂料可以通过改变配方中的环氧树脂、固化剂、所加入的颜料和填料。甚至还有稀释剂的种类等形成形成几十个性能各异的不同品种。品种和性能的多样性赋予了应用的广泛性，从传统的交通工业到现代的海洋工程，从路上桥梁和建筑设施到地下的管路工程、储罐、管道等领域，环氧树脂都在发挥着重要作用。4.耐侯性差 环氧树脂分子中含有苯环和醚健，漆膜经日光照射后易降解断链，所以户外耐候性差，易粉化、失去光泽，不易用作户外的面漆。5.低温干燥性差 环氧树脂一般需要在10度以上固化，在10度以下反应缓慢而困难，虽然可以用多异氰酸酯做冬用型固化剂，但低温固化差毕竟是弱点。,2023/10/6,16,我司的环氧树脂涂料的 分类,根据环氧涂料的用途和反应类型，我司的环氧涂料大致分为7类：环氧内面和中间漆、环氧水线船舷甲板漆EPOMARINE BTD和强耐化学面漆MILLON、环氧EX-600和EX-500、环氧EX-600W、特种环氧NU FORTE、环氧水泥地面漆EPOMARINE CONCRETE FINISH、环氧焦油BTM和6000PS。主要配方见下表：,2023/10/6,17,EPOMARINE EX-300价格低廉：OA/NV大，体质颜料多。当量比小，固化剂加量小。EPOMARINE BTD/MILLON装饰性好：OA/NV小，树脂含量高，光泽高。韧性好：聚酰胺树脂固化剂。EPOMARINE EX-600防腐性好：鳞片状云目粉；OA/NV大。良好的综合性能：聚酰胺加成物和聚酰胺并用固化剂。EPOMARINE EX-600W防腐性好：不如EX-600冬季施工：异氰酸酯固化剂。,2023/10/6,18,NU FORTE A：低研扫：潮湿面：亲水性官能团的倒入(H-5)，曼尼期碱固化剂的应用；锈蚀面：锈的渗透，小分子量的环氧树脂（低接触角），锈的亲和，分散剂的应用(SOLSPER 24000)；旧涂膜：高固体份，溶剂含量少，低溶解力的溶剂，二甲苯溶剂；B：高固体份：低粘度化，小分子量的环氧树脂和二甲苯树脂的拚用；增加树脂和颜料的亲和力：分散剂的利用（SOLSPER 24000）；C：良好的综合性能：曼尼期碱固化剂EPOMARINE CONCRETE FINISH高固体份、厚涂性：中低分子量环氧树脂拚用；低吸油量的填料，重晶石粉装饰性好：OA/NV小，树脂含量较高，光泽较高。良好的综合性能：聚酰胺加成物固化剂。耐侯性差：环氧树脂，限于室内使用。EPOMARINE BTM、6000PS突出的耐水性：煤焦沥青，填料仅为滑石粉；良好的耐酸、耐碱和耐油性：环氧树脂和煤焦沥青；可配成厚浆型和高固体份涂料：中低分子量的环氧树脂；价格低廉：煤焦油沥青。,2023/10/6,19,4.丙烯酸树脂涂料,丙烯酸树脂作为涂料用材料自在市场上出现以来至今已经过约30多年。丙烯酸树脂与醇酸树脂、无油醇酸树脂、氨基树脂、环氧树脂等其他涂料用树脂相比，可利用的原料单体种类繁多，在树脂设计方面自由度特别大，而且在耐候性、耐污染性、耐药品性等性能方面均优。因此，它作为对应于多样化市场需求的涂料用树脂，当今已完全处于重要的地位。热塑性丙烯酸酯漆所用的共聚树脂由于成膜时不会进一步交联，要争取有较好的物理性能，分子量常较大，但为了不使固体分太低，又不能太大，一般常在75000-120000之间。热塑性丙烯酸酯漆，为了能满足各种用途所需要的性能特点，必须通过树脂配方中单体比例来调整，或采用外加其与之混容的成膜物来进行改性。优点：耐候性优良,耐候性较硝基、醇酸、乙烯等产品优良；单组分，干燥快，保光、保色性优良；耐化学品性及耐水性良好,价格低廉，与颜料的混溶性好，不容易产生浮色发花现象。缺点：固体分高时粘度偏高，喷涂时易出现拉丝现象；高光的丙烯酸树脂涂料的失光严重；流展性差；溶剂释放性差；混容性较窄。,2023/10/6,20,5.含氯防腐蚀涂料,A)乙烯类防腐蚀涂料：阻燃，防霉，自熄；耐水、酸、碱防腐蚀性能好；干燥速度快，能在低温下成膜；涂膜不耐高温；耐候性能较好。我司VINILIA就属于该类型的产品。,B)氯化橡胶防腐蚀涂料：含氯量大，一般不小于62，可溶于芳烃、酯类、酮类，而不溶于脂肪烃、醇、水中；吸水率低；防霉、阻燃；干燥速度快，可以低温成膜，能与多种树脂互溶，易于配置性能范围较宽的涂料；对光和热不稳定，我司RABAMARINE AC 就属于该种涂料，RABAMARINE BTD与该种涂料类似。,C)氯磺化聚乙烯涂料：由聚乙烯与氯及二氧化硫反应而成的聚合物。耐化学性能较好，易与金属化合物反 应铰链成膜；中国使用较多。但该涂料颜色较深，装饰性差，颜色单一，不易润湿颜料，厚涂性较差。,2023/10/6,21,6.聚氨酯树脂涂料,聚氨酯树脂既聚氨酯即聚氨基甲酸酯（polyurethane），一般是由二元或多元的异氰酸酯和二元或多元的羟基反应形成，二异氰酸酯与多元醇生成高聚物的过程，即不是缩合，也不是聚合，而是介于两者之间，称为逐步加成聚合。在这个反应中，一个分子中的活泼氢原子转移到另一个分子中去：R-N=C=O+HO-RR-N-C-O-R 在聚氨酯大分子中，除了含有大量的氨酯键外，还可能含有酯键、醚键、缩二脲键及不饱和油脂的双键等，在大分子链之间还存在氢键。所以改种树脂作为涂料有许多优异的特点，如：优良的附着力，良好的耐油、酸、耐碱性能和化学药品性能，特强的耐磨性能，低温干燥性能等。另外可以选用不同结构的异氰酸酯和醇类化合物作为原料单体来改变长链的结构，利用不同的聚合条件来调节分子量的大小与分布及交联密度等因素，可以在很大范围内调整它的性能，满足不同用途的需要。,2023/10/6,22,异氰酸酯的选择不同结构的异氰酸酯，它们的反应活性及产品性能也不同，须根据涂料性能的需要来选择使用。含芳香环的异氰酸酯活性较大，但所制得的涂料泛黄比较严重，只能用于防腐底漆或深色漆。脂肪族异氰酸酯既耐腐蚀，又耐黄变，可以用于面漆。也可以将上述常见的异氰酸酯通过反应转化成一些特殊类型的异氰酸酯，这样既可减少异氰酸酯的毒性，又可改善涂膜的性能。例如现在广泛使用的HDI缩二脲多异氰酸酯。异氰酸酯的种类：异氰酸酯的种类很多，按分子中所含-NCO基团的数目可分为二元、三元、聚合型聚氨酯三大类，按分子中有机基团的性质可以分为脂肪族异氰酸酯和芳香族异氰酸酯两大类。A TDI 学名甲苯二异氰酸酯，有两种异构体 B MDI 学名二苯基甲烷二异氰酸酯。C HDI 学名1，6-己二异氰酸酯，是脂肪族二异氰酸酯中最重要的单体。D.IPDI 学名异氟尔酮二异氰酸酯。,羟基组分的选择作为双组分漆用的多羟基化合物，必须是分子量较大且为疏水性的多元醇树脂，小分子的多元醇不能成为双组分漆的组分，因为：A 它是水溶性物质，与异氰酸酯组分不能混合，否则造成漆膜缩孔，颜料絮凝等弊病。B它们的分子量太小，结膜时间太长。C吸水性大，成膜过程中会吸潮，使漆膜发白。作为双组分漆用的多羟基树脂，一般有：聚酯，羟基丙烯酸树脂，聚醚等,2023/10/6,23,聚氨酯涂料与其他类型涂料相比，具有下列特点 A 由于氨酯键能在高聚物分子之间形成氢键，使聚氨酯漆膜具有很好的耐磨性和韧性。B 漆膜的弹性可以通过调节组分间的配比而调节。C 聚氨酯漆膜具有优良的耐化学介质性。D能在高温烘干，也能在低温固化。E.可与聚酯、聚醚、环氧、醇酸、干性油等配合制漆，因此可以根据不同要求制成许多品种，可制成溶剂型、液态无溶剂型、粉末、水性等多种形态，满足不同的需要。,2023/10/6,24,塗膜耐候性,光紫外線：Ultra Violet 7295 Kcal/mole,樹脂層Clear Layer,太陽光線(紫外線)塗膜表面樹脂層化学的破壊。,耐候性良塗膜：表面化学的破壊。耐候性悪塗膜：表面化学的破壊。,水酸素；促進効果,2023/10/6,25,耐候性優樹脂構造,紫外線：7295 Kcal/mole,2023/10/6,26,耐候性劣樹脂構造,紫外線：7295 Kcal/mole,2023/10/6,27,樹脂塗料,樹脂塗料,塩化塗料、丙烯酸涂料,樹脂塗料,酸樹脂塗料,耐候性比較,試験場所：千葉県千倉海岸,氟树脂涂料,2023/10/6,28,特殊涂料的性能,耐热涂料,能够耐一定温度的涂料叫耐热涂料。一般树脂的耐热性较差，有机硅树脂的耐热性较好，一般大于200度的涂料一般均使用有机硅树脂。该产品的颜色一般较单一，一般底漆为黑色，面漆为银色。,2023/10/6,29,富锌涂料,锌粉是最重要的电化学防锈颜料。用大量锌粉配置成的底漆称为富锌底漆。富锌涂料分为以环氧树脂为粘结剂的环氧富锌涂料和硅酸盐为粘结剂的无机富锌涂料。2种底漆的比较：1.无机富锌底漆是无机硅酸盐同锌粉反应的同时基体金属铁反应，因此系化学结合，其耐蚀面漆性、耐久性均优于环氧富锌底漆，相应的表面处理要求较高（Sa2.5级）。2.无机富锌底漆的耐热性、耐溶剂性和导电性优于环氧型，但力学性能不如后者。3.环氧富锌底漆较易配套，无机富锌底漆则受到一定的限制，由于表面存在较多的空隙，涂面漆后容易产生气泡，而且对面漆的耐碱性有要求，本身必须充分固化后才可以涂面漆，否则附着力较差，易剥落，一般需要雾喷。4.环氧富锌底漆在施工性能方面优于无机富锌底漆，较少受环境的影响。,无机富锌底漆分为溶剂型无机富锌底漆和水性无机富锌底漆，溶剂型为部分水解的正硅酸乙酯，涂覆成膜后继续水解和缩聚，形成网状的高聚物。改种涂料干燥快，施工适应性好。水性无机富锌底漆是高磨数的硅酸钾或硅酸锂，成膜后与空气中的水和二氧化碳反应，形成硅酸锌高聚物。干燥较慢，固化受温度和湿度的影响较大。,2023/10/6,30,隔热涂料,隔热涂料一般采用特殊的颜料，使涂料具有降低被涂物内部温度的作用，一般涂在油罐、煤气罐或船舱的外部。目前还没有具体的温度降低的标准。我司已经有产品应用。,2023/10/6,31,耐油导静电涂料,定义：同时聚油耐油和导静电性能的涂料。耐油导静电涂料的表面电阻率介于105109m，体积电阻率介于105108m。我司涂料是在日本PC-100 配方的基础上增加导电填料设计开发的，分为底漆和面漆。下表是该涂料的重要设计参数：,2023/10/6,32,2023/10/6,33,2023/10/6,34,防火涂料,防火涂料：施涂于建筑物的钢结构的表面，能形成耐火隔热保护层以提高钢结构耐火极限的涂料。分类：室内钢结构防火涂料，室外钢结构防火涂料；超薄型钢结构防火涂料：3mm 薄型钢结构防火涂料:3-7mm 厚型钢结构防火涂料:7-45mm防火涂料的基本组成a.树脂体系成膜、成碳b.聚磷酸铵炭化剂、发泡c.双季戊四醇成碳剂d.三聚氰胺发泡剂e.氯化石蜡阻燃、发泡f.颜填料调色、阻燃g.阻燃剂阻燃我司防火涂料的特点：1）属于超薄型防火涂料 2）丙烯酸树脂类型 3）双季戊四醇形成防火层的骨架、三聚氰胺和聚磷酸胺形成发泡层,2023/10/6,35,燃烧后的防火涂料,2023/10/6,36,防滑涂料,聚有防滑性能的涂料叫防滑涂料。一般用于甲板，平台的楼梯等部位。我司已经有一定的应用实例，分为生产时加入和现场加入，前加入的产品需要特殊的喷抢才可以施工。,2023/10/6,37,涂料的干燥机理,涂料的成膜：生产和使用涂料的目的是为了得到符合需要的涂膜，涂料形成涂膜的过程直接影响涂料能否发挥预定的效果以及所得涂膜的各种性能能否充分的表现出来涂料的成膜包括将涂料施工在被涂物件的表面和使其形成固态的连续的涂膜两个过程。液态涂料施工到被涂物件的表面后形成了可流动的液态薄层，通称为湿膜，他要按照不同的机理，不同的方式，变成固态连续的干膜，才得到需要的涂膜。这个由湿膜变成干膜的过程通常称为干燥或固化。不同形态和组成的涂料各自有各自的成膜机理，成膜机理是由涂料所用的成膜物质的性质决定的。依据涂膜的成膜方式，涂料可以分为两大类：非转化型成膜方式（物理成膜）和转化型成膜方式（化学成膜）,2023/10/6,38,物理成膜方式,涂膜在干燥过程中组织结构不发生变化，既成膜物质与组成结构相同，在成膜中可以检查出成膜物质的原有结构，这种成膜方式属于物理成膜方式。分为：溶剂挥发成膜和聚合物粒子凝聚成膜。1.挥发成膜：液态涂料涂在被涂物件上形成湿膜，涂料所含有的溶剂挥发到大气中，涂料的粘度逐渐加大，形成固态涂膜我司的乙烯漆，丙烯酸漆，氯化橡胶漆就属于此类型。2.聚合物粒子凝聚成膜：涂料依靠其中的成膜物质的高聚物粒子在一定的条件下相互凝聚而形成为连续的固态涂膜。乳胶涂料就属于该类型。,2023/10/6,39,化学成膜方式,涂膜在干燥过程中组织结构发生变化，成膜物质在湿膜状态下聚合成为高聚物这种成膜方式属于化学成膜方式。分为：锁链聚合反应成膜和逐步聚合反应成膜。1.锁链反应聚合成膜：1）氧化聚合：形式成膜物质与空气中的氧发生自由基链式聚合反应，形成网状大分子结构。我司的醇酸涂料，氯化橡胶涂料就属于此类。2）引发剂聚合反应：引发剂分解产生自由基后作用于不饱和的基团，产生链式的反应形成大分子的涂膜。不饱和聚酯涂料就属于此类型。3）能量引发聚合：成膜物质的涂料通过能量的引发聚合形式形成涂膜。光固化涂料就属于此类型。2.逐步聚合反应成膜：氢转移聚合反应：在成膜过程中通过氢转移的聚合反应形式形成涂膜，成膜过程中没有小分子的化合物生成。一般为双组分涂料。我司的环氧涂料，聚氨酯涂料就属于此类型。,2023/10/6,40,化学成膜的过程,1 凝胶涂料中的树脂成膜物质由支链型结构转变为体形结构的开始称为凝胶，即固化的开始。此时系统的粘度急剧上升，并出现有弹性的凝胶。它意味着树脂或涂料失去流动性，同时体系有一定的能量放出。从涂料配好到成膜物出现凝胶这段时间在工程应用上称为活化期，是环氧涂料施工工艺中非常重要的参数。2 部分固化涂层凝胶后，固化反应继续进行，可反应的官能团进一步反应，此时涂料具有一定的硬度并有一定的物理化学性能。一般涂层凝胶后约1-2天内可达到部分固化。3 完全固化即达到较高的固化度（已反应的官能团和可反应的官能团的百分比），涂层具有良好的物理化学性能，可投入使用。通常常温下环氧涂层要经过一周或数周后才能达到较完全固化。,
