鋼桶涂料涂裝技術百問(1)
上海徐工涂料技術有限公司 徐國興
——第一講——
我國的鋼桶生產廠對涂料和涂裝技術的知識和研究大多較少,這正是我國鋼桶涂裝質量不能盡如人意的主要原因之一。在此,就鋼桶的涂料和涂裝技術共同進行探討,希望對我國鋼桶行業的涂裝質量有所幫助。
一、為什么把油漆叫做涂料
我國很早使用的油漆,是從漆樹上采取的漆液經加工成為天然漆;從桐油籽榨取的桐油經煉制成為熟桐油;然后加天然顏料(如紅土、銀珠等)成為帶色的油漆,或不加顏料成為清油漆。既然它們的原料都是油和漆,所以就漸漸被叫做了油漆。
然而隨著社會的發展,對油漆的性能要求越來越高,這類“油漆”就遠遠不能滿足人類的需要了。在石油化工和有機合成工業的發展過程中,涌現出大量的“油漆”合成原料,由此產塵了大量品質優異的新型“油漆”。而植物油脂在整個“油漆”原料中的比重大大下降,具有多種多樣性能新品種日新月異地涌現出來,使“油漆”產品的面貌發生了根本的變化。過去以植物油、天然樹脂、生漆和其它天然產物為原料的“油漆”, 已大多被以合成材料的新品“油漆”所代替。這樣再使用“油漆”一詞統稱這類產品己不能恰當地表現出它們的真正含義,因此,現在我們已正式采用“涂料”這個名稱。但是由于人們的長期習慣,有時仍把涂料叫做油漆,然而這里的“油漆”已完全不是原來意義上的油漆了。
二、涂料的基本成分是什么,各有什么作用
涂料的基本成分分為成膜物質、著色劑和助劑。成膜物質是涂料的主要成分,它是涂料的基礎,沒有它就不能成為涂料。一般作為成膜物質的是油料和樹脂兩大類。采用油料作為主要成膜物質的叫油性漆,采用樹脂作為主要成膜物質的叫樹脂漆,而油料和一些天然樹脂合用作為主要成膜物質的則習慣上叫油基漆。著色劑不但可以使涂料具有色彩,而且能使涂膜的性能得到改善,著色劑可分為著色顏料和體質顏料等。
助劑分為增塑劑、增光劑、乳化劑、消泡劑、消光劑、穩定劑、固化刑、分散劑、防沉淀劑、防結皮劑、光吸收劑等。它們能改善涂料的加工,穩定、成膜以及涂料的質量和使用等性能。
三、涂料有多少種,是怎樣分類的
涂料的種類很多,分類也比較復雜。過去有的按使用對象分(如防銹漆、絕緣漆、地板漆、魚網漆、黑板漆、鉛筆漆等);有的按使用效果分(如皺紋漆、錘紋漆、閃光漆、裂紋漆等);有的按漆膜光澤的強弱分(如半光漆、無光漆等);有的按施工層次分(如膩子、底漆、面漆、罩光漆等);有的按施工方法分(如噴漆、電泳漆、烘漆等)。這樣既不統一,也不科學。因此我國以前的石油化工部對涂料的分類和命名統一了原則,頒布了“涂料產品分類命名”標準。
根據部頒標準,涂料的分類原則是以涂料基料主要成膜物質為基礎。若主要成膜物質是由兩種以上的樹脂混合而成,則按在涂膜中起主要作用的一種樹脂為基礎。
結合我國日前涂料品種的具體情況,將涂料分為十七大類,具體見下表:
序號 |
代號 |
類別 |
主 要 成 膜 物 質 |
1 |
Y |
油脂漆類 |
天然植物油、精油(熟油)、合成油等。 |
2 |
T |
天然樹脂漆類 |
松香及其衍生物、蟲膠、干酪素、動物膠、大漆及 其衍生物等。 |
3 |
F |
酚醛樹脂漆類 |
改性酚醛樹脂、純酚醛樹脂。 |
4 |
L |
瀝青漆類 |
天然瀝青、石油瀝青、煤焦瀝青。 |
5 |
C |
醇酸樹脂漆類 |
甘油醇酸樹脂、季戊四醇醇酸樹脂、其它改性醇酸樹脂。 |
6 |
A |
氨基樹脂漆類 |
脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、聚酰亞胺樹脂等。 |
7 |
Q |
硝基漆類 |
硝基纖維素酯。 |
8 |
M |
纖維素漆類 |
乙基纖維素、芐基纖維素、羥甲基纖維素、醋酸纖維、醋酸丁酸纖維以及其它纖維酯及醚類。 |
9 |
G |
過氯乙烯漆類 |
過氯乙烯樹脂、改性過氯乙烯樹脂。 |
10 |
X |
乙烯漆類 |
氯乙烯共聚樹脂、聚醋酸乙烯及其共聚物、聚乙烯、醇縮醛樹脂、聚二乙烯乙炔樹脂、含氟樹脂、聚苯乙烯樹脂、氯化聚丙烯樹脂。 |
1l |
B |
丙稀酸漆類 |
丙稀酸酯樹脂、丙稀酸共聚物及其改性樹脂。 |
12 |
Z |
聚酯漆類 |
飽和聚酯樹脂、不飽滿和聚酯樹脂。 |
13 |
H |
環氧樹脂漆類 |
環氧樹脂、改性環氧樹脂。 |
14 |
S |
聚氨酯漆類 |
聚氨基甲酸酯。 |
15 |
W |
元素有機漆類 |
有機硅、有機鈦、有機鋁等元素有機聚合物。 |
16 |
J |
橡膠漆類 |
天然橡膠及其衍生物、合成橡膠及其衍生物。 |
17 |
E |
其他漆類 |
未包括在以上所列的其他成膜物質,如無機高分子材料等。 |
四、涂料用輔助材料有多少種,有何作用
涂料用的輔助材料,大多不是主要成膜物質,但在涂料成膜過程中對漆膜的影響很大,如能改良涂料的生產工藝;改進涂料和漆膜的性能;改善涂料的施工質量;防止涂層發生病態等等。輔助材料的代號、名稱和用途如下表所示:
序號 |
代號 |
名稱 |
用 途 |
1 |
X |
稀釋劑 |
溶解和稀釋涂料,調節施工粘度。 |
2 |
F |
防潮劑 |
用于揮發性漆中可防止漆膜泛白。 |
3 |
C |
催干劑 |
能促進漆膜固化干燥。 |
4 |
T |
脫漆劑 |
除去底材表面的廢舊漆膜。 |
5 |
H |
固化劑 |
利用酸、胺、過氧化物與樹脂反應而使其結膜固化。 |
五、涂料命名的原則是什么
一般涂料的命名為:顏料或顏色名稱加成膜物質名稱,再加基本名稱。如鐵紅酚醛防銹漆、中藍氨基醇酸烘漆。對于某些有專業用途及特性的產品,必要時在成膜物質后面加以說明。如醇酸導電磁漆、丙烯酸示溫涂料。
六、怎樣從型號認識涂料
涂料型號分為三部分。第一部分是成膜物質,用漢語拼音的第一個字母表示:第二部分是基本名稱,用兩位數字表示.第三部分是序號,用阿拉伯數字表示,用來區分同一類型的不同品種,表示油類在樹脂中或氨基對脂在總樹脂中所占的比例,以便區別同類品種。第二部分與第三部分之間有一短劃,它的作用是把基本名稱與序號隔開,這樣組成的型號只能表示一個涂料品種。
如我們鋼桶內涂常用的環氧涂料,其型號就是H52-56,這里H表示主要成膜物質的名稱是環氧樹脂,52表示涂料的基本名稱是防腐漆,-56是序號,表示防腐漆中的一個品種,說明漆中的用油量。不過,隨著市場經濟的發展,現在很多涂料生產企業為了打響自己的品牌,大多打出了自定的型號,如X-622鋼桶專用內涂料、X-891鋼桶專用內涂料等。
涂料型號第一部分的含義在第三問中已有說明,第二部分的數字含義如下(規定數字代號時為了給以后新出現的涂料留有位置,所以數字之間有跳空):
00 |
清油 |
16 |
錘紋漆 |
37 |
電阻漆、電位器漆 |
61 |
耐熱漆 |
01 |
清漆 |
17 |
皺紋漆 |
38 |
半導體漆 |
62 |
示溫漆 |
02 |
厚漆 |
18 |
裂紋漆 |
40 |
防污漆、防蛆漆 |
63 |
涂布漆 |
03 |
調和漆 |
19 |
晶紋漆 |
41 |
水線漆 |
64 |
可剝漆 |
04 |
磁漆 |
20 |
鉛筆漆 |
42 |
甲板漆、甲板防滑漆 |
66 |
感光漆 |
05 |
粉末涂料 |
22 |
木器漆 |
43 |
船殼漆 |
67 |
隔熱漆 |
06 |
底漆 |
23 |
罐頭漆 |
44 |
船底漆 |
80 |
地板漆 |
07 |
膩子 |
30 |
(浸漬)絕緣漆 |
50 |
耐酸漆 |
81 |
魚網漆 |
09 |
大漆 |
31 |
(覆蓋)絕緣漆 |
51 |
耐堿漆 |
82 |
鍋爐漆 |
11 |
電泳漆 |
32 |
(絕緣)磁漆 |
52 |
防腐漆 |
83 |
煙囪漆 |
12 |
乳膠漆 |
33 |
(粘合)絕緣漆 |
53 |
防銹漆 |
84 |
黑板漆 |
13 |
其他水溶性漆 |
34 |
漆包線漆 |
54 |
耐油漆 |
85 |
調色漆 |
14 |
透明漆 |
35 |
硅鋼片漆 |
55 |
耐水漆 |
86 |
標志漆、馬路劃線漆 |
15 |
斑紋漆 |
36 |
電容器漆 |
60 |
耐火漆 |
98 |
膠液 |
第三部分的序號在不同的油漆品種中其意義稍有差別,具體如下:
涂 料 |
品 種 |
自 干 漆 |
烘 干 漆 |
清漆、底漆 |
膩子 |
1 - 29 |
20以上 |
磁 漆 |
有光 |
1 - 49 |
50-59 |
半光 |
60- 69 |
70-79 |
無光 |
80- 89 |
90-99 |
清 漆 |
1 - 9 |
10-29 |
專 用 油 漆 |
有光磁漆 |
20- 49 |
50-59 |
半光磁灤 |
60- 64 |
65-59 |
無光磁漆 |
70- 74 |
75-79 |
底 漆 |
80- 89 |
90-99 |
需要說明的是,在氨基漆中,清漆、磁漆、膩子的序號按自干漆劃分;酸固化氨基自干漆需在型號前用星號“*”加以標志。
國內大多鋼桶廠外涂鋼桶所使用的酚醛調和漆型號為F03-1;烘漆型號為A04-9。這里,F代表酚醛樹脂;A代表氨基對脂;03代表調和漆;04代表磁漆;而-1和-9則均表示序號,表示油類在酚醛樹脂中和氨基對脂在總樹脂中所占的比例。
七、調和漆和磁漆有什么區別
調和漆是人們使用最廣泛的品種,它的名稱源于早期油漆工作對油漆的自行調配。因為那時使用的油漆大多是油漆工人用干性油加入顏料或色漿以及溶劑等現場調制而成的,所以就將這種調制而成的色漆叫做調和漆,現在的調和漆雖然都是油漆廠制成的,拿來就能用的成品,但調和漆這個名稱卻習慣自然地沿用了下來。
開始出現的調和漆是用純油作為漆料的,以后為了改進它的性能,加入了一部分天然樹脂或松香酯作為成膜物質。考慮到這兩類產品的區別,前者叫做油性調和漆,后者叫做磁性調和漆。如果加入的樹脂與干性油的比例在1:3以上就叫做磁漆了,磁漆所含的樹脂多于調和漆,其光亮如瓷,所以就叫做瓷漆了。后來為了與搪瓷漆料有所區別,就叫做磁漆。我們鋼桶行業最常用的調和漆是酚醛調和漆,最常用的磁漆是醇酸磁漆。
八、普通清漆有幾種,有何特性
清漆,俗稱凡立水,是一種經常使用的不含顏料的透明油漆。清漆在好多鋼桶廠被用于大口鋼桶的內涂防銹(但現在大口鋼桶的內涂已被具有多重防腐功能的X-891透明涂料所替代)。清漆與熟油不同,由于在聚合油中加了樹脂、溶劑和催干劑,故性能大大優于熟油。清漆按照所含樹脂與油料的重量比不同可分為短油、長油和中油度清漆。短油度清漆的樹脂與油料之比為1:1左右,它干燥快,漆膜較硬而光亮,但耐候性較差;長油度清漆的樹脂與油料之比大于1:3,它的漆膜干燥緩慢,富有彈性,有較好的抗大氣作用。但漆膜較軟,不耐摩擦;中油度清漆的樹脂與油料之比在長油度和短油度之間,它的性能也介于兩者之間。
清漆的其它性能取決于所用樹脂的種類和性質。如用石灰松香制成的鈣酯清漆,漆膜 硬、光澤好、干燥快,但耐水性能較差;用甘油松香制成的酯膠清漆,漆膜韌、耐水,但干 性不好;用醇酸樹脂制成的醇酸清漆,顏色淡、不發黃、保光好、耐磨、耐候性強,但流平 性差些;我們鋼桶行業常用于鋼桶防銹內涂的清漆大多是用改性酚醛樹脂制成的酚醛清漆, 它的黏度小,漆膜干燥快、光澤好、耐水、耐候也好,但易泛黃,這對于鋼桶內涂當然是無 所謂的,然而它的防銹功能并不是很好,一旦涂刷不勻,或較長時間置于潮濕環境下,還是會很快生銹。所以用于鋼桶防銹內涂,我們還是建議使用具有多重防腐功能的X-891透明涂料,它不但防銹性能比清漆要好,而且防鹽霧、防潮性、耐酸堿、耐溶劑、耐油脂能也很好。
其它樹脂制成的清漆還很多,由于與我們關系不大,就不再一一敘述了。
九、防銹漆有什么作用,常用的防銹膝有哪幾種
在很多場合,涂裝面漆前總要先涂一層防銹的底漆,這樣的好處是顯而易見的。所以我們鋼桶企業在條件許可情況下,最好也能這樣做。其實好多鋼桶客戶就已經提出了這樣的要求。
防銹漆的作用是防止金屬生銹和增加涂層的附著力。金屬涂刷防銹漆后,能有效隔絕金屬與空氣接觸,而且防銹漆能使金屬表面鈍化,阻止其它物質與金屬發生化學或電化學反應,從而起到金屬的防銹作用。另外由于防銹漆與金屬表面反應后生成金屬鈍化層,這樣油漆和金屬之間的結合除了物理結合外還具有化學結合力,所以油漆對金屬的附著力特別強。
常用的防繡漆有以下幾種:
1、紅丹防銹漆
這是一種用紅丹與干性油混合而成的油漆。它滲透性、潤濕性好,漆膜柔軟、附著 強,但干燥較慢。另外由于紅丹比重大,容易沉淀,而且貯存過久會變厚,涂刷性也較差。
2、鐵紅酚醛防銹漆
它是用防繡顏料和長油度酚醛或脂膠漆料調制而成的,使用時應摻入10-30%左右的松香水,它的附著力好,也不會因面漆軟化而產生咬底。
3、鐵紅醇酸防銹漆
由鐵丹、鉛鉻黃等顏料加入醇酸漆料、填充料、溶劑、催干劑調制而成。附著力好,防銹能力強,硬度大,有彈性,而沖擊、耐硝基性強。此種防銹漆最適合我們鋼桶行業外涂油漆的打底用,它不但適用于一般的外涂油漆打底,而且還適用于硝基漆和氨基烘漆的打底,特別是經烘烤后性能更佳。
4、鋅黃防銹漆
用純酚醛漆料加入鋅鉻黃顏料經研磨調制而成。它的附著力強,對海洋環境具有高抵抗能力。
5、灰色防銹漆
以含鉛氧化鋅作為主要防銹顏料加入清漆調制而成。它具有防銹和耐大氣侵蝕的優良性能,但干性較慢。適用于涂刷室外鋼鐵構件。
6、能與水汽發生反應的透明三防漆
這種透明漆的主要成膜物質是聚氨酯樹脂,它被涂于被涂物表面后,即能與空氣中的水份反應而固化成膜,也能烘烤固化成膜。這種涂膜具有防潮、防鹽霧、防霉變的三防性能,而且涂膜透明度、光亮度高、涂后表觀較好。
7、其它防銹漆
防銹漆種類還有很多,如偏硼酸鋇防銹漆、鋅灰防銹漆、環氧防銹漆、云母氧化鐵防銹漆、過氯乙烯防銹漆等,它們的性能各異,在此不在一一介紹了。
十、是否有不要除銹就可直接涂裝的帶銹涂料
一般的涂料涂裝前總是要除銹的,然而的確有無須除銹而可直接使用的帶銹涂料。很多銹跡斑斑的鋼桶要除銹即累人又困難,如果使用帶銹涂料作為底涂的話即省事效果又好。目前國內的帶銹涂料主要有兩種:
1、穩定型帶銹涂料
它主要的作用是對鐵銹起到抑制效果,即維持鐵銹的原來狀態,不讓它進一步擴大。它的組成基本上是在鐵紅防銹底漆的基礎上再添加一些高效能的緩蝕劑。但由于添量不可能太多,所以只能轉化很微量的鐵銹。它主要用于鐵銹非常輕微的狀況。
2、轉化型帶銹涂料
它主要是由能夠轉化鐵銹的物質(如磷酸、酒石酸、亞鐵氰化鉀等)、能夠形成漆膜的 樹脂(如酚醛樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂等)及溶劑等組成。它的特點是能夠轉化大約80-100微米厚度的鐵銹,鐵銹轉化劑和鐵銹反應成為致密的帶有化學惰性的膜。它的固體含量 較低,所以成膜也較薄。它分為雙組分和單組分兩種,雙組分的帶銹涂料轉化液和成膜液要 到使用時才能混合,但較便宜;單組分帶銹涂料使用較方便,但價格相對高些。兩者效果不 相上下.