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钢桶涂料涂装技术百问(1)

徐国兴

  我国的钢桶生产厂对涂料和涂装技术的知识和研究大多较少,这正是我国钢桶涂装质量不能尽如人意的主要原因之一。在此,就钢桶的涂料和涂装技术共同进行探讨,希望对我国钢桶行业的涂装质量有所帮助。

  一、为什么把油漆叫做涂料

  我国很早使用的油漆,是从漆树上采取的漆液经加工成为天然漆;从桐油籽榨取的桐油经炼制成为熟桐油;然后加天然颜料(如红土、银珠等)成为带色的油漆,或不加颜料成为清油漆。既然它们的原料都是油和漆,所以就渐渐被叫做了油漆。

  然而随着社会的发展,对油漆的性能要求越来越高,这类“油漆”就远远不能满足人类 的需要了。在石油化工和有机合成工业的发展过程中,涌现出大量的“油漆”合成原料,由此产尘了大量品质优异的新型“油漆”。而植物油脂在整个“油漆”原料 中的比重大大下降,具有多种多样性能新品种日新月异地涌现出来,使“油漆”产品的面貌发生了根本的变化。过去以植物油、天然树脂、生漆和其它天然产物为原 料的“油漆”, 已大多被以合成材料的新品“油漆”所代替。这样再使用“油漆”一词统称这类产品己不能恰当地表现出它们的真正含义,因此,现在我们已正式采用“涂料”这个 名称。但是由于人们的长期习惯,有时仍把涂料叫做油漆,然而这里的“油漆”已完全不是原来意义上的油漆了。

  二、涂料的基本成分是什么,各有什么作用

  涂料的基本成分分为成膜物质、着色剂和助剂。成膜物质是涂料的主要成分,它是涂料 的基础,没有它就不能成为涂料。一般作为成膜物质的是油料和树脂两大类。采用油料作为主要成膜物质的叫油性漆,采用树脂作为主要成膜物质的叫树脂漆,而油 料和一些天然树脂合用作为主要成膜物质的则习惯上叫油基漆。着色剂不但可以使涂料具有色彩,而且能使涂膜的性能得到改善,着色剂可分为着色颜料和体质颜料 等。

  助剂分为增塑剂、增光剂、乳化剂、消泡剂、消光剂、稳定剂、固化刑、分散剂、防沉淀剂、防结皮剂、光吸收剂等。它们能改善涂料的加工,稳定、成膜以及涂料的质量和使用等性能。

  三、涂料有多少种,是怎样分类的

  涂料的种类很多,分类也比较复杂。过去有的按使用对象分(如防锈漆、绝缘漆、地板 漆、鱼网漆、黑板漆、铅笔漆等);有的按使用效果分(如皱纹漆、锤纹漆、闪光漆、裂纹漆等);有的按漆膜光泽的强弱分(如半光漆、无光漆等);有的按施工 层次分(如腻子、底漆、面漆、罩光漆等);有的按施工方法分(如喷漆、电泳漆、烘漆等)。这样既不统一,也不科学。因此我国以前的石油化工部对涂料的分类 和命名统一了原则,颁布了“涂料产品分类命名”标准。

  根据部颁标准,涂料的分类原则是以涂料基料主要成膜物质为基础。若主要成膜物质是由两种以上的树脂混合而成,则按在涂膜中起主要作用的一种树脂为基础。

  结合我国日前涂料品种的具体情况,将涂料分为十七大类,具体见下表:

序号 代号 类别

主 要 成 膜 物 质

1 Y 油脂漆类 天然植物油、精油(熟油)、合成油等。
2 T 天然树脂漆类 松香及其衍生物、虫胶、干酪素、动物胶、大漆及 其衍生物等。
3 F 酚醛树脂漆类 改性酚醛树脂、纯酚醛树脂。
4 L 沥青漆类 天然沥青、石油沥青、煤焦沥青。
5 C 醇酸树脂漆类 甘油醇酸树脂、季戊四醇醇酸树脂、其它改性醇酸树脂。
6 A 氨基树脂漆类 脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚酰亚胺树脂等。
7 Q 硝基漆类 硝基纤维素酯。
8 M 纤维素漆类 乙基纤维素、苄基纤维素、羟甲基纤维素、醋酸纤维、醋酸丁酸纤维以及其它纤维酯及醚类。
9 G 过氯乙烯漆类 过氯乙烯树脂、改性过氯乙烯树脂。
10 X 乙烯漆类 氯乙烯共聚树脂、聚醋酸乙烯及其共聚物、聚乙烯、醇缩醛树脂、聚二乙烯乙炔树脂、含氟树脂、聚苯乙烯树脂、氯化聚丙烯树脂。
1l B 丙稀酸漆类 丙稀酸酯树脂、丙稀酸共聚物及其改性树脂。
12 Z 聚酯漆类 饱和聚酯树脂、不饱满和聚酯树脂。
13 H 环氧树脂漆类 环氧树脂、改性环氧树脂。
14 S 聚氨酯漆类 聚氨基甲酸酯。
15 W 元素有机漆类 有机硅、有机钛、有机铝等元素有机聚合物。
16 J 橡胶漆类 天然橡胶及其衍生物、合成橡胶及其衍生物。
17 E 其他漆类 未包括在以上所列的其他成膜物质,如无机高分子材料等。

  四、涂料用辅助材料有多少种,有何作用

  涂料用的辅助材料,大多不是主要成膜物质,但在涂料成膜过程中对漆膜的影响很大,如能改良涂料的生产工艺;改进涂料和漆膜的性能;改善涂料的施工质量;防止涂层发生病态等等。辅助材料的代号、名称和用途如下表所示:

序号 代号 名称

用 途

1 X 稀释剂 溶解和稀释涂料,调节施工粘度。
2 F 防潮剂 用于挥发性漆中可防止漆膜泛白。
3 C 催干剂 能促进漆膜固化干燥。
4 T 脱漆剂 除去底材表面的废旧漆膜。
5 H 固化剂 利用酸、胺、过氧化物与树脂反应而使其结膜固化。

  五、涂料命名的原则是什么

  一般涂料的命名为:颜料或颜色名称加成膜物质名称,再加基本名称。如铁红酚醛防锈漆、中蓝氨基醇酸烘漆。对于某些有专业用途及特性的产品,必要时在成膜物质后面加以说明。如醇酸导电磁漆、丙烯酸示温涂料。

  六、怎样从型号认识涂料

  涂料型号分为三部分。第一部分是成膜物质,用汉语拼音的第一个字母表示:第二部分 是基本名称,用两位数字表示.第三部分是序号,用阿拉伯数字表示,用来区分同一类型的不同品种,表示油类在树脂中或氨基对脂在总树脂中所占的比例,以便区 别同类品种。第二部分与第三部分之间有一短划,它的作用是把基本名称与序号隔开,这样组成的型号只能表示一个涂料品种。

  如我们钢桶内涂常用的环氧涂料,其型号就是H52-56,这里H表示主要成膜物质 的名称是环氧树脂,52表示涂料的基本名称是防腐漆,-56是序号,表示防腐漆中的一个品种,说明漆中的用油量。不过,随着市场经济的发展,现在很多涂料 生产企业为了打响自己的品牌,大多打出了自定的型号,如X-622钢桶专用内涂料、X-891钢桶专用内涂料等。

  涂料型号第一部分的含义在第三问中已有说明,第二部分的数字含义如下(规定数字代号时为了给以后新出现的涂料留有位置,所以数字之间有跳空):

00 清油 16 锤纹漆 37 电阻漆、电位器漆 61 耐热漆
01 清漆 17 皱纹漆 38 半导体漆 62 示温漆
02 厚漆 18 裂纹漆 40 防污漆、防蛆漆 63 涂布漆
03 调和漆 19 晶纹漆 41 水线漆 64 可剥漆
04 磁漆 20 铅笔漆 42 甲板漆、甲板防滑漆 66 感光漆
05 粉末涂料 22 木器漆 43 船壳漆 67 隔热漆
06 底漆 23 罐头漆 44 船底漆 80 地板漆
07 腻子 30 (浸渍)绝缘漆 50 耐酸漆 81 鱼网漆
09 大漆 31 (覆盖)绝缘漆 51 耐碱漆 82 锅炉漆
11 电泳漆 32 (绝缘)磁漆 52 防腐漆 83 烟囱漆
12 乳胶漆 33 (粘合)绝缘漆 53 防锈漆 84 黑板漆
13 其他水溶性漆 34 漆包线漆 54 耐油漆 85 调色漆
14 透明漆 35 硅钢片漆 55 耐水漆 86 标志漆、马路划线漆
15 斑纹漆 36 电容器漆 60 耐火漆 98 胶液

  第三部分的序号在不同的油漆品种中其意义稍有差别,具体如下:

涂 料 品 种 自 干 漆 烘 干 漆
清漆、底漆 腻子 1 - 29 20以上
磁 漆 有光 1 - 49 50-59
半光 60- 69 70-79
无光 80- 89 90-99
清 漆 1 - 9 10-29
专 用 油 漆 有光磁漆 20- 49 50-59
半光磁滦 60- 64 65-59
无光磁漆 70- 74 75-79
底 漆 80- 89 90-99

  需要说明的是,在氨基漆中,清漆、磁漆、腻子的序号按自干漆划分;酸固化氨基自干漆需在型号前用星号“*”加以标志。
国内大多钢桶厂外涂钢桶所使用的酚醛调和漆型号为F03-1;烘漆型号为A04-9。这里,F代表酚醛树脂;A代表氨基对脂;03代表调和漆;04代表磁 漆;而-1和-9则均表示序号,表示油类在酚醛树脂中和氨基对脂在总树脂中所占的比例。

  七、调和漆和磁漆有什么区别

  调和漆是人们使用最广泛的品种,它的名称源于早期油漆工作对油漆的自行调配。因为 那时使用的油漆大多是油漆工人用干性油加入颜料或色浆以及溶剂等现场调制而成的,所以就将这种调制而成的色漆叫做调和漆,现在的调和漆虽然都是油漆厂制成 的,拿来就能用的成品,但调和漆这个名称却习惯自然地沿用了下来。

  开始出现的调和漆是用纯油作为漆料的,以后为了改进它的性能,加入了一部分天然树 脂或松香酯作为成膜物质。考虑到这两类产品的区别,前者叫做油性调和漆,后者叫做磁性调和漆。如果加入的树脂与干性油的比例在1:3以上就叫做磁漆了,磁 漆所含的树脂多于调和漆,其光亮如瓷,所以就叫做瓷漆了。后来为了与搪瓷漆料有所区别,就叫做磁漆。我们钢桶行业最常用的调和漆是酚醛调和漆,最常用的磁 漆是醇酸磁漆。

  八、普通清漆有几种,有何特性

  清漆,俗称凡立水,是一种经常使用的不含颜料的透明油漆。清漆在好多钢桶厂被用于 大口钢桶的内涂防锈(但现在大口钢桶的内涂已被具有多重防腐功能的X-891透明涂料所替代)。清漆与熟油不同,由于在聚合油中加了树脂、溶剂和催干剂, 故性能大大优于熟油。清漆按照所含树脂与油料的重量比不同可分为短油、长油和中油度清漆。短油度清漆的树脂与油料之比为1:1左右,它干燥快,漆膜较硬而 光亮,但耐候性较差;长油度清漆的树脂与油料之比大于1:3,它的漆膜干燥缓慢,富有弹性,有较好的抗大气作用。但漆膜较软,不耐摩擦;中油度清漆的树脂 与油料之比在长油度和短油度之间,它的性能也介于两者之间。

  清漆的其它性能取决于所用树脂的种类和性质。如用石灰松香制成的钙酯清漆,漆膜 硬、光泽好、干燥快,但耐水性能较差;用甘油松香制成的酯胶清漆,漆膜韧、耐水,但干 性不好;用醇酸树脂制成的醇酸清漆,颜色淡、不发黄、保光好、耐磨、耐候性强,但流平 性差些;我们钢桶行业常用于钢桶防锈内涂的清漆大多是用改性酚醛树脂制成的酚醛清漆, 它的黏度小,漆膜干燥快、光泽好、耐水、耐候也好,但易泛黄,这对于钢桶内涂当然是无 所谓的,然而它的防锈功能并不是很好,一旦涂刷不匀,或较长时间置于潮湿环境下,还是会很快生锈。所以用于钢桶防锈内涂,我们还是建议使用具有多重防腐功 能的X-891透明涂料,它不但防锈性能比清漆要好,而且防盐雾、防潮性、耐酸碱、耐溶剂、耐油脂能也很好。

  其它树脂制成的清漆还很多,由于与我们关系不大,就不再一一叙述了。

  九、防锈漆有什么作用,常用的防锈膝有哪几种

  在很多场合,涂装面漆前总要先涂一层防锈的底漆,这样的好处是显而易见的。所以我们钢桶企业在条件许可情况下,最好也能这样做。其实好多钢桶客户就已经提出了这样的要求。

  防锈漆的作用是防止金属生锈和增加涂层的附着力。金属涂刷防锈漆后,能有效隔绝金 属与空气接触,而且防锈漆能使金属表面钝化,阻止其它物质与金属发生化学或电化学反应,从而起到金属的防锈作用。另外由于防锈漆与金属表面反应后生成金属 钝化层,这样油漆和金属之间的结合除了物理结合外还具有化学结合力,所以油漆对金属的附着力特别强。

  常用的防绣漆有以下几种:

  1、红丹防锈漆

  这是一种用红丹与干性油混合而成的油漆。它渗透性、润湿性好,漆膜柔软、附着 强,但干燥较慢。另外由于红丹比重大,容易沉淀,而且贮存过久会变厚,涂刷性也较差。

  2、铁红酚醛防锈漆

  它是用防绣颜料和长油度酚醛或脂胶漆料调制而成的,使用时应掺入10-30%左右的松香水,它的附着力好,也不会因面漆软化而产生咬底。

  3、铁红醇酸防锈漆

  由铁丹、铅铬黄等颜料加入醇酸漆料、填充料、溶剂、催干剂调制而成。附着力好,防 锈能力强,硬度大,有弹性,而冲击、耐硝基性强。此种防锈漆最适合我们钢桶行业外涂油漆的打底用,它不但适用于一般的外涂油漆打底,而且还适用于硝基漆和 氨基烘漆的打底,特别是经烘烤后性能更佳。

  4、锌黄防锈漆

  用纯酚醛漆料加入锌铬黄颜料经研磨调制而成。它的附着力强,对海洋环境具有高抵抗能力。

  5、灰色防锈漆

  以含铅氧化锌作为主要防锈颜料加入清漆调制而成。它具有防锈和耐大气侵蚀的优良性能,但干性较慢。适用于涂刷室外钢铁构件。

  6、能与水汽发生反应的透明三防漆

  这种透明漆的主要成膜物质是聚氨酯树脂,它被涂于被涂物表面后,即能与空气中的水份反应而固化成膜,也能烘烤固化成膜。这种涂膜具有防潮、防盐雾、防霉变的三防性能,而且涂膜透明度、光亮度高、涂后表观较好。

  7、其它防锈漆

  防锈漆种类还有很多,如偏硼酸钡防锈漆、锌灰防锈漆、环氧防锈漆、云母氧化铁防锈漆、过氯乙烯防锈漆等,它们的性能各异,在此不在一一介绍了。

  十、是否有不要除锈就可直接涂装的带锈涂料

  一般的涂料涂装前总是要除锈的,然而的确有无须除锈而可直接使用的带锈涂料。很多锈迹斑斑的钢桶要除锈即累人又困难,如果使用带锈涂料作为底涂的话即省事效果又好。目前国内的带锈涂料主要有两种:

  1、稳定型带锈涂料

  它主要的作用是对铁锈起到抑制效果,即维持铁锈的原来状态,不让它进一步扩大。它的组成基本上是在铁红防锈底漆的基础上再添加一些高效能的缓蚀剂。但由于添量不可能太多,所以只能转化很微量的铁锈。它主要用于铁锈非常轻微的状况。

  2、转化型带锈涂料

  它主要是由能够转化铁锈的物质(如磷酸、酒石酸、亚铁氰化钾等)、能够形成漆膜的 树脂(如酚醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂等)及溶剂等组成。它的特点是能够转化大约80-100微米厚度的铁锈,铁锈转化剂和铁锈反应成为致密的带有化学惰 性的膜。它的固体含量 较低,所以成膜也较薄。它分为双组分和单组分两种,双组分的带锈涂料转化液和成膜液要 到使用时才能混合,但较便宜;单组分带锈涂料使用较方便,但价格相对高些。两者效果不 相上下.

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