第一章 緒論

涂料，又稱(chēng)油漆。是某種能與基體材料很好粘結(jié)并形成完整而穩(wěn)定漆膜（涂膜）的工藝材料。它有溶液狀和粉末狀之分。油漆的應(yīng)用已有幾千年的歷史，中國(guó)是發(fā)明和應(yīng)用油漆最早的國(guó)家。我國(guó)古代的涂裝技術(shù)有著輝煌的成就。從出土文物看，早在新石器時(shí)代，人們就能利用赭石和炭黑等天然顏料彩繪陶器。到商周時(shí)代，陶瓷、器皿的花紋之精細(xì)，裝飾之精美，令人驚嘆。例如敦煌莫高窟保留了2000多尊彩塑，色彩極為豐富，是世界上現(xiàn)存規(guī)模最大的藝術(shù)寶庫(kù)。

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展，需要涂料保護(hù)的產(chǎn)品和設(shè)備所處的環(huán)境日益復(fù)雜，如海船長(zhǎng)年浸泡在水中，還有海洋生物附著孳長(zhǎng)；飛機(jī)、飛船、火箭在高空、太空中要經(jīng)受驟冷驟熱，還要與空氣產(chǎn)生劇烈摩擦；化學(xué)工業(yè)中的設(shè)備建筑物常受酸、堿、鹽等腐蝕……所以舊式油漆已不能滿足各種產(chǎn)品對(duì)使用環(huán)境的要求。最近幾十年來(lái)，由于合成樹(shù)脂的發(fā)現(xiàn)，為涂料業(yè)提供了大量的新型涂裝材料，這不僅使涂料工業(yè)擺脫了依靠天然產(chǎn)物為原料的狀況，而且使涂料的品種、產(chǎn)量、性能都得到迅速的發(fā)展與提高。又由于社會(huì)對(duì)涂料的生產(chǎn)及施工過(guò)程有“綠色、環(huán)保”的要求，因此，近年來(lái)環(huán)境保護(hù)型涂料的生產(chǎn)和應(yīng)用比例迅速提高。

書(shū)本上一般稱(chēng)油漆為“有機(jī)涂料”。本書(shū)通稱(chēng)“油漆”或“涂料”。

涂料是由多種物質(zhì)配制和加工而成的。涂料的組成見(jiàn)圖1-1。

第一節(jié) 主要成膜物質(zhì)

涂料的主要成膜物質(zhì)又稱(chēng)膠粘劑或基料，它包括油料和樹(shù)脂兩大類(lèi)。它的作用是將其他組分粘結(jié)成整體，并能附著在被涂物體表面并形成牢固的保護(hù)膜。油料主要指植物油，也有用動(dòng)物油、礦物油的。油料又分為干性油、半干性油、不干性油。

凡7天左右可自然干結(jié)成膜的，稱(chēng)為干性油，如桐油、亞麻仁油、玉米油、茶油、花生油等。凡15天左右可以自然干結(jié)成膜的稱(chēng)為半干性油，如豆油、棉油，一般指25℃，濕度小于90%，下同。永久不干，不能結(jié)成膜的屬于不干性油。這類(lèi)油脂以動(dòng)物油居多，如豬油、牛油、羊油等。植物油中的蓖麻油、椰子油也屬于不干性油。礦物油的主要品種是煤焦油。

涂料用的樹(shù)脂，可分為天然樹(shù)脂、人造樹(shù)脂、合成樹(shù)脂三類(lèi)。松香、蟲(chóng)膠、瀝青等屬于天然樹(shù)脂。人造樹(shù)脂包括合成橡膠、纖維素衍生物（如硝酸纖維酯等）。合成樹(shù)脂在涂料品種上占的比重較大，常見(jiàn)的有環(huán)氧樹(shù)脂、醇酸樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂、聚氨酯等。

第二節(jié) 次要成膜物質(zhì)

次要成膜物質(zhì)主要指顏料。顏料是指具有各種色彩的粉末狀或溶液狀物質(zhì)。它雖然不能離開(kāi)主要成膜物質(zhì)而單獨(dú)構(gòu)成涂膜，但它仍然是構(gòu)成涂料的一種重要物質(zhì)。它在涂料中不僅能使漆膜呈獻(xiàn)豐富的色彩，遮蓋被涂物底層，而且能改善涂層性能，從而增進(jìn)涂膜的耐候性和保護(hù)作用。

顏料具有著色力。著色力是指某一顏料與另一種顏料混合后形成顏色強(qiáng)弱的能力。

顏料具有遮蓋力。遮蓋力是指含有某種顏料的涂膜遮蓋被涂物的能力。在選擇顏料時(shí)，還應(yīng)考慮它的耐光性和耐候性、粉化速度、耐熱性及耐酸堿性能等。

顏料的品種很多。

按化學(xué)組成分類(lèi)：有機(jī)顏料、無(wú)機(jī)顏料；

按來(lái)源分類(lèi)：天然顏料、人造顏料；

按作用分類(lèi)：著色顏料、防銹顏料、體質(zhì)顏料。

著色顏料的作用是上色和遮蓋物面，如紅、黃、藍(lán)、白、黑等。防銹顏料的作用是防止金屬銹蝕，如紅丹粉、鋅鉻黃、氧化鐵紅、鋁粉等。體質(zhì)顏料，又稱(chēng)填充顏料，它起到增強(qiáng)漆膜厚度，加強(qiáng)漆膜稠密度，提高漆膜耐磨性等作用。如硫酸鋇、滑石粉、石墨粉、石英粉等。

第三節(jié) 輔助成膜物質(zhì)

輔助成膜物質(zhì)，它不能單獨(dú)構(gòu)成涂膜或它不是構(gòu)成涂膜的主體，并且在使用量上也很少，但對(duì)涂料成膜過(guò)程及涂層質(zhì)量有很大影響。輔助成膜物質(zhì)含輔助材料和溶劑兩大類(lèi)。

一、輔助材料

涂料中的輔助材料較多，這里僅介紹催干劑、增塑劑、防霉劑。

催干劑是用來(lái)縮短涂膜干燥時(shí)間的物質(zhì)，應(yīng)用比較普遍的是鈷、錳、鉛、鋅等金屬的粉末狀物質(zhì)。必須注意，成品涂料在生產(chǎn)過(guò)程中已經(jīng)按比例加入催干劑、防霉劑等輔助材料，在使用過(guò)程中不能隨意添加催干劑等輔助材料，若必須添加，須根據(jù)涂料中該種輔助材料的差額，或根據(jù)季節(jié)天氣狀況適量添加，不可過(guò)量。

增塑劑。能使涂膜增強(qiáng)彈性或延伸性的一類(lèi)物質(zhì)。常用的增塑劑有：蓖麻油（經(jīng)氧化）、豆油（經(jīng)環(huán)氧或醇化），還有苯二甲酸酯類(lèi)，磷酸酯類(lèi)。

防霉劑。一般涂料用于濕熱地區(qū)，容易長(zhǎng)霉，對(duì)涂料的保質(zhì)期影響很大，為了防止霉菌的生成或增多，必須加入防霉劑。常用的防霉劑有：氧化鋅、偏硼酸鋇、五氯酚等。

二、溶劑

輔助成膜物質(zhì)的另一大類(lèi)是溶劑。溶劑不能簡(jiǎn)單理解為稀釋劑。涂料所用的溶劑和稀釋劑是既有聯(lián)系又有區(qū)別的，但有些涂料的溶劑和稀釋劑又是通用的。例如油性調(diào)和漆、溶劑和稀釋劑都是松香水或松節(jié)油。溶劑在涂料中屬于能揮發(fā)的成分，因此又稱(chēng)為“揮發(fā)分”，而輔助材料、顏料、樹(shù)脂、油料在涂料中屬于固體狀態(tài)的成分，因此稱(chēng)為“固體分”。

溶劑不僅具有“揮發(fā)”的特性，更重要的是具有溶解和稀釋油料或樹(shù)脂的功能，它在涂料中占有很大比重，雖然涂膜干結(jié)后溶劑并不存留其中，但它的質(zhì)量和數(shù)量會(huì)直接影響到施工質(zhì)量。

必須指出，有機(jī)溶劑、稀釋劑、助溶劑等都是易燃易爆物質(zhì)，它們有閃點(diǎn)、燃點(diǎn)、爆炸極限的環(huán)境規(guī)定。

閃點(diǎn)。當(dāng)空氣中某種溶劑的揮發(fā)濃度達(dá)到一定的量，同時(shí)環(huán)境溫度達(dá)到某一數(shù)值，這時(shí)若遇火源，空氣中就會(huì)有火花“閃現(xiàn)”，但隨即熄滅，這個(gè)溫度稱(chēng)為閃點(diǎn)。閃點(diǎn)雖然不是燃燒點(diǎn)，但它十分危險(xiǎn)，所以，在日常工作時(shí)，應(yīng)把環(huán)境溫度、溶劑在空氣中的濃度控制在安全范圍之內(nèi)。特別是不能有火源靠近有溶劑的施工場(chǎng)所。關(guān)于涂裝的安全施工問(wèn)題，后邊還會(huì)談到。

部分溶劑的閃點(diǎn)和燃點(diǎn)，見(jiàn)表1-1。

各類(lèi)溶劑在空氣中的最大容許量國(guó)家有規(guī)定，見(jiàn)表1-2。