汽车涂料基本知识

汽车涂料基本知识

2019-10-09 02:45

  BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 油漆知识介绍 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 欢迎参加 油漆知识培训课程 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 培训目的 本课程培训目的: 更好的了解油漆组成和基本 原理。 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 培训内容 I. 什么是油漆 II. 漆膜的特性 III.对油漆的评估 IV. 油漆的应用 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. I. 什 么 是 油 漆 定义:油漆是我国对的涂料传统称呼。它可以通过不同 施工工艺,涂覆在物件表面能形成连续簿膜的一种 工程材料(可含颜料或不含颜料)。 作用:保护作用。 装饰作用。 特殊功能作用(防腐、隔离、标志、反射 、导 电等用途)。 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. I. 什 么 是 油 漆 油漆由下列部分组成: ? 树脂 / 基料 ? 颜料 ? 溶剂 ? 助剂 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 油漆的四大基本组成 分散介质 (溶剂或水) 成膜物质 (树脂) 颜 助剂 料 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 成膜物质类别: ? 油脂 植物油等 ? 天然树脂 松香大漆等 ? 酚醛树脂 ? 沥青 ? 醇酸树脂 ? 氨基树脂 ? 硝基纤维素(酯) ? 纤维素(酯) ? 过氯乙烯树脂 ? 乙烯树脂 ? 聚酯树脂 ? 环氧树脂 ? 聚氨基甲酸酯树脂 ? 元素有机化合物 ? 橡胶 ? 其他 (辅助材料) BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 树 脂: 定义:由特殊单体合成的长链高分子聚合物 以保证漆膜属性。 目的:涂料体系的主要成分,它具粘结涂料 中其他组份并形成漆膜的功能,使漆膜 具有各种物化性的作用。 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 树脂赋予漆膜的物理性能: ? 光泽 ? 附着力 ? 硬度 ? 抗石击性 ? 柔韧性 ? 耐候性、耐溶剂性、耐化学品性。 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 汽车漆常用树脂类型: ? 丙烯酸树脂 ? 醇酸树脂 ? 聚酯树脂 ? 聚氨酯树脂 ? 氨基树脂 ? 环氧树脂 ? 混合型树脂 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 各 类 树 脂 特 点: ? 聚酯树脂:由多元醇、多元酸(主要为二元 酸)经缩聚反应聚合而成。可分为饱和聚酯和 不饱和聚酯。 ? 特点;聚酯制成的涂料,漆膜丰满光亮,光 泽高,硬度高、耐候性好等。 ?丙烯酸树脂:由甲基丙烯酸和丙烯酸系列单 体经自由基聚合反应而成。 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 特点:色泽浅( 水白透明) ,保色保光性好,耐腐蚀耐化学品 耐候性好。 氨基树脂:由三聚氰胺和甲醛的缩聚反应再经醇类醚化而 成的涂料用氨基树脂。 特点:色浅水白,保色保光耐候性好,漆膜硬度高,光泽 好,耐化学品耐腐蚀性好,但单用脆性大附着力不好,故 一般不单独使用,只作交联剂和其他树脂拼用。 环氧树脂:含有环氧基团(-CH -CH 2) 的高分子化合物, 环氧基团具有高度活泼性。 O BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 特点:漆膜附着力优良、机械强度好、耐腐蚀耐化学品性好、 耐碱性突出、并有较好的热稳定性和电绝缘性、但户外耐候 性差、漆膜易粉化失光、丰满度差,不宜作高质量的户外用 漆和装饰用漆。 聚氨酯树脂:即聚氨基甲酸酯树脂。是指在其成分中含有 相当数量的氨酯键( -HN-COO-) . 特点:漆膜坚韧耐磨性强、附着力优良(仅次于环氧树脂)、丰 满光亮装饰性好、较全面的耐化学品性、耐酸耐碱、能在常 温下交联成膜,也能在烘烤下交联成膜,不仅能节约能源,对 许多不能烘烤,且又要求象烤漆一样性能,则聚氨酯漆即能达 到。 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 颜 料: 定义: 带有色彩特性的无机或有机不溶性微细 粉末。 目的: 1 颜料的无穷性形成了色彩品种的无限 性,使得涂料具有无穷的色彩。 2 具有遮盖物体表面的能力。 3 提供防腐蚀、保护及特殊功能作用。 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 颜料品种的分类: ? 按化学结构分类 无机颜料 有机颜料 ? 按功能作用分类 着色颜料 钛白粉、碳黑、偶氮黄、钛靑篮(绿)、 苝系颜料(红、紫红) 防锈颜料 红丹、铅粉、锶钙黄、铁红等 体质颜料(填料) 碳酸钙、滑石粉、硫酸钡等 闪烁效果颜料 铝粉、珠光粉、变色龙 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 溶 剂: 定义: 溶剂一般指在常温常压下液体状的混 合物,它们不需要化学反应就能溶解 其他物质。 作用: 溶剂可以稀释涂料达到适宜制造和施 工时所需的黏度。 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 溶 剂: ? 溶剂的选择是为了优化涂料的施工性 和湿膜性,具体影响到: ? 流挂 ? 流平 ? 气泡 ? 漆膜外观 ? 利用率 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 3) 溶 剂 溶剂选用必须考虑的两个基本特性: ? 溶解力 ? 挥发速率 溶剂分类(按结构分类) ? 酮类;丙酮、环己酮、甲乙酮等 ? 酯类;醋酸乙酯、醋酸丁酯等 ? 醇类;乙醇、丁醇、异丙醇等 ? 醇醚类;乙二醇醚类或丙二醇醚类 ? 苯类; 甲苯、二甲苯及高沸点芳烃溶剂 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 4) 助 剂 定义:助剂是添加量极小,而用来转化涂料特 性的物质。 目的:在制造涂料发挥作用助剂:润湿分散剂 储存中发挥作用助剂:防沉防结皮防霉剂等 施工和干燥中发挥作用助剂:流平防缩孔 剂,消泡防暴泡剂、防流挂剂、附着力促进剂、 固 化促进剂等 对涂膜性能起作用助剂:光稳定剂紫外线吸 收剂增滑剂消光剂等。 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 涂料成膜原理 ?成膜过程: 涂料由液态或粉末状态变成固态,在被 涂物表面形成连续簿膜的过程,称为涂料成 膜过程。 ? 液态靠分散介质(有机溶剂或水)的挥发 ,成膜物质则进行氧化聚合、www.49132a.com,缩合聚合、加 成聚合等物理化学作用而固化成膜,粉末涂 料靠熔融缩合、聚合等物理化学作用而固化 成膜。 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 成膜方式分类: ?1 非转化型涂料(亦称为挥发型或热塑型涂料) 属于物理成膜方式。成膜前后,物质分子结构不 发生变化,仅靠溶剂(或水)挥发、温度变化等物 理作用使涂料干燥成膜。 ? 特点:干燥迅速、耐溶剂性差。 ?2 转化型涂料,即交联型涂料(亦称为热固 性涂料),属于化学成膜方式。成膜前后,其 物质分子结构发生变化,成膜过程中,除溶剂 挥发树脂熔融等物理作用外,主要靠树脂的氧 化聚合、缩合聚合、加成聚合等化学反应使液 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 态或熔融的低分子树脂转化为固态的网状结构高分子 化合物,所形成的涂膜不能再被溶剂溶解或受热熔化。 ? 转化型涂料主要成膜类型(即油漆固化成膜类型) a 氧化聚合成膜 b 烘烤聚合成膜 c 异氰酸基羟基聚合成膜 d 催化聚合成膜 e 高能或光辐射或引发剂引发聚合成膜 BAASSFF SShhaanngghhaai iCCooaatitninggssCCo.o,.L, tLdt.d. 汽车涂料树脂类型: ? 热固性树脂 (似搪瓷的热固性涂料用) 在催化剂和加热条件下,树脂分子与交联剂进行化学反应而成膜,成为不溶 不融的网状高分子聚合物. ? 热塑性树脂 (挥发性或叫汽干性涂料用) 靠溶剂挥发而干操成膜, 没有化学交联反应 固化交联后漆膜 干膜 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 烘烤聚合反应 R1 N OR N N + HO N OR R1 + H Heat - ROH R1 N O N N N OR R1 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 烘烤聚合成膜化学反应: ?共缩聚反应 : a 氨基树脂上的烷氧甲基与主体树脂上的羟基反应: ? NCH2OR + HO-R→ NCH2O + CH3OH↑ b 氨基树脂上的烷氧甲基与主体树脂上的羧基反应: ? NCH2OR + HOOC-R→ NCH2OOCR + CH3OH↑ c 氨基树脂上的羟甲基与主体树脂上的羟基反应: ? NCH2OH + HO-R → NCH2O-R + H2O ↑ BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 烘烤聚合成膜化学反应 : ?2 自缩聚反应 : ?a 氨基树脂上的羟甲基自缩聚反应: ? NCH2OH + NCH2OH → N-CH2-N + HCHO↑+ H2O↑ ?b 氨基树脂上的羟甲基和烷氧基自缩聚反应: NCH2OH + N-CH2OR → N-CH2-N + HCHO↑+ ROH ↑ ?c 氨基树脂上的羟甲基和亚氨基自缩聚反应: NCH2OH + NH → N-CH2-N + H2O↑ BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 聚氨酯漆分类 : ? ? ? ? ? ? ?按组份 ? ? ? ? 潮气固化型 单组份 氨酯油型 芳香族 封端型 聚异氰酸 基固化剂 脂肪族 羟基固化型漆 丙烯酸漆 双组份 含羟基的 聚酯漆 各种树脂漆 醇酸漆 催化固化型 环氧漆等 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 2K 聚氨酯漆的化学反应 1 异氰酸基与树脂上的羟基反应生成氨基甲酸酯 ,最终反应成高分子的网状结构而成膜。 R-N=C=O + HO- NH O R C O BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 双组份聚氨酯涂料的反应机理 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 异氰酸酯的其他反应: 除了异氰酸基与羟基反应生成氨基甲酸酯外, 另再介绍一些化学反应: 2 异氰酸基与水反应生成胺和二氧化碳 RNCO + H2O R-NH2 + CO2 3 生成的胺再与异氰酸基反应生成脲 O RNCO + RNH2 RNH-C-NHR BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 4 生成的氨基甲酸酯能再和异氰酸基反应,生成 脲基甲酸酯(100℃以上或催化) O O R-NCO + R-NHCOR R-NCOR C=O NHR 5 异氰酸基与脲反应生成 缩二脲 O O RNHCNHR + RNCO RNCNHR C=O NHR BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 5 异氰酸基与 基反应生成酰胺和二氧化碳 O RNCO + RCOOH RNHCR + CO2 6 异氰酸基还可与酰胺等反应,所以性能活泼 反应复杂, 生产配漆中,2K 组份配比要正确,并防止混入 水分、酸、醇类等杂质。 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 汽车涂料特点 ? 优良的耐候性和耐腐蚀性 ? 极高的装饰性 ? 良好的施工性和配套性 ? 优良的机械强度 ? 要求能耐汽油机油路用沥青等耐油性耐化学 品性 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 汽车涂料品种 ? 车身涂料: ? 阴极电泳防锈底漆 ? 中涂底漆 ? 单色面漆 ? 金属底色漆、单色底色漆 ? 罩光清漆 ? 汽车用特种涂料;车底抗石击涂料、焊缝密封胶、车 轮 涂料、零部件的耐热耐酸耐油等涂料 ? 汽车塑料件涂料等 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 汽车涂料分类 ? 一般按涂装工艺、涂层所起功能作用及涂料的施工层次来 分类命名。 1 底漆 ? 溶剂型底漆 ? 电泳底漆:(阳极电泳底漆、阴极电泳底漆) 2 中间层底漆 (通用底漆、腻子、中涂底漆、封低底漆) 3 面漆 3-1单色面漆 (硝基瓷漆、过氯乙烯瓷漆、醇酸树脂系瓷漆、氨基醇酸(聚酯) 烘烤面漆、丙烯酸树脂系烘烤面漆、2K聚氨酯系面漆) BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 金属底色漆组成 ? 热固性树脂: ? 效应颜料 ? 含羟基树脂 ? 闪光铝粉 ? 丙烯酸树脂 ? 珠光粉 ? 聚酯树脂 ? 透明着色颜料 ? 三聚氰胺甲醛树脂 ? 有机颜料 ? 挥发性基料 ? 透明氧化铁颜料 ? 纤维素树脂 ? 溶剂 ? 助剂 ? 中低沸点溶剂、高沸点溶剂 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 烘烤型罩光清漆组成: ? 热固性丙烯酸树脂 ? 三聚氰胺甲醛树脂 ? 中高沸点溶剂 ? 助 剂 流平剂、防流挂剂、紫外线吸收剂等 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. BASF 双 组 份 清 漆 聚氨酯树脂是丙烯酸树脂和异氰酸酯之间的 交联反应, 它具有如下优点: ? 优异的防腐蚀性能 ? 优异的耐候性 ? 外观具有湿润性 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 特殊的漆膜性能 ?中涂 ?色漆 ?清漆 ?防紫外线 ?外观 ?抗石击性 ?颜色 ?防紫外线 ?外观(光泽/DOI) ?耐候性 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. II. 漆 膜 的 性 能 1 颜色 7 耐候性 2 外观; 8 耐化学品性 流平性、丰满度/ DOI值 9 防紫外线 附着力 6 抗石击性 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 油漆 的 固 化 ? 热空气 ? 远红外辐射 ? 紫外线辐射 ? 催化剂 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. III. 油 漆 的 评 估 湿态物质 :涂料 干态固化物:漆膜 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 油漆评估 液态漆: 1 粘度 2 固体含量 3 密度 4 电阻 5 闪点 固态漆膜: 1 颜色 2 外观 DOI 值 3 光泽 4 遮盖力 5 硬度 6 附着力 7 抗石击性 8 耐候性 9 耐湿热盐雾 10 耐溶剂耐化学品性 等等 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. IV. 应 用 ? 手工喷涂,吸上式喷涂,压力泵喷涂 ? 静电喷涂 ? 手工喷枪 ? 贝尔旋杯 ? 机器人 BASF Shanghai Coatings Co., Ltd. 举 例 A. 喷枪 B. 由空气压力来雾化液体 的电动喷涂设备

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