涂料与表面涂层技术PDF电子书下载

第1章 总论—涂料组成和使用方法 1

1.1 涂料简史 1

1.2 油漆还是表面涂料 2

1.3 涂料组分 4

1.3.1 聚合物或树脂成膜物 5

1.3.2 颜料 8

1.3.3 溶剂 10

1.3.4 涂料助剂 10

1.4 涂料制造 11

1.5 施工方法 12

1.6 涂料市场 12

第2章 有机成膜物 13

2.1 引言 13

2.2 天然聚合物 16

2.3 油类和脂肪酸 17

2.3.1 改性油 19

2.3.2 干性油聚合 20

2.3.3 油的表征 21

2.4 油性树脂漆料 21

2.5 醇酸树脂 22

2.5.1 成分 23

2.5.2 醇酸树脂的反应和结构 25

2.5.3 醇酸树脂反应控制 25

2.5.4 描述醇酸树脂 25

2.5.5 醇酸树脂的配方设计 26

2.5.6 醇酸树脂的制备装置 27

2.5.7 水溶性醇酸树脂与分散性醇酸树脂 27

2.5.8 改性醇酸树脂 28

2.6 聚酯树脂 29

2.6.1 配方 30

2.6.2 聚酯的制备 31

2.6.3 改性 31

2.6.4 不饱和聚酯 31

2.7 丙烯酸类聚合物 32

2.7.1 自由基聚合 33

2.7.2 单体与共聚 34

2.7.3 配方与制备 37

2.7.4 热塑性丙烯酸树脂 37

2.7.5 热固性丙烯酸树脂 38

2.8 乳液聚合物与分散聚合物 40

2.9 非水分散聚合 45

2.10 氨基树脂 46

2.10.1 表征 48

2.10.2 配制 48

2.10.3 固化 48

2.10.4 用途 49

2.11 苯酚甲醛树脂（酚醛树脂） 49

2.12 环氧树脂 50

2.12.1 环氧酯 52

2.12.2 其他环氧化物的应用 52

2.13 异氰酸酯 53

2.13.1 异氰酸酯加合物与封端的异氰酸酯 54

2.13.2 聚氨酯涂料 55

2.13.3 聚氨酯分散体 56

2.14 有机硅树脂 56

2.15 乙烯基树脂 57

2.16 水性系统 58

2.17 电沉积用的树脂 60

2.18 高固体分涂料 62

2.19 辐射固化的聚合物 63

2.20 粉末涂料 64

2.21 树脂制造 65

参考文献 66

第3章 涂料用的颜料 71

3.1 引言 71

3.2 定义 71

3.3 颜料的质量要求 72

3.3.1 外观 72

3.3.2 颜料的颜色 72

3.3.3 着色力 74

3.3.4 颜料的粒子性质 74

3.3.5 不溶性 75

3.3.6 不透明度 76

3.3.7 透明度 78

3.3.8 耐久性 79

3.3.9 化学稳定性 80

3.3.10 热稳定性 80

3.4 颜料分类 81

3.5 颜料名称 83

3.6 颜料的另一些类型与所用的名称 84

3.6.1 无机颜料 84

3.6.2 有机颜料 85

3.6.3 偶氮颜料 86

3.6.4 多环颜料 87

3.7 颜料颗粒性质与分散过程 88

3.7.1 晶体结构 88

3.7.2 颗粒形状 88

3.7.3 粒度与粒度分布 89

3.7.4 表面积 90

3.7.5 分散 90

3.7.6 分散设备 90

3.8 颜料制造 91

3.8.1 合成无机颜料 91

3.8.2 合成有机颜料 92

3.8.3 颜料调理 94

3.9 毒性与环境 95

3.10 颜料的选择 96

3.10.1 涂料的类型 96

3.10.2 涂料的性能 96

3.10.3 不透明度与透明度 96

3.10.4 颜色与颜料混合 97

3.10.5 涂料中的颜料数量 97

3.11 颜料的外形 97

3.11.1 颜料的制备 98

3.11.2 滤饼 98

3.11.3 挤水色浆 98

3.11.4 色母粒 98

3.12 颜料族的基本特点 98

3.12.1 白色颜料 99

3.12.2 黑色颜料 99

3.12.3 棕色颜料 99

3.12.4 黄色颜料 99

3.12.5 橙色颜料 99

3.12.6 红色颜料 100

3.12.7 紫色颜料 100

3.12.8 蓝色颜料 100

3.12.9 绿色颜料 100

3.12.10 特殊效果颜料 100

3.12.11 体质颜料 101

3.12.12 防锈颜料 102

参考文献 102

第4章 溶剂、稀料和稀释剂 103

4.1 引言 103

4.2 溶剂的溶解能力或溶解性能 103

4.2.1 溶度参数 104

4.2.2 三维溶度参数 106

4.3 溶剂对黏度的影响 110

4.4 涂层中溶剂的挥发 111

4.5 闪点 112

4.6 毒性和环境污染 114

参考文献 114

第5章 涂料助剂 115

5.1 引言 115

5.2 防锈颜料增强剂 115

5.3 消泡剂 115

5.4 防沉降剂 116

5.5 防结皮剂 116

5.6 罐听防蚀剂 117

5.7 脱水剂/防放气剂 117

5.8 分散助剂 117

5.9 催干剂 118

5.9.1 催干剂的基本特点 118

5.9.2 混合催干剂 119

5.10 电学性能 119

5.11 闪蚀抑制剂 119

5.12 防发花与浮色助剂 119

5.13 罐内防腐剂 120

5.14 漆膜防霉剂 120

5.15 杀虫剂 121

5.16 光学增白剂 121

5.17 去气味剂 121

5.18 紫外线吸收剂 121

第6章 分散过程的物理化学 122

6.1 前言 122

6.2 颜料的浸入和润湿 122

6.2.1 附聚物的渗入 123

6.2.2 固体表面的表征 124

6.3 解附聚（附聚物的机械性分解） 126

6.4 分散体—胶体稳定性 126

6.4.1 宏观物体间的力 127

6.4.2 电荷对分散体的稳定作用 129

6.4.3 Zeta（ζ）电位 130

6.4.4 电泳淌度的测定 131

6.4.5 在胶体稳定性上的应用 132

6.5 空间或聚合物稳定作用 137

6.6 空缺絮凝和空缺稳定作用 140

6.7 吸附 143

6.7.1 吸附等温线 143

6.7.2 吸附自由能和吸附等温线 144

6.7.3 吸附与温度 146

6.7.4 吸附速率与平衡 146

6.7.5 特性吸附 147

6.8 沉降和絮凝 147

参考文献 151

第7章 颗粒大小及粒度测定 155

7.1 引言 155

7.2 定义 155

7.2.1 计数的要求 156

7.2.2 平均粒度—表示颗粒大小的方法 157

7.2.3 粒度—频率曲线 159

7.3 取样 161

7.3.1 大容器取样 162

7.3.2 堆取样 163

7.3.3 从实验室量缩减到试样量 164

7.3.4 分散体取样 164

7.4 粒度测定法 165

7.4.1 直接测定 165

7.4.2 沉降法 167

7.4.3 色谱法 171

7.4.4 孔径法 173

7.4.5 光学（光散射）法 175

7.4.6 表面积法 180

7.5 什么方法最好 181

参考文献 183

第8章 涂料的工业制造过程 186

8.1 引言 186

8.2 分散剂的使用 186

8.3 分散漆料的最优化方法 188

8.4 仪器配料技术 190

8.4.1 体系最佳润湿树脂溶液和最佳漆料配方的确定 191

8.4.2 如何使用于研磨料配方的制定 197

8.5 分散方法与设备 203

8.5.1 球磨机 203

8.5.2 磨碎机 207

8.5.3 砂磨机、珠磨机 208

8.5.4 离心涡流分散机 210

8.5.5 高速高动能型分散机 210

8.5.6 辊磨机 212

8.5.7 重型碾泥机 212

8.5.8 重型混合器 213

8.6 混合 213

8.7 监控技术 215

8.7.1 粒度 215

8.7.2 颜色强度 216

8.7.3 强度和颜色的测定 217

参考文献 217

第9章 建筑涂料 218

9.1 引言 218

9.2 配方设计的考虑和约束因素 219

9.2.1 配方师的职责 219

9.2.2 装饰涂料市场经营的约束因素 220

9.3 颜料—基料—溶剂之间的关系 221

9.3.1 颜料体积浓度 222

9.3.2 临界PVC 223

9.3.3 PVC与性质的关系 227

9.3.4 配方在临界值以上的装饰性涂料 230

9.3.5 空气和聚合物填充的涂料 230

9.4 涂料基料的性质 231

9.4.1 一般介绍 231

9.4.2 可能的基料组合 231

9.4.3 现在和将来的发展 235

9.5 着色 237

9.5.1 一般介绍 237

9.5.2 工厂制造的色漆 237

9.5.3 店内调色 238

9.6 符合底材的需要 242

9.6.1 木质底材 242

9.6.2 木材的特性 243

9.6.3 导致木材质量下降的因素 244

9.6.4 防御措施 246

9.6.5 木材的保护 246

9.6.6 木材的涂料 247

9.7 砖石和水泥底材 254

9.7.1 水分的含义 254

9.7.2 水泥和混凝土 255

9.7.3 其他水泥的底材 259

9.7.4 石膏和相关的底材 259

9.7.5 砖石 259

9.7.6 用于砖石和水泥底材的涂料 260

9.7.7 纹理砖石涂料 263

9.7.8 溶剂型砖石涂料 264

9.8 金属底材 266

9.8.1 钢铁的特性 266

9.8.2 钢铁的腐蚀 267

9.8.3 腐蚀和涂料 267

9.8.4 上色防腐 268

9.8.5 抗腐蚀涂料的设计 270

9.9 塑料底材 272

参考文献 272

第10章 汽车漆 277

10.1 引言 277

10.1.1 喷涂底漆系统 277

10.1.2 浸涂底漆系统 277

10.1.3 电泳底漆系统 278

10.1.4 性能 278

10.2 预处理 279

10.2.1 除锈 279

10.2.2 碱法去油脂 279

10.2.3 金属磷酸盐（转化型涂料） 280

10.2.4 作为缓蚀剂的预处理机理 280

10.3 打底漆 281

10.3.1 喷涂底漆 281

10.3.2 浸涂底漆 281

10.3.3 电泳涂装 282

10.4 二道底漆 288

10.4.1 背景 288

10.4.2 引言 288

10.4.3 产品类型和配方 289

10.4.4 聚氨酯改性的聚酯二道底漆（包括颜色分类的产品） 293

10.5 抗石击涂料 294

10.5.1 背景和树脂类型 294

10.5.2 加颜料 294

10.6 逆向或反向工艺 294

10.7 汽车面漆 295

10.7.1 醇酸树脂和聚酯面漆 296

10.7.2 热固性丙烯酸（NAD）面漆 297

10.7.3 热塑性丙烯酸漆 300

10.7.4 闪光底漆层罩清漆技术 301

10.7.5 汽车面漆的加颜料 305

10.8 厂内修补 307

10.8.1 热固性面漆（板面修补） 307

10.8.2 热塑性丙烯酸漆（现场修补） 307

10.9 车身塑料部件的涂装 307

10.9.1 片状模塑料（SMC）和团状模塑料（DMC） 309

10.9.2 聚氨酯：PURIM和PURRIM 309

10.9.3 注模塑料 309

10.9.4 涂装问题 309

10.9.5 色漆工艺和产品 310

10.9.6 中途离开涂装生产线 310

10.10 喷涂 310

10.10.1 空气喷涂 311

10.10.2 自动喷涂 312

10.10.3 低压热喷 312

10.10.4 无空气喷涂 312

10.10.5 静电喷涂 313

10.10.6 “内部”施工（静电喷涂） 314

10.10.7 水性汽车漆的静电施工 314

10.10.8 施工效率—实际问题和工艺 316

10.10.9 现代喷涂室的设计—通风模式 316

10.10.10 工艺详情：典型的施工参数—涡轮旋杯 316

10.11 烘干程序 318

10.11.1 烘箱技术 318

10.11.2 对流烘箱的设计考虑 318

10.11.3 烟和臭味的排放 319

10.11.4 未来烘干技术的发展 320

10.12 性能/测试 321

10.12.1 外观 322

10.12.2 性能 322

10.12.3 试验方法 322

10.13 未来的发展 326

10.13.1 高固体分技术 326

10.13.2 超高固体分涂料 327

10.13.3 水性产品 327

10.13.4 粉末涂料和水性浆料 329

10.13.5 非金属色闪光底漆 329

10.13.6 清漆涂层 330

10.13.7 加颜料 330

10.13.8 塑料的涂装 331

10.13.9 电沉积和喷涂 331

10.13.10 总结 331

第11章 汽车修补漆 333

11.1 引言 333

11.1.1 定义 333

11.1.2 空气干燥和低温干燥 334

11.2 面漆系统 334

11.2.1 引言 334

11.2.2 硝化纤维素 334

11.2.3 热塑性丙烯酸 335

11.2.4 醇酸树脂 335

11.2.5 丙烯酸磁漆 335

11.2.6 丙烯酸聚氨酯 336

11.2.7 金属闪光底涂层罩清漆系统 336

11.3 颜色 336

11.3.1 引言 336

11.3.2 工厂配色与颜色混合方案 337

11.3.3 修补漆的颜色混合方案 337

11.4 未来的发展 339

11.4.1 关于汽车技术 339

11.4.2 新的树脂系统 339

参考文献 340

第12章 普通工业涂料 341

12.1 引言 341

12.2 选择工业涂装工艺的决定因素 341

12.2.1 底材 341

12.2.2 涂装效果 342

12.2.3 要求的产出率 343

12.2.4 总结 344

12.3 工业涂料的施工和固化方法 345

12.3.1 施工方法 345

12.3.2 固化方法 348

12.3.3 小结 351

12.4 工业涂装中所用的涂饰材料和工艺 352

12.4.1 机械化农具 352

12.4.2 板形散热器 353

12.4.3 冰箱 354

12.4.4 建筑物外镶面用的卷涂钢 355

12.4.5 啤酒和饮料两片罐的内表面 356

12.4.6 飞机 357

12.4.7 内框架的外齐边拉门 357

12.4.8 平装书封面 358

12.5 普通工业涂料的发展趋势 358

12.5.1 防污染及安全压力 358

12.5.2 经济压力 359

参考文献 359

第13章 船舶涂料 361

13.1 引言 361

13.2 腐蚀 362

13.3 表面处理 363

13.4 预涂底漆 364

13.5 船舶的涂料系统 366

13.5.1 船舷和船上层涂料 367

13.5.2 水线漆 369

13.5.3 船底漆 369

13.5.4 船底防污漆 370

13.6 近海建筑物涂装 374

参考文献 376

第14章 涂料流变学 377

14.1 引言 377

14.2 涂料流变学的基本问题—涂料施工过程 377

14.2.1 转移阶段 377

14.2.2 漆膜的形成 378

14.2.3 漆膜的流动 379

14.2.4 涂料施工所期望的流变性能 381

14.3 测定施工中和施工后流动涂料流变的实验方法 381

14.3.1 施工中的涂料流变 381

14.3.2 漆膜流动（流平与流挂） 383

14.4 制造和储存过程中的涂料流变 389

14.4.1 颜料研磨料的生产 389

14.4.2 管内流动 390

14.4.3 混合 390

14.4.4 储存 391

参考文献 391

第15章 涂料与涂层的机械性能 394

15.1 引言 394

15.2 聚合物的黏弹性 395

15.3 聚合物的极限力学性能 397

15.4 测定涂层机械性能的实验方法 398

15.4.1 引言 398

15.4.2 瞬态法（蠕变、应力松弛） 398

15.4.3 动态方法 399

15.4.4 极限（破坏）性能测试 402

15.5 试验方法的讨论 403

15.6 机械性能的工艺试验 403

15.6.1 硬度试验 403

15.6.2 柔韧性试验 405

15.6.3 冲击试验 405

15.7 声发射技术 405

15.8 最新进展 407

参考文献 408

第16章 涂料的外观质量—基本概念 411

16.1 前言 411

16.2 涂料/空气界面反射的物理学 411

16.2.1 平面 411

16.2.2 表面纹理效应 412

16.3 漆膜的光散射与光吸收 413

16.3.1 概述 413

16.3.2 界面反射 413

16.3.3 白颜料散射 415

16.3.4 颜料吸光 416

16.4 混合颜料和有色漆膜的颜色 416

16.4.1 颜色的感觉 416

16.4.2 有色漆膜的颜色 417

16.4.3 颜色预测 419

16.5 漆膜的变化 419

16.5.1 概述 419

16.5.2 漆膜不透明度的变化 420

16.5.3 颜色的变化 421

16.6 荧光和磷光 421

16.7 颜色评价 421

16.7.1 概述 421

16.7.2 异常色觉 421

16.7.3 疲劳和反差 422

16.7.4 色差评价 422

16.7.5 照明影响 423

参考文献 424

第17章 外观的技术规范与控制 425

17.1 光泽度 425

17.1.1 分级 425

17.1.2 镜面反射光泽度的测量 426

17.1.3 鲜映度 427

17.1.4 平光光泽评价 428

17.2 漆膜的不透明度 428

17.2.1 概述 428

17.2.2 对比率的测定 428

17.2.3 漆膜不透明度与散射系数 430

17.3 颜色规格与控制 431

17.3.1 概述 431

17.3.2 目视颜色控制 431

17.3.3 仪器法颜色控制 433

17.4 涂料制造中的颜色控制 435

参考文献 435