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涂料和油墨主要成膜物质的类型

涂料和油墨主要成膜物质的类型
主要成膜物质是一些涂于物体表面能干结成膜的材料 ， 它包含油脂和树脂 ， 它能将涂料中的其他组分粘结成一整体 ， 当涂料干燥硬化后 ， 能附着于被涂基层表面形成均匀的连续而坚韧的保护膜 。它是决定涂膜性质的主要因素 ， 可以单独成膜 ， 也可以粘接颜料等物质成膜 ， 所以又被称为基料 。
 
主要成膜物质既有天然的 (如动物油、植物油、树脂等) ， 也有人工合成的 (如酚醛树脂、丙烯酸树脂等) 。涂料的主要成膜物质其种类详见表1-1 。
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序号分类方法涂 料 种 类4按被涂表面材质分类(1)钢铁用涂料;(2)镀锌铁皮用涂料;(3)轻合金用涂料;(4)木材用涂料;(5)混凝土用涂料;(6)橡胶用涂料; (7)纸用涂料;(8)塑料用涂料;(9)皮革用涂料5按涂饰方法分类(1)刷涂用涂料;(2)浸涂用涂料;(3)淋涂用涂料;(4)辊涂用涂料;(5)喷涂用涂料;(6)静电涂装用涂料;(7)电沉积涂料等6按涂饰过程分类(1)底涂涂料(底漆、封闭漆);(2)中涂涂料(打磨漆); (3)上涂涂料(面漆)等7按固化机理与干燥方法分类(1)挥发型漆;(2)非挥发型漆;(3)常温干燥型漆;(4)高温烘干型漆(烘漆、烤漆);(5)辐射固化型漆(光敏漆、电子束固化型漆)8按贮存组分数分类(1)单组分漆;(2)双组分漆;(3)多组分漆9按涂膜光泽分类(1)亮光漆(有光漆);(2)亚光漆(半光漆、无光漆、柔光漆) 
涂料的主要成膜物质按其成膜机理 ， 可分成转化型和非转化型两大类 。
 
转化型又称交联型 ， 在其成膜之前处于未聚合或部分聚合状态 ， 涂刷后 ， 通过化学反应 (聚合反应) 而形成固态的涂膜 。转化型基料有油脂、油基树脂、醇酸树脂、氨基树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚氨基甲酸酯树脂和有机硅树脂等 。
 
非转化型涂料的基料为分子量较高的聚合物 ， 由高聚物溶解在溶剂中或分散在分散介质中形成涂料 ， 施工后 ， 溶剂或分散介质挥发形成均匀涂膜 ， 因而又称挥发分涂料 。非转化型基料有纤维素衍生物、氯化橡胶、热塑性丙烯酸酯树脂和乙烯类树脂等 。
 
部分油脂的分类、性能以及特性常数参见表1-5到表1-7 。
 
部分树脂的性能参见表1-8 。
 
采用油脂作主要成膜物质的叫油性漆 ， 采用树脂作主要成膜物质的叫树脂漆 ， 以油脂和天然树脂结合作主要成膜物质的叶油基漆 。
 
主要成膜物质是涂料配方的基础 ， 是涂料必不可少的基本成分 ， 其性质对形成涂膜的硬度、柔性、耐磨性、耐冲击性、耐候性、耐水性、耐热性以及涂料的状态、涂料的干燥硬化方法 (如常温干燥、固化剂固化等) 均起到决定作用 。
 
涂料主要成膜物质除了油脂和树脂这两大类外 ， 还有无机硅酸盐类基料 ， 如水玻璃、硅溶胶等均可用作建筑涂料的基料 。
 
表1-5 植物油分类表
油类品 种干 性 与 用 途干性油桐油、亚麻油、梓油、苏子油碘值在140以上 ， 涂成薄层能较快吸氧干结成膜 ， 主要用作成膜物质半干性油葵花油、豆油、棉子油、花生油碘值介于100～140 ， 涂成薄层能慢慢吸氧 ， 需较长时间才干结成膜 ， 用作成膜物质与制造油改性树脂不干性油蓖麻油、椰子油磺值低于100 ， 不能吸氧自行干燥结膜 ， 用作增塑剂与制造合成树脂 。蓖麻油可经脱水改性成为干性油 
表1-6 常用植物油性能
品种来源与产地性 能桐油是由桐树果实压榨制得 。桐树盛产于我国长江流域及其以南地区是我国特产 ， 使用较早 ， 并至今仍广泛应用的极优良的干性油 。油色从浅黄到黄棕 ， 有特殊气味 ， 较粘稠 。用它制漆具有漆膜坚硬、致密、光亮、耐水、耐碱、耐光、耐久、耐大气等优点 。但是单用桐油或用量过多 ， 漆膜可能起皱失光 ， 早期老化【涂料和油墨主要成膜物质的类型】 
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品种来源与产地性 能亚麻油 (胡麻油)是草本植物亚麻种籽压榨制得 。产于黄河以北的内蒙古、山西、陕西等地是一种造漆用量很大的干性油 ， 其干性稍次于桐油、梓油 。所制涂料的涂膜柔韧耐久、耐候性比桐油好 ， 不易起皱 。但耐光性差、易变黄、不适于制白色漆梓油(青油)由乌桕树果实的籽仁压 榨制得 。盛产 于我国南方江、浙等省份是青黄色或棕红色液体 ， 也是一种性能良好的干性油 ， 干性比亚麻油快 ， 仅次于桐油 。精制梓油制成的漆 ， 颜色浅 ， 不易变黄 ， 漆膜坚韧豆油由大豆压榨制得 ， 东北产量最大属半干性油 ， 干燥较慢 。油清彻透明 ， 油膜不易变黄 ， 适于制浅色漆与白色漆蓖麻油由蓖麻籽冷榨制得属不干性油 ， 不能直接作成膜物质 ， 用作增塑剂或制作改性聚氨酯漆 。经高温脱水可转变成干性油 (俗称脱水蓖麻油) ， 制成的漆膜不易变黄 ， 耐水性好椰子油由椰树的果肉制取得油 。产于热带属不干性油 ， 多用于制不干性醇酸树脂 。颜色浅淡 ， 所得漆膜保色性好 ， 硬度大 ， 稍脆 
表1-7 常用油类物化特性常数
品种颜色① (号)折光指数 (20℃)酸值pH碘值②皂化值③相对密度(20℃/4℃)桐 油<91.5185<6155～167188～1970.936～0.945亚麻油<91.47951～7175～195184～1950.927～0.937梓 油<91.48254～10165～187200～2120.935～0.939苏子油<91.48102～5190～205188～1970.926～0.935 
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品种颜色① (号)折光指数(20℃)酸值pH碘值②皂化值③相对密度 20℃/4℃)豆 油<61.47351～4120～140185～1950.921～0.925棉子油<121.46955100～116191～1980.917～0.925蓖麻油<51.47652～981～91176～1860.955～0.965椰子油<41.448
(40C)<57.5～10.5253～2680.869～0.875
(99/15C)①颜色为铁钴比色计测定 。
②碘值系在一定标准条件下100克油所能吸收的碘的克数 ， 表示油料不饱和程度 。也是表明油料干燥速度的重要指标 。干性油的碘值一般在140以下 ， 半干性油为100- 140 ， 不干性油一般在100以下 。
③皂化值系1克油完全皂化时所需要的KOH(氢氧化钾)的毫克数 ， 是区别油与其中不能皂化物质的分析基础 。皂化值表示油中全部脂肪酸的含量(包括游离的及化合的) 。
④相对密度是指20℃时某物质与4℃时水的重量比(同体积) 。
 
表1-8 部分树脂性能
品 种来 源性 能虫 胶 (紫胶、漆片)由寄生在热带树木上的紫胶虫分泌物经采集加工制得多为黄色或棕褐色片状 ， 少量颗粒状 ， 也有经漂白的白虫胶 。片胶中含90%-94%紫胶树脂 ， 余为蜡与色素等 。虫胶易溶于酒精、碱溶液中 ， 也能溶于甲醇、甲酸、乙酸等而不溶于其他常用溶剂虫胶软化点低耐热性差 ， 制成漆干燥快、光泽好 ， 坚硬、高弹性 ， 耐油、耐酸、防潮防腐 。松香由赤松、黑松等树皮层分 泌的松脂、明子经蒸馏提 出松节油后制得为微黄至棕红色透明硬脆的固体天然树脂 。不溶于水 ， 溶于乙酸、丙酮、松节油等 ， 与油类热炼制漆可增进漆膜的光泽、硬度与干性 。但未经改性的松香软化点低、脆性大、酸值高、易回粘、保光性差、遇 水发白 ， 需改性 。 
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品 种来 源性 能酯胶(甘油 松香)将松香加热熔化与甘油作用制得属一种改性松香 ， 为块状透明固体 。与松香比较软化点提高 ， 酸值降低 ， 耐水性改进 ， 但漆膜仍有回粘现象 ， 干后不够爽滑 。季戊四醇松香由季戊四醇与松香经高温酯化反应而成为块状透明固体 ， 也是一种改性松香 。用其制漆在干性、硬度、耐水、耐热、耐磨等 项均比酯胶好顺丁烯二酸酐松香甘油脂(失水苹果酸树脂)由松香、顺丁烯二酸酐 (失水苹果酸酐)与甘油高温反应生成的酯为块状透明固体 ， 是较优异的改性松香 ， 色浅、抗光性强 ， 不易泛黄 ， 可溶于酯、酮、苯类与松节油等溶剂 ， 制成漆膜光泽高 ，  硬度大 ， 干后爽滑 。松香改性酚醛树脂将酚与醛的缩合物与松香反应再经甘油酯化制得为浅黄至棕红色透明固体 ， 与油类有很好的混溶性 。能溶于松香水、松节油、苯与 酯、酮类溶剂 ， 其硬度、光泽、软化点都比 酯胶好 。用其制成的漆膜坚硬、光亮、耐水、耐热、耐久、耐化学药品 。醇酸树脂由多元醇、多元酸与单元 酸缩聚制得 ， 常用苯酐、甘油(或季戊甲醇)与植物油高温酯化制成是重要的涂料用树脂 ， 是固体或半固体材料 。品种多 ， 性能优异 ， 在附着力、光泽、硬度、保光性、耐候性方面均超过前述树 脂 。能与多种树脂混溶 ， 可独立制醇酸漆 ， 也可用于制硝基漆、氨基漆等 。硝化棉(硝 酸纤维素酯)由纤维素(棉花、木浆)经硝酸、硫酸混合液硝化制得白色或微带黄色纤维状固体 。比重约为1.6 ， 不溶于水而溶于酮、酯类溶剂 。其溶液涂于表面所成薄膜坚硬、耐磨 ， 但耐热耐碱性差 。漆用硝化棉含氮量约11.5%～12.2% 。过氯乙烯树脂由聚氯乙烯与氯反应而 成的热塑性树脂白色疏松状颗粒 ， 含氯量61%～68% ， 易溶于酯、酮与苯类溶剂 。其涂膜有优良的耐化学药品性、耐水、防霉 ， 附着力与光泽差 。氨基树脂是由含氨或酰氨的单体 与甲醛反应而成的热固性树脂具优越的光泽、硬度、保色和耐化学药品性能 。但单纯的氨基树脂其涂膜硬而脆 ， 附着力差 。故常与醇酸树脂合用制成氨基醇酸漆 。 
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品 种来 源性 能丙烯酸树脂是由丙烯酸或甲基丙烯 酸酯类、腈类、酰胺类等单体聚合而成 ， 可制成热塑性与热固性树脂热塑性丙烯酸树脂具有坚硬耐磨、色浅、光泽高、不失光、不变色、耐热、耐候与耐化学药品等特点 。而热固性树脂则具有 更优良的物理机械性能 ， 可供制高级木器漆 。聚氨酯(聚 氨基甲酸 酯)是由多异氰酸酯与多羟基聚合物反应制得聚氨酯兼有优异的装饰与保护性能 。涂膜坚韧、光亮、丰满、耐磨、附着力好 。并 有突出的耐水、耐化学药品、耐热与耐寒性 ， 用于制高级木器漆 。聚酯树脂是由多元醇与多元酸缩 聚反应制得 ， 可制成饱和与不饱和聚酯树脂不饱和聚酯涂膜具有优异的光泽、硬度、耐磨与耐化学性 。其独特之特点是可制 成无溶剂型涂料 ， 固体含量极高 ， 一次可得厚涂膜 。但涂膜韧性差 ， 易划伤 ， 是多组分漆 ， 施工麻烦 ， 可制高级木器漆环氧树脂是由环氧氯丙烷和二酚 基丙烷缩聚而成环氧树脂的涂膜有极好的附着性、硬度、柔韧性、耐水性与耐化学腐蚀性 ， 但耐候性差 。 

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