第2章 常用涂料

2.1 涂料的组成和作用

2.1.1 涂料由哪些组分组成？

涂料是由成膜物质、分散介质（溶剂）、颜料和填料及助剂组成的复杂多相分散体系（见图2-1），经适当的涂装工艺能转变成具有一定物理力学性能的涂层，发挥保护和装饰的作用。涂料的各种组分在形成涂层过程中发挥各自的作用。

图2-1 涂料组成分类

在某些关于涂料的图书中，有的把涂料的组成分为三个部分：主要成膜物质、次要成膜物质和辅助成膜物质。

2.1.2 涂料组成有何特性？

1）主要成膜物质包括（半）干性油、天然树脂、合成树脂等，它是涂料中不可缺少的成分，涂膜的性质也主要由它所决定，故称为基料。其中合成树脂的品种多、工业生产规模大、性能好，是现代涂料工业的基础。这些合成树脂包括：酚醛树脂、环氧树脂、醇酸树脂、丙烯酸树脂、氨基树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、乙烯基树脂、氟碳树脂及氯化烯基树脂等。由这些树脂配成的涂料，在防腐蚀保护和耐候性方面各有侧重，并有低档、中档及高档之分，以满足国民经济各领域产品的涂装要求。

2）次要成膜物质包括颜料和填料、功能性材料添加剂，它自身没有形成完整涂膜的能力，但能与主要成膜物质一起参与成膜，赋予涂膜色彩或某种功能，也能改变涂膜的物理力学性能。颜料和填料包括防锈颜料、着色颜料和体质颜料三大类。

3）辅助成膜物质包括稀释剂和助剂。稀释剂由溶剂、非溶剂和助溶剂组成。溶剂直接影响到涂料的稳定性、施工性和涂膜质量：①选用的溶剂应该赋予涂料适当的粘度，使之与涂料施工方式相适应；②应保持溶剂在一定的挥发速度下与涂膜的干燥性相适宜，使之形成理想的膜层，避免出现泛白、失光、桔皮、针孔等涂膜缺陷；③应增加涂料对物体表面的润湿性，赋予涂膜良好的附着力。

2.1.3 涂料成膜物质有哪些？

有一类成膜物质在成膜过程中其组成结构不发生变化，即成膜物质与涂膜的组成结构相同，称为非转化型成膜物质，它们具有热塑性，受热软化，冷却后又变硬，多具有可溶解性，即为可溶可熔的物质，属于这类成膜物质的有天然树脂、人造树脂及合成的高分子线型聚合物树脂，如过氯乙烯树脂、聚醋酸乙烯树脂。用于涂料的热塑性树脂与用于塑料、纤维橡胶、粘合剂的同类品种，在组成、相对分子质量和性能上都不相同。

另一类成膜物质在涂料成膜过程中其组成结构发生变化，即成膜物质形成与其原来组成结构不相同的涂膜，这类成膜物质称为转化型成膜物质。它们具有能起化学反应的官能团，在热、氧或其他物质的作用下能够聚合成与原有组成结构不相同的不溶不熔的网状结构高聚物，即热固性高聚物。属于这类成膜物质的有：来源于植物油脂的干性油、半干性油，它们是具有一定数量的官能团的低分子化合物；天然漆和漆酚也属于含有活性基团的低分子化合物；低分子化合物的加成物和反应物，如多异氰酸酯的加成物；合成聚合物，这种类型很多。属于低聚合度低相对分子质量的聚合物有：聚合度为5～15的齐聚物、低相对分子质量的预聚物和低相对分子质量的缩聚型树脂，如酚醛树脂、醇酸树脂、聚氨酯预聚物、丙烯酸酯齐聚物等。还有属于线型高聚物的合成树脂，如热固性丙烯酸树脂等。另外还有多种新型聚合物，如集团转移聚合物和互穿网络聚合物等。

目前涂料的成膜物质，经常是采用几种树脂品种互相拼用，以利于互相改性，是使涂料性能更加完美，以适应多方面性能需求。

2.1.4 着色颜料有哪些？

1.无机颜料

（1）白色无机颜料 二氧化钛、锌钡白、氯化锌、铅白、锑白等是常用的白色无机颜料。

（2）黄色无机颜料 铬黄、锌铬黄、氧化铁黄、镉黄等是常用的黄色无机颜料。

（3）蓝色无机颜料 铁蓝、群青是常用的蓝色无机颜料。

（4）红色无机颜料 氧化铁红、红丹是常用的红色无机颜料。

（5）绿色无机颜料 铅铬绿、氧化铬是常用的绿色无机颜料。

（6）黑色无机颜料 氧化铁黑、炭黑、铬铁黑是常用的黑色无机颜料。

2.有机颜料

（1）黄色无机颜料 黄色无机颜料种类有耐晒黄、联苯胺黄G、永固桔黄G。

（2）红色无机颜料 红色无机颜料种类甲苯胺红、大红粉、甲苯胺紫红。

（3）蓝色无机颜料 蓝色无机颜料主要有酞菁蓝BS。

（4）绿色无机颜料 绿色无机颜料主要有酞菁绿G。

2.1.5 常用体质颜料有哪些？

（1）重晶石粉和沉淀硫酸钡 重晶石粉是天然重晶石矿研磨粉碎后的产品，其硬度高、稳定性好、耐酸、耐碱。用化学方法合成的硫酸钡粉与天然重晶石粉的性能相似，也可以作为填料，常称为沉淀硫酸钡。

（2）滑石粉 滑石粉是天然矿石粉，是片状和纤维状两种结构形态的混合物。纤维状的结构能对涂膜起到增强作用，增加涂膜的柔韧性；片状结构可提高涂膜的屏蔽效果，能减少水分对涂膜的穿透性。滑石粉还可改善涂料的施工性能。

（3）瓷土 瓷土又称高岭土，为天然矿物，其主要成分是水合硅酸铝，为细微的鳞片状或柱状晶体结构，常在溶剂型涂料中用作填料，但用量不可太多，因为它的颗粒细用量过多时对涂料的流动性有不利的影响。

（4）碳酸钙 碳酸钙有天然的和合成的两种，天然碳酸钙又称为老粉、重质碳酸钙、石粉、太白粉，是天然石灰石矿粉碎而成的。合成碳酸钙的颗粒微细，其吸油量大，不耐有机酸，因此不宜用于酸性环境中。

（5）云母粉 云母是片状的硅酸铝钾天然矿物经粉碎研磨形成，其结构为片状，有优良的屏蔽效应，能显著减少水在涂膜中的渗透性能，同时还可提高涂膜的耐候性。

（6）石英粉 石英粉是由天然石英石研磨制成，其结构为三方晶系，常呈六方柱和六方双锥形晶体，性能较为稳定，常在耐酸耐磨涂料中作为填料使用。

2.1.6 防锈颜料主要有哪些？

（1）无机盐防锈颜料 无机盐防锈颜料主要有红丹、铬酸锌（钾）、磷酸锌、四盐基铬酸锌、碱式硅铬酸铅、铅酸钙等。

（2）金属粉防锈颜料 这类防锈颜料主要有锌粉、铝粉和不锈钢粉。