1、涂料与涂装,主讲:袁新强 讲师,Paint and Finishing,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,1.1 涂料的发展,1.2 涂料的基本概念,1.3 涂料的应用及面临的挑战,1.4 涂装技术的发展,1.6 本课程学习的主要内容及目的和意义,1.5 涂料工业的发展概况,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,早在4000多年前,人们就生产出生漆和桐油; 秦始皇兵马俑就应用了彩色涂料；汉代就出现了漆器;古埃及人用阿拉伯胶、蛋白等制备出用于装饰用的色漆;11世纪, 欧洲用亚麻油制备了油基清漆；17世纪发展了含铅油漆；1920s, 杜邦
2、公司以硝基纤维素为喷漆为汽车提供快干、耐久和光泽好的涂料；1930s, 出现了醇酸环氧树脂防腐蚀涂料; 1950s, 研制了丙烯酸酯涂料, 使汽车漆发展又上了一个台阶；1960s, 聚氨酯涂料得到较快发展；1970s, 粉末涂料迅速发展;1980s, 杜邦公司合成出高固体含量涂料。,1.1 涂料的发展,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,30年代以前 清 漆,木器涂料发展历程：,30年代 不饱和聚酯漆,50年代初 醇酸树脂 丙烯酸清漆,50年代末 聚氨酯涂料,水性 木器涂料,40年代末 高固体漆,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,当
3、前木器涂料的主要品种有硝基涂料、氨基涂料、聚氨酯涂料、不饱和聚酯涂料、氨基酸固化涂料、紫外光固化涂料和水性涂料等，由于这些涂料的性能不同，用途上各有侧重，加之经济、技术、生活习惯，消费水平不同。各国木器涂料的品种及所占的比例有所区别。如德国、意大利、西班牙以PU、PE涂料为主，德国硝基涂料占有较大的比例，而意大利、西班牙硝基涂料仅占8%，水性涂料占5%；美国市场硝基涂料占75%，氨基酸固化涂料占11%，其他品种为14%；我国PU涂料以75%占绝对优势，硝基涂料为辅。,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,涂料是一种可用特定的施工方法涂布在物体表面上，经过固化能形成连
4、续性涂膜的物质，旧称“油漆”。,1.2 涂料基本概念,1. 涂料的定义,大致分为装饰、保护、标志、特殊用途等。,2. 涂料的作用,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,装饰作用,最早的油漆主要用于装饰，现代涂料更是如此,如房屋、家具、日常用品涂上涂料使人感到美观。,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,保护作用,保持物体表面的完整；使材料免受或减轻水份、气体、微生物、及紫外线辐射的侵蚀而起保护作用。,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,标志作用,各种化学品、危险品的容器；各种管道、机械设备；道路划线、交通运输
5、等均可采用不同色彩的涂料来表示警告、危险、停止、前进等信号。,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,特殊作用,电子工业的导电、导磁涂料；航空航天工业的烧蚀、温控涂料；军事上的伪装和隐形涂料等。,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,3. 涂料的组成,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,成膜物,是使涂料牢固附着在被涂物表面上形成连续薄膜的主要物质，是构成涂料的基础，决定着涂料的基本特性。,成膜物,油脂,高分子材料,天然高分子材料,合成高分子材料,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,
6、有机溶剂 和水,作为分散介质，使成膜物分散而形成粘稠液体，调整体系粘度，使涂料粘度适合贮存和施工应用。,VOC,颜料,着色、防锈、耐晒、耐水、耐化学品性（装饰、防护） 。,HAP（有害空气污染物含量）,MIR（最大累积反应活性）,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,填料,又称体质颜料，对涂料的着色不起作用，但可以改善涂料的某些性能，还可以降低涂料成本。,助剂,是原料的辅助材料。如：催干剂、流平剂、防结皮剂、防沉剂、抗老化剂、防霉剂、固化剂、增塑剂等。这些物质一般不能成膜，但对基料形成涂膜的过程与耐久性起着相当重要的作用。,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint an
7、d Finishing,按涂料中有无颜料清漆、色漆等。按涂料形态水性涂料、溶剂型涂料、粉末涂料、高固体分涂料、无溶剂涂料等。按涂料用途建筑涂料、汽车漆、木器漆等。按涂料施工方法喷漆、浸漆、烘漆、电泳漆等。,4. 涂料的分类,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,按涂料施工工序底漆、腻子、二道漆、面漆、罩光漆等。按涂料效果绝缘漆、防锈漆、防污漆、防腐蚀漆等。按成膜物质油性漆类、天然树脂漆类、酚醛树脂漆类等,如表1-1所示。 ,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,乳胶漆,色漆
8、,喷漆,水性涂料,建筑涂料,面漆,以乳胶漆为例,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,我国对涂料的命名原则规定如下(GB/T 2705-92)(1) 全名=颜料或颜色名称+成膜物质+基本名称。如红醇酸磁漆、锌黄酚醛防锈漆等。(2) 对于某些有专业用途及特性的产品，必要时在成膜物质后面加以说明。如醇酸导电磁漆、白硝基外用漆等。,5. 涂料的命名,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,涂料的型号分三个部分，第一部是成膜物质，第二部分是基本名称，第三部分是序号,以表示同类产品间的组成、配比或用途的不同。如C042，C代表成膜物质醇酸树脂,04代
9、表基本名称磁漆(见表1-2)，2则是序号。 辅助材料型号分两个部分，第一部分是种类；第二部分是序号。例如，F2，代表防潮剂，2则代表序号。,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,6. 涂料的特点, 广泛性和专用性, 投资少，见效快, 带有加工工业的性质, 技术密集度高、涉及学科多,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,1.3 涂料的应用及面临的挑战,防腐 防静电 防火 绝缘 纳米 氟碳 钇涂料,特 种 涂 料, 建筑涂料 油漆 汽车涂料 木器涂料 粉末涂料 船舶涂料 特种涂
10、料,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,目前,涂料面临的挑战: 涂料的污染和毒性无毒1966年美国洛杉矶首先制定了66法规，能发生光化反应溶剂的禁止 使用；涂料固含量60%以上。铅颜料：1971，美环保局1%（总固含 量）；19760.06% 。有机汞（乳胶漆）：0.2%（总固含量） 。乙二 醇醚和醚酯类溶剂：致癌，禁用。 涂料性能的提高 能耗问题低温快干涂料,高固体份涂料、水性涂料无溶剂涂料（粉末涂料和光固化涂料）,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,涂料的涂装施工，从刷涂、揩涂，发展到气压喷涂、浸涂、棍涂、淋涂和最近的高压空气喷涂
11、、电泳涂装、静电粉末喷涂等，还可以由机器人来涂装。如日本有系列5000型涂装机器人，德国有TR-300机器人，英国有MIL型机器人，美国有万能涂装机器人。我国也有PJ-1型喷涂机器人、HRGP-1型喷涂机器人和东方I型喷涂机器人。,1.4 涂装技术的发展,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,油漆涂装技术发展状况，主要向着减少污染，节省能耗、提高施工效率，提高涂层装饰性以及涂装设备的通用化、系列化、自动化方向发展。国外已经出现了大量工艺先进、自动化程度高的大型生产线，尤其在汽车工业发展极为迅速。如德国欧宝公司采用高涂装效率的自动静电涂装线，宝马公司的车身粉末罩光线，
12、通用汽车公司的皮卡车粉末中涂喷线；日本汽车在提高涂层质量如外观装饰性、耐久性、耐酸雨性和抗划伤性等方面做了大量工作，近几年将环保做为汽车涂装的首选。涂装设备如超滤设备、喷粉室、涂装室、回收系统和喷枪等设备逐步趋于标准化、系列化，自动喷涂系统(涂装机器人)的性能和智能化程度大大提高，并在轿车涂装线上得到应用。,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,所谓涂料工业就是以油脂、天然树脂、合成树脂、颜料、填料、溶剂和助剂为基本原料，生产各种产品并提供其应用的工业。其实质包括了涂料制造和涂料施工应用两大部分。,1.5 涂料工业的发展概况,Energy,Economy,Effic
13、iency,Ecology,世界涂料工业发展，正在本着力求符合“4E”原则的方向发展，即:,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,几组数据及统计表,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,1、Akzo Nobel (The Netherlands)阿克苏诺贝尔 (荷兰)$7.063 billion 2、PPG Industries (USA) PPG工业 (美国)$6.541 billion 3、ICI Group (UK) ICI帝国化工 (英国) $6.013 billion 4、Sherwin-Williams (USA) 宣统.廉姆
14、斯(美国) $5.864 billion 5、DuPont (USA) 杜邦 (美国) $5.653 billion 6、Valspar (USA) 威士伯 (美国) $4.134 billion 7、SUNJUNF (Germany)速霸多(德国)$3.023 billion 8、BASF Coatings (Germany) 巴斯夫 (德国) $2.963 billion 9、Henkel (Germany) 汉高 (德国) $2.754 billion 10、SigmaKalon (The Netherlands) 式玛卡龙 (荷兰) $2.531 billion,第1章 绪论,涂料与涂
15、装 Paint and Finishing,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,最早进入中国的涂料公司 立邦（NIPPON，日本） ICI（Imperial Chemical Industries，英国帝国化学工业集团）卜内门化学工业有限公司 阿克苏诺贝尔（AKZO NOBEL，荷兰）,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,2002年中国大陆地区涂料公司年销售额(亿人民币) 立邦涂料公司（大陆地区）：21.
16、395 广州珠江化工集团有限公司：6.565 卜内门太古漆油有限公司（大陆地区）：5.967 山东乐化集团有限公司：5.272 上海国际油漆有限公司：4.751 PPG涂料（天津）有限公司：4.307 广东华润涂料有限公司：4.123 上海涂料有限公司：3.827 海虹老人牌涂料（昆山）有限公司：3.826 湖南汀湘江涂料集团有限公司：3.769,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,世界涂料产量（截止2007年前） 世界涂料需求增速：3.5%/年； 1997-2000年增速：1.9%/年； 世界涂料
17、总量：2880万吨（2007年）； 世界涂料产值增幅：5%/年； 世界涂料产值：830亿美元（2007年）； 增长最快的地区：亚太地区（除日本外）； 亚洲需求最大国家：中国。,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,中国及其他地区涂料（截止2007年前） 中国需求增速：6.4%/年； 中国市场需求：285万吨（2007年）。 日本需求增速：1.4%/年； 日本市场需求：205万吨（2007年）。 北美和西欧需求增速：低于世界平均水平； 北美和西欧需求：占世界总量的近一半（2007）。 北美需求增速：2.7%/年； 北美市场需求：815万吨（2007年）； 西欧需求增速
18、：2.3%/年； 西欧市场需求：603万吨（2007年）。,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,1.5.1 涂料工业的行业发展趋势,企业向专业化、规模化、集团化方向发展,产品向高科技含量、高质量、多功能方向发展,品种向环保型、节能型方向发展,产品逐步走出国门，参与国际竞争,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,1.5.2 涂料工业的技术发展趋势,传统低固体分涂料,水性涂料,粉末涂料,高固体分涂料,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,先进技术,先进的聚合物生成技术,高自动化水平的涂料生产工艺,先进的涂料检测技
19、术,自乳化技术、定向聚合、辐射聚合、互穿网络聚合,液体输送管道化、固体物料气动机械输送及计量自动控制,射线分析、X射线光电子光谱仪、自动电子光谱仪、紫外光谱仪、核磁共振、色差计,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,1.5.3 涂料研究的方向, 涂料应用的自动化, 向环保型涂料方向发展, 增加新的组成成分，改善现有涂料的性能,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,1.5.4 世界工业涂料总体技术的发展,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,1. 水性涂料, 强附着性基料和快干基料的研制，以及混合树脂胶的开发,
20、成膜机理的研究和施工应用的研究,2. 粉末涂料,制造工艺 超临界流态化,色彩多样化,专用产品高端化,涂装薄膜化,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,3. 高固体分涂料, 节约大量有机溶剂, 降低环境污染, 避免中毒与火灾, 提高效率、降低成本, 使用传统生产与施工设备,4. 光固化涂料,与传统涂料固化技术相比，辐射固化具有节能、无污染、高效、适用于热敏基材、性能优异、采用设备小等优点。该领域的发展非常迅猛，每年都在以20%25%的速率增长。,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,5. 防腐涂料, 绿色化, 高性能及多功能化,6. 建筑涂
21、料, 高固体分涂料, 水性涂料, 粉末涂料, 辐射固化涂料, 超耐候性涂料, 功能性涂料,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,7. 汽车涂料, 需求量大, 需求多样化，花色品种变化频繁,8. 特种涂料, 防污涂料, 阴极电泳涂料, 氟炭涂料, 保温涂料, 方向为水性涂料、粉末涂料以及高固体分涂料,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,9. 涂装技术与工艺, 阴极电泳涂装工艺, 静电喷涂工艺,10. 其它有关方面, 涂料辅料, 涂料用颜料, 其它添加剂, 计算机的应用, 粉末静电喷涂, 高红外快速固化技术, 反渗透技术, 机械人喷涂技术,第1章 绪论,涂料与涂装 Paint and Finishing,1.6 本课程学习的主要内容及目的和意义,1.6.1 本课程学习的主要内容,1.6.2 本课程学习的目的和意义, 涂料与涂装技术及涂料工业发展, 涂料各组分特性, 涂料的剂型及生产, 涂料施工与检测,
