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  有机硅基础知识
 

   有机硅一般是指具有 — Si — O — Si — 主链与有机基侧链的聚硅氧烷。聚硅氧烷因主链为 Si — O 结构 , 具有无机物二氧化硅的安全可靠、无毒、无污染、无腐蚀、耐老化及使用寿命长等性能 ; 又因侧链中含有机基团而具有高分子材料的柔韧性及易加工的特点。两者结合使其兼具有机和无机材料的双重优点 , 如优异的防潮、憎水、电气绝缘、耐高低温、化学稳定、消泡、脱模及生理惰性等性能 , 有的品种还具有耐辐射、耐油和耐溶剂等特性。

   聚硅氧烷根据摩尔和结构的质量不同 , 可分为硅油、硅树脂和硅橡胶等。硅油为摩尔质量较低的聚硅氧烷 , 粘度从 0 . 65 ~ 1 000 000 mPa · s 的液体 , 在涂料中主要用作添加剂 ; 硅橡胶是摩尔质量较高的线形聚硅氧烷 , 可通过氧化物在高温下或有机锡在室温下 , 交联形成网状弹性体。有机硅树脂是摩尔质量为 700 ~ 5 000 g / mol 、具有分支结构和多羟基的聚硅氧烷 , 可进一步固化成网状结构 , 是涂料中的重要成膜物质。
 
  
  1  硅油在涂料中的应用 
硅油的品种很多 , 大致分为普通硅油和改性硅油两大类。其中普通硅油又分为非官能性硅油和硅官能性硅油 , 改性硅油又分为共聚硅油、碳官能性硅油和主链改性硅油等。

在油漆中加入极少量的低粘度甲基硅油、聚醚改性硅油、脂肪酸酯改性硅油可防止颜色不匀及起皱 , 并可增加油漆和清漆的鲜艳性。高粘度硅油可作油漆的消泡剂等。

硅油用作胶合板涂料的抗粘剂很有效果。胶 合板涂料通常由氨基醇酸树脂制成 , 涂层硬度较低 , 堆积在一起容易相互粘连 , 强力拉开时涂膜发生破坏 ; 加入约 0 . 5 % 的硅油可避免胶合板粘连。

过去在抛光砖的防污处理方面曾尝试用地板蜡和有机涂层 , 但效果不尽人意。打蜡虽能防污 , 但蜡的保持时间短 , 处理工艺麻烦 ; 而涂覆有机涂层又影响砖面的光泽度。为解决抛光砖的防污问题 , 李勇民等人用硅油制成陶瓷抛光砖防污剂。该防污剂对抛光砖坯体的微孔及表面具有很好的渗透性和结合力 ; 同时 , 涂层的透明度高 , 在抛光砖表面覆盖后对砖的颜色和光泽度无不良影响 ; 对水和多种有机溶剂十分稳定 [ 1 ] 。 Tabuchi 等人用通式为 R 3 Si X 2 (R = 芳基 ; X = 阴离子 ) 的化合物与硅油混合物作渔具及其相关器械的防污剂 , 可延长防污损性 , 阻止海洋生物的生长 [ 2 ] 。

日本研制出以羟基硅油为主要成分、用于船舶结构的室温固化型硅氧烷涂料 [ 3 ] 。以含氢硅油为主要成分的气囊薄膜用聚有机硅氧烷乳液涂料对织物基材附着性好、机械强度高 [ 4 ] 。

Yamazaki 等人用硅油在树脂板和汽车车前灯反光镜用塑料件表面聚合形成耐候性有机硅涂层 , 可防止尘埃干扰 [ 5 ] 。 Kato 等人用含氢硅油制得用于光学仪器的憎水有机硅型蒸汽沉积涂层 , 该涂层的水接触角大于 80 度 , 特别适合于保护相机和双筒镜的镜头 [ 6 ] 。 Hayashi 等人制得 含烷氧基硅烷涂料 , 该涂料可快速固化 , 并可在微米级范围内很好地控制涂膜厚度 ; 所形成的玻璃质涂膜具有足够的柔韧性对基材附着力高 , 耐光、耐划伤、耐冲击、耐有机溶剂性好 [ 7 ] 。

用增强填料与非活性硅油在高剪切条件下混合 , 再与 1 种以上粘度不小于 6 000 mPa · s 的活性聚硅氧烷混合 , 可制得缩合型有机硅防污涂料 [ 8 ] 。将乙烯基二甲基封端的聚二甲基硅氧烷与聚甲基氢硅氧烷和铂硅氧烷催化剂混合 , 可制成飞机用耐化学武器的室温固化型聚硅氧烷涂料。该涂料涂覆在铝材上时 , 可在短时间内室温固化 [ 9 ] 。

Buchrasmussen 等人将硅油型涂料加入工件的模塑原料中 , 然后进行模塑 ; 或先将工件的原材料铸模 , 然后在模塑件表面涂覆该涂料。这种方法最适用于医疗器材 , 如容器或注射器的针筒和柱塞 , 可减少两组件之间的摩擦 , 从而能高精度剂量给药 [ 10 ] 。


 
2  硅树脂在涂料中的应用 
2 . 1  硅树脂 
这类硅树脂在结构上可分为 2 类 , 第一类是分子主链完全由 — Si — O — 键构成的聚硅氧烷 , 第二类是在 — Si — O — 键中引入 B 、 Ti 、 Al 、 Sn 、 Pb 等其它元素构成的聚硅氧烷。

目前 , 已形成规模化生产的硅树脂 , 有美国道康宁公司的绝缘漆用硅树脂和俄罗斯的系列硅树脂 [ 11 ] , 我国的晨光化工研究院和金陵涂料有限公司也有相应的产品。

硅树脂的主要用途是高温防护涂料。美国采用硅树脂作涂料 , 于 20 世纪 70 年代研制出耐 600 ℃ 以上高温的润滑涂料 [ 12 ] 。 Tempil Division 制造了牌号为 Pyromark Series 2500 的航天飞机用有机硅涂料 [ 11 ] 。日本免田化学工业公司在硅树脂中加入无机填料和玻璃料 , 配制成能耐 500 ~ 600 ℃ 高温的涂料 [ 13 ] 。我国也开发出 500 ~ 800 ℃ 的耐温漆。杨德等人以聚有机硅氧烷为基料 , 配制成的 GT 系列、 SO 系列防腐涂料 , 具有常温固化、长期耐高温、耐辐照、去污性优良等特性 , 是核电站高温设备理想的防腐涂料 [ 14 ] 。费伟逸等人在聚硅氧烷主链引入 Si — O — B — 和 Si — O — C 6 H 5 结构 , 合成出有机硅硼聚对苯二酚树脂 , 由此得到的涂层耐温性较好 ; 与聚碳硅烷树脂复合使用时 , 耐热性更好

硅树脂还具有较好的保光性 , 用硅树脂涂覆铝和铝合金材料可提高其保光性 ; 同时涂层还具有防粘性 , 因而可防止或减少污损 [ 16 ] 。硅树脂还可用于防冰雪屋顶材料和耐污损轮子及体育馆圆形屋顶的耐污透明涂料 [ 17 ~ 19 ] 。硅树脂还可制成能形成氧化膜的液态涂料 [ 20 ] 。 Mochinaga 等人以硅树脂为基料得到涂覆陶瓷材料的有机硅组合物 [ 21 ] 。在硅树脂中加入合适的固化剂可制得长效防污性低温固化涂料 [ 22 ,23 ] 。 Kuwata 等人制得的水性有机硅涂料 , 特别适于橡胶、纤维等基材表面的涂覆 , 赋予基材表面优异的耐磨性和润滑性 [ 24 ] 。 Takeshita 等人用有机硅化合物与氧化锡、氧化钛和氧化锆等制得与眼镜片的无机防眩面漆层具有良好附着力的耐候性涂料 [ 25 ] 。

美国 Owens -Illinois 公司于 20 世纪 60 年代首先开发出外观象玻璃、高度交联的硅树脂。该树脂透明坚硬 , 可作为透明材料的耐搔抓防护层 ; 涂于金属表面 , 不仅能保持金属本色 , 并能使金属耐化学腐蚀、大气腐蚀、耐磨、易于清洗。例如 , 表面涂有 SHC -1000 耐搔抓有机硅涂料的聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯透明材料 , 在磨蚀机上磨蚀 1000 次后 , 其混浊度只有 2 % ~ 4 % ; 而未涂覆的材料其混浊度大于 3 % 。 SHC -1000 在紫外光下暴露 1000 h 后不变黄 , 且不失去粘接性 ; 涂有 SHC -1000 的透明塑料浸泡在汽油、酮、酯、芳烃碳氢化合物等溶剂中 , 应力开裂现象降低。将 SHC -1000 涂到喷涂有金属的塑料制件上可代替镀铬。此外 , 该涂料还可用作眼镜片、宇航罩、仪表盖、手表表面、安全面罩、娱乐用面罩以及抛光铝和其它柔质金属表面的耐搔抓防护涂层 [ 26 ] 。

另外 , 由硅树脂、光学半导体和表面活性剂可制备具有优良抗菌性、防污性、抗静电性、防雾性和耐候性的功能性涂料 [ 27 ] 。 
 
2 . 2  改性硅树脂 
硅树脂由于价格昂贵 ; 附着力和耐有机溶剂性能差 ; 而且固化温度高、固化时间长 ( 如在 225 ℃ 需固化 1 h 左右 ), 不便于大面积施工 , 所以 , 直接用作涂料的成膜物质受到限制。为充分发挥硅树脂的优点 , 同时克服它的缺点 , 可用有机树脂对其进行改性。

改性的重要途径是通过聚硅氧烷链上的自由 羟基与其它化合物或聚合物上的活性基团 , 如羟基、羧基和异氰酸酯等反应 ; 但是 , 当聚硅氧烷上的羟基与其它基团反应时 , 硅羟基本身也可以相互反应 , 以致形成凝胶。为了控制硅羟基的自缩合反应 , 可以先将其烷基化 , 如甲醚化。硅树脂与其它树脂间的反应可先在溶液中完成 ; 也可以在成膜时完成 , 既可以是单组分的 , 也可以是双组分的。

用有机硅对其它树脂进行改性 , 用量一般在 30 % ~ 50 % 。低于 30 % , 改性不明显 ; 高于 50 % , 成本太高。近年来国内外有机硅改性树脂主要的有以下几种。 
 
2 . 2 . 1 醇酸改性硅树脂 
最早的改性方法非常简单 , 将硅树脂直接加到反应达终点的醇酸树脂反应釜中即可。硅树脂在高温下可与醇酸树脂通过共价键相连 , 但也可能大部分硅树脂只是与醇酸树脂混溶。为了改进有机树脂与硅树脂的相容性 , 硅树脂中常含一些长链烷基。通过这样简单的混合 , 醇酸树脂的室外耐候性大大改进。一般来说 , 与高甲基含量的硅树脂改性的醇酸树脂相比 , 高苯基含量的硅树脂改性的醇酸树脂的热塑性较好、气干速度较快和相容性较好。

另一种改性方法是制备反应性的有机硅低聚物 , 使其与醇酸树脂上的自由羟基反应 ; 也可将有机硅低聚物作为多元醇和醇酸树脂进行共缩聚。有机硅改性醇酸树脂的耐候性更好 , 其耐候寿命可达 8 ~ 10 年 , 适合于永久性建筑及设备 ( 如高压输电线路、铁路桥梁、货车、采油设备以及各种农业机械等 ) 的涂装 , 及严寒气候条件下航行的海洋船舶的涂装。有机硅改性醇酸树脂主要为气干性 , 也可用作氨基醇酸漆。一种有机硅改性的氨基醇酸树脂漆在美国佛罗里达曝晒场 , 经 3 年暴晒后的光泽度仍可达 70 % , 而未改进的仅 18 % [26 ] 。

Kishimoto 等人合成的有机硅醇酸树脂涂料 , 具有在银基材上附着力好和透明度高的优点 [28 ] 。华中理工大学用羟基聚硅氧烷、豆桐油醇酸低聚物共缩聚得到的醇酸 - 有机硅共聚树脂 , 耐水性、耐候性和耐热性得到明显改善 [ 29 ] 。山西化纤所将乙氧基羟基硅树脂与醇酸树脂共缩聚 , 所得树脂经 200 ℃ 烘干 , 抗弯曲性能和耐热性提高、附着力好 , 防水和耐盐水性得到提高 [ 30 ] 。 
 
2 . 2 . 2  聚酯和聚丙烯酸 ( 酯 ) 改性硅树脂 
近年来 , 聚酯和聚丙烯酸 ( 酯 ) 改性有机硅涂料因具有优异的耐候性、耐酸性、耐沾污性和对无机基材的附着力而倍受青睐 [31 ,32 ] 。

端羟基的聚酯和聚丙烯酸酯均可用多羟基的有机硅低聚物 ( 每分子的平均羟基数为 3 . 5 个左右 ) 进行改性 , 有机硅上的羟基需先进行醚化 , 然后在催化剂 ( 如四丁基锡或四异丙基锡 ) 存在下 , 于 140 ℃ 左右进行反应 , 通过粘度变化确定反应终点。此类改性树脂固化温度低 ( 甚至可以室温固化 ) 、介电性能优异、粘附性良好、耐水防潮性、保光性、抗粉化性更好。

硅树脂与聚丙烯酸酯或聚酯中的羟基间的反应也可导致交联 , 而这种交联反应可在涂布以后高温下完成 ; 故可用作卷钢涂料的成膜物 , 300 ℃ 下烘 90 s , 辛酸锌作催化剂。所得涂层具有很好的耐候性、高温稳定性和低温柔性 ; 其缺点是长期置于高温条件下漆膜易变软 , 从而易被损伤。而将其置于一般条件下时 , 漆膜又可变硬 ; 可以 , 变软的原因可能是交联反应的逆反应。为了克服这一问题 , 涂料中可加入少量有机树脂以促进硅树脂与聚丙烯酸酯或聚酯间进行二次固化。

以聚酯 - 硅氧烷共聚物为基料的涂料可用于机械零件表面的保护或装饰 [ 33 ] 。涂料工业研究设计院以聚酯 - 硅树脂为基料、脂肪族异氰酸酯为固化剂制成的涂料 , 主要用于大型民用客车及汽车的涂装 [ 34 ] 。上海振华造漆厂研制出的有机硅聚酯卷材涂料 , 人工老化实验可从 1 000 h 提高至 2 000 h , 户外耐候性、保光性、保色性、 T 弯曲性等也有较大提高 [35 ] 。浙江工业大学采用有机硅氧烷原位接枝聚合的方法改性丙烯酸树脂 , 既提高了材料的物理机械性能 , 又提高了材料的耐热性、耐溶剂性和耐盐雾性 [36 ] 。 1989 年日本涂料公司开发出一种以有机硅丙烯酸树脂为基料的室内涂料 , 涂层耐紫外线、耐大气老化及耐腐蚀性气体 , 性能良好、成本低廉。 Masuda 采用乳液聚合得到耐污损性、耐水性和耐候性俱佳的丙烯酸酯有机硅水性涂料 [37 ,38 ] 。 Hauri 等人研制出室温固化型双组分水性有机硅 - 丙烯酸涂料 [39 ] 。 Tanaka 等人用丙烯酸酯与硅树脂合成了贮存稳定性和柔韧性好的涂料 [40 ] 。而 Furuya 等人用硅树脂和甲基丙烯酸甲酯等制得分散性和贮存性优异的水稀释性有机硅涂料 , 所形成的涂层具有亲水性 [ 41 ] 。另外 , 用丙烯酸酯与有机硅大分子聚合 , 可得表面改性用的有机硅嵌段共聚物。含有该聚合物的涂料能赋予基材表面良好的耐水性、耐候性、耐化学品性、耐沾污性和耐溶剂性 [42 ] 。陈安仁等人合成了低污染、高透气性的丙烯酸改性硅树脂及涂料 [43 ] 。上海威尔公司开发出的有机硅改性丙烯酸树脂漆 , 具有优良的抗污染性、耐化学腐蚀性 , 同时不回粘、不吸尘。潮气固化的有机硅 - 丙烯酸树脂涂料 , 其耐候性能不亚于氟树脂涂料 , 而售价仅为后者的 1/3 , 与有机硅改性醇酸树脂一样 , 被推荐为重防腐蚀涂料系统中的户外耐候面漆。 
 
2 . 2 . 3  环氧改性硅树脂 
硅树脂与环氧树脂反应可得到环氧改性硅树脂 , 其反应主要发生在硅树脂中的羟基和环氧树脂上的羟基之间 , 环氧树脂中的环氧基不受影响 , 但可在以后的交联反应中起作用。

近年来 , 国内外对有机硅改性环氧树脂进行了大量的研究工作。美国 Ameron 国际公司研制出牌号为 PSX700 的高性能环氧 - 有机硅涂料 , 并获得专利 [ 45 ] 。 Coatings American 有限公司研制出适合于炊具和灶具用的含有机硅的耐热环氧树脂粉末不粘涂料 [45 ] 。日本的 Nakamura 等人研制出含烷氧基硅烷或硅酸酯的可固化环氧面漆 [ 46 ] 。而 Hasegawa 等人采用环氧改性硅树脂制得机械强度和耐酸性均好的金属涂料 [ 47 ] 。 Matsou 等人以制得机械强度和耐酸性均好的金属涂料 [ R 1 = 环氧封端的烷基 ; R 2 = ( 取代 ) 烷基、链烯基、芳基 ;R 3 = 低级烷基、链烯基、芳基 ; x = 1 、 2 ; y= 0 、 1 ] 为原料 , 在引发剂存在下聚合 ; 再于酸或碱催化剂存在下 , 水解聚合制成聚硅氧烷 , 含有上述聚硅氧烷的涂料具有良好的耐热性、韧性和柔软度 [48 ] 。西安航空发动机公司以环氧改性硅树脂为基料、添加铝粉、玻璃料及助剂制成的涂料 , 耐海水热循环、耐 600 高温、耐高温润滑油、燃油、液压油等性能均超过英国材料标准要求 [ 49 ] 。武汉材料保护研究所采用环氧树脂与有机硅缩聚 , 所得产物不仅提高耐热性 , 而且防腐性能良好 [ 50 ] 。天津大学采用羟基封端的聚甲基苯基硅氧烷与环氧树脂反应 , 得到具有海岛状结构的接枝聚合物 , 其耐热性和耐水性良好 [ 51 ] 。 
 
2 . 2 . 4  聚氨酯改性硅树脂 
以多异氰酸酯或异氰酸酯为链端的树脂可与硅树脂反应 , 得到含自由异氰酸酯基团的聚氨酯改性硅树脂 , 它不仅可在室温下潮气固化 , 还可以显著提高有机硅的附着力、耐磨性、耐油及耐化学品性。日本的 Ikeda 用含有多元醇和有机硅改性的聚氨酯预聚物制得指干性、憎水性和耐候性均好的涂料 [ 52 ] 。 Ishino 等人制得有机硅改性聚氨酯涂料 , 用其罩面的仿木质装饰材料具有良好的抗沾污性和耐磨性 [ 53 ] 。 Ogawa 等人用有机硅与多异氰酸酯合成的溶液涂于聚酯膜上 , 于 120 ℃ 下固化 60 s , 所形成的涂膜动摩擦系数为 0 . 56 , 防粘性好 [54 ] 。

含有聚硅氧烷的聚氨酯加成物可用作自行车座、方向盘、手柄和仪器面板等模件的脱模剂 [55 ] 。用聚硅氧烷改性多异氰酸酯交联的丙烯酸树脂 , 所形成的涂膜容易清洗 , 并且在去除乱涂乱画污渍后不必重涂 [56 ] 。美国 Ameron 国际公司制得一种在潮气下固化的聚硅氧烷聚氨酯涂料 , 成膜具有良好的耐化学品性和耐候性、张力及剪切强度高、伸长率高 , 这类组合物可用于制备比常规潮气固化性聚氨酯涂膜更厚的涂料 [ 57 ] 。 Griswold 等人将缩合或加成固化的有机硅乳液与水性聚氨酯乳液构成的防粘组合物涂于基材 ( 如纸张 ) 上并固化 , 可形成无需垫板、可印刷的防粘涂层 [58 ] 。

中蓝晨光化工研究院在普通的异氰酸酯乳液 高皮革的耐湿性、耐寒性 ; 该乳液贮存时间长 , 中引入铵盐做亲水基 , 然后与有机硅共聚 , 以提 同时省去了制革中的甲醛固定工艺 [ 59 ] 。西安交 通大学用丙三醇和蓖麻油异氰酸酯对硅树脂进 改性 , 改善了硅树脂的抗冲击性能 [ 60 ] 
 
 
 
3  硅橡胶在涂料中的应用 
硅橡胶按其硫化方式可分为热硫化和室温硫化两大类。摩尔质量在 50 ~ 80 万 g/ mol 的直链聚硅氧烷均属热硫化橡胶 , 常用过氧化物作交联剂 , 并配以各种添加剂 , 在炼胶机上混炼 , 然后采用模压、挤出、压延等方法制成各种橡胶制品。热硫化硅橡胶作为涂料应用相对较少。但在医疗器械方面有较好的应用。如涂覆硅橡胶的超细纤维布可制成人造皮 , 用于大面积烧伤病人的抢救 ; 这种人造皮具有如下优点 : 对烧伤创面具有较好的粘附力 , 保护创面 , 防止细菌入侵 ; 可 减少创面渗出液 ; 对机体无毒、无刺激、过敏反应 ; 质轻、消毒简单 , 易保存和携带。

室温硫化硅橡胶通常为羟基封端、摩尔质量在 1 ~ 8 万 g/ mol 左右的直链聚硅氧烷 , 又称液体硅橡胶。羟基封端的液体硅橡胶采用多官能团的有机硅化合物 ( 如四乙氧基硅烷 ) 作交联剂 , 并用有机金属化合物 ( 如二月桂酸二丁基锡 ) 作催化剂 , 配合其它添加剂可在室温下缓慢缩聚成三维网络结构。根据商品形式 , 又分为单组分和双组分室温硫化硅橡胶。前者是将基胶、填料、交联剂或催化剂在无水条件下混合均匀、密封包装 , 使用时遇空气中的潮气即自行交联 ; 后者是将基胶和交联剂或催化剂分开包装 , 使用时按一定配比混合 , 进行交联反应 , 不受环境湿气影响。

室温硫化硅橡胶除具有优异的耐氧化性、耐臭氧性、电绝缘性、生理惰性、耐烧蚀性及宽广的高低温交变性外 , 还具有使用方便等特点 , 并能就地成型 , 不需要专门的加热加压设备。以硅橡胶粉为原料 , 可制得滑动性和耐久性均好的刮水板橡胶用涂料 [ 61 ] 。 Kishihara 等人将硅油与硅橡胶混合制成硅橡胶型防污涂料 , 其防污性能可达 2 年 [ 62 ] 。 Mori 等人用液体硅橡胶制成用于防粘平整表面的硅橡胶涂料 [ 63 ] 。

由室温硫化硅橡胶分散液与聚氨酯泡沫橡胶复合而成的建筑涂料可用于屋顶的隔离 , 能有效防止渗水 , 减少取暖费用和空调费用 , 节约能源。这种涂料还可用于管道、受热容器和储罐等的隔离 , 具有良好的保温效果。室温硫化橡胶还可用作烧蚀涂层 [ 26 ] 。 
 
4 硅烷偶联剂
 
硅烷偶联剂是由硅氯仿( HSiCl 3 )和带有反应性基团的不饱和烯烃在铂氯酸催化下加成,再经醇解而得。硅烷偶联剂实质上是一类具有有机官能团的硅烷,在其分子中同时具有能和无机质材料(如玻璃、硅砂、金属等)化学结合的反应基团及与有机质材料(合成树脂等)化学结合的反应基团。可用通式 Y ( CH 2 ) nSiX 3 表示,此处, n=0 ~ 3 ; X -可水解的基团; Y 一有机官能团,能与树脂起反应。 X 通常是氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基、乙酰氧基等,这些基团水解时即生成硅醇( Si(OH) 3 ) , 而与无机物质结合 , 形成硅氧烷。 Y 是乙烯基、氨基、环氧基、甲基丙烯酰氧基、巯基或脲基。这些反应基可与有机物质反应而结合。

因此,通过使用硅烷偶联剂,可在无机物质和有机物质的界面之间架起 " 分子桥 " ,把两种性质悬殊的材料连接在一起, 起提高复合材料的性能和增加粘接强度的作用。 硅烷偶联剂的这一特性最早应用于玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)上, 作玻璃纤维的表面处理剂,使玻璃钢的机械性能、电学性能和抗老化性能得到很大的提高 , 在玻璃钢工业中的重要性早已得到公认。目前,硅烷偶联剂的用途已从玻璃纤维增强塑料( FRP )扩大到玻璃纤维增强热塑性塑料( FRTP )用的玻璃纤维表面处理剂、无机填充物的表面处理剂以及密封剂、 树脂混凝土、水交联性聚乙烯、树脂封装材料、壳型造型、轮胎、带、涂料、胶粘剂、研磨材料(磨石)及其它的表面处理剂。

在硅烷偶联剂这两类性能互异的基团中,以 Y 基团最重要、它对制品性能影响很大,起决定偶联剂的性能作用。只有当 Y 基团能和对应的树脂起反应, 才能使复合材料的强度提高。一般要求 Y 基团要与树脂相容并能起偶联反应。所以,一定的树脂得选择含适当 Y 基团的硅烷偶联剂。 当 Y 为无反应性的烷基或芳基时,对极性树脂是不起作用的,但可用于非极性树脂,如硅橡胶、聚苯乙烯等的胶接中。当 Y 含反应性官能基,要注意它与所用树脂的反应性及相容性。当 Y 含氨基时,是属于催化性的,能在酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛的聚合中作催化剂,也可作为环氧和聚氨酯树脂的固化剂,这时偶联剂完全参与反应,形成新键。氨基硅烷类的偶联剂是属于通用型的 , 几乎能与各种树脂起偶联作用,但聚酯树脂例外。 x 基团的种类对偶联效果没有影响。

因此,根据 Y 基团中反应基的种类,硅烷偶联剂也分别称为乙烯基硅烷、氨基硅烷、环氧基硅烷、巯基硅烷和甲基丙烯酰氧基硅烷等,这几种有机官能团硅烷是最常用的硅烷偶联剂。 
 
硅烷偶联剂的应用大致可归纳为三个方面:
 
(一)用于玻璃纤维的表面处理,能改善玻璃纤维和树脂的粘合性能,大大提高玻璃纤维增强复合材料的强度、电气、抗水、抗气候等性能,即使在湿态时,它对复合材料机械性能的提高,效果也十分显著。目前,在玻璃纤维中使用硅烷偶联剂已相当普遍,用于这一方面的硅烷偶联剂约占其消耗总量的 50 %,其中用得较多的品种是乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等。

(二)用于无机填料填充塑料。可预先对填料进行表面处理,也可直接加入树脂中。能改善填料在树脂中的分散性及粘合力,改善工艺性能和提高填充塑料(包括橡胶)的机械、电学和耐气候等性能。

(三)用作密封剂、粘接剂和涂料的增粘剂,能提高它们的粘接强度、耐水、耐气候等性能。 硅烷偶联剂往往可以解决某些材料长期以来无法粘接的难题。

硅烷偶联剂作为增粘剂的作用原理在于它本身有两种基团;一种基团可以和被粘的骨架材料结合;而另一种基团则可以与高分子材料或粘接剂结合,从而在粘接界面形成强力较高的化学键,大大改善了粘接强度。硅烷偶联剂的应用一般有三种方法:一是作为骨架材料的表面处理剂;二是加入到粘接剂中,三是直接加入到高分子材料中。从充分发挥其效能和降低成本的角度出发,前两种方法较好。

硅烷偶联剂在胶粘剂工业的具体应用有如下几个方面:

(一)用于玻璃纤维的表面处理,能改善玻璃纤维和树脂的粘合性能,大大提高玻璃纤维增强复合材料的强度、电气、抗水、抗气候等性能,即使在湿态时,它对复合材料机械性能的提高,效果也十分显著。目前,在玻璃纤维中使用硅烷偶联剂已相当普遍,用于这一方面的硅烷偶联剂约占其消耗总量的 50 %,其中用得较多的品种是乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等。

(二)用于无机填料填充塑料。可预先对填料进行表面处理,也可直接加入树脂中。能改善填料在树脂中的分散性及粘合力,改善工艺性能和提高填充塑料(包括橡胶)的机械、电学和耐气候等性能。

(三)用作密封剂、粘接剂和涂料的增粘剂,能提高它们的粘接强度、耐水、耐气候等性能。 硅烷偶联剂往往可以解决某些材料长期以来无法粘接的难题。

硅烷偶联剂作为增粘剂的作用原理在于它本身有两种基团;一种基团可以和被粘的骨架材料结合;而另一种基团则可以与高分子材料或粘接剂结合,从而在粘接界面形成强力较高的化学键,大大改善了粘接强度。硅烷偶联剂的应用一般有三种方法:一是作为骨架材料的表面处理剂;二是加入到粘接剂中,三是直接加入到高分子材料中。从充分发挥其效能和降低成本的角度出发,前两种方法较好。

硅烷偶联剂在胶粘剂工业的具体应用有如下几个方面:

•  在结构胶粘剂中金属与非金属的胶接,若使用硅烷类增粘剂,就能与金属氧化物缩合,或跟另一个硅烷醇缩合,从而使硅原子与被胶物表面紧紧接触。如在丁腈酚醛结构胶中加入硅烷作增粘剂,可以显著提高胶接强度。

•  在胶接玻璃纤维方面国内外已普遍采用硅烷作处理剂。它能与界面发生化学反应,从而提高胶接强度。例如,氯丁胶胶接若不用硅烷作处理剂时,胶接剥离强度为 1.07 公斤 /厘米 2 ,若用氨基硅烷作处理剂,则胶接的剥离强度为 8.7 公斤 /厘米 2 。

•  在橡胶与其他材料的胶接方面,硅烷增粘剂具有特殊的功用。它明显地提高各种橡胶与其它材料的胶接强度。例如,玻璃与聚氨酯橡胶胶接时,若不用硅烷作处理剂,胶的剥离强度为 0.224 公斤 /厘米 2 ,若加硅烷时,剥离强度则为 7.26 公斤 /厘米 2 。

•  本来无法用一般粘接剂解决的粘接问题有时可用硅烷偶联剂解决。如铝和聚乙烯、硅橡胶与金属、硅橡胶与有机玻璃,都可根据化学键理论,选择相应的硅烷偶联剂,得到满意的解决。例如,用乙烯基三过氧化叔丁基硅烷( Y 一 4310 )可使聚乙烯与铝箔相粘合;用丁二烯基三乙氧基硅烷可使硅橡胶与金属的扯离强度达到 21.6 ~ 22 .4 公斤 /厘米 2 。

一般的粘接剂或树脂配合使用偶联剂后不仅能提高粘合强度,更主要的是增加粘合力的耐水性及耐久性。如聚氨基甲酸酯和环氧树脂对许多材料虽然具有高的粘合力,但粘合的耐久性及耐水性不太理想;加入硅烷偶联剂后,这方面的性能可得到显著的改善。
  在结构胶粘剂中金属与非金属的胶接,若使用硅烷类增粘剂,就能与金属氧化物缩合,或跟另一个硅烷醇缩合,从而使硅原子与被胶物表面紧紧接触。如在丁腈酚醛结构胶中加入硅烷作增粘剂,可以显著提高胶接强度。

•  在胶接玻璃纤维方面国内外已普遍采用硅烷作处理剂。它能与界面发生化学反应,从而提高胶接强度。例如,氯丁胶胶接若不用硅烷作处理剂时,胶接剥离强度为 1.07 公斤 /厘米 2 ,若用氨基硅烷作处理剂,则胶接的剥离强度为 8.7 公斤 /厘米 2 。

•  在橡胶与其他材料的胶接方面,硅烷增粘剂具有特殊的功用。它明显地提高各种橡胶与其它材料的胶接强度。例如,玻璃与聚氨酯橡胶胶接时,若不用硅烷作处理剂,胶的剥离强度为 0.224 公斤 /厘米 2 ,若加硅烷时,剥离强度则为 7.26 公斤 /厘米 2 。

•  本来无法用一般粘接剂解决的粘接问题有时可用硅烷偶联剂解决。如铝和聚乙烯、硅橡胶与金属、硅橡胶与有机玻璃,都可根据化学键理论,选择相应的硅烷偶联剂,得到满意的解决。例如,用乙烯基三过氧化叔丁基硅烷( Y 一 4310 )可使聚乙烯与铝箔相粘合;用丁二烯基三乙氧基硅烷可使硅橡胶与金属的扯离强度达到 21.6 ~ 22 .4 公斤 /厘米 2 。

一般的粘接剂或树脂配合使用偶联剂后不仅能提高粘合强度,更主要的是增加粘合力的耐水性及耐久性。如聚氨基甲酸酯和环氧树脂对许多材料虽然具有高的粘合力,但粘合的耐久性及耐水性不太理想;加入硅烷偶联剂后,这方面的性能可得到显著的改善。 
 
硅烷偶联剂的其它方面应用还包括:
 
使固定化酶附着到玻璃基材表面 
油井钻探中防砂
通过防吸湿作用,使荧光灯涂层具有较高的表面电阻
提高液体色谱柱中有机相对玻璃表面的吸湿性能
使砖石表面具有憎水性 
 
硅烷偶联剂新开发的一项重要应用是用于生产水交联聚乙烯,这项工艺是美国陶康宁公司开发的,目前已商业化。近年来,国内在用有机硅乳液处理毛纺织物的试验中,发现用硅烷偶联剂与有机硅乳液并用,可以提高毛纺织物的服用性能。
 
 
 
 
 
  
  涂料基础知识
  
   
1.0 漆料组成涂料 : 成膜物质、颜料及填料、助剂、溶剂
 
 
2.0 漆料分类
 
2.1 按成膜物质为基础分类
 
甲:按中华人民共和国国家标准

GB2705-81 分类方法  •  油脂漆

•  天然树脂漆

•  酚醛树脂漆

•  沥青漆

•  醇酸树脂漆

•  氨基树脂漆  •  硝基漆

•  纤维素漆

•  过氯乙烯漆

•  烯树脂漆

•  丙烯酸漆

•  聚酯漆  •  环氧树脂漆

•  聚氨酯漆

•  元素有机漆

•  橡胶漆

• 其它漆 
乙:按我国生产计划统计分类方法 
•  清漆

•  厚漆

•  油性调合漆

•  油性防锈漆

•  其它油脂漆

•  酯胶清漆

•  酯胶调合漆 
•  酯胶磁漆

•  酯胶底漆

•  松香防污漆

•  其它天然树脂漆

•  酚醛清漆

•  酚醛调合漆

•  酚醛磁漆 
•  酚醛防锈底漆

•  其它酚醛漆

•  沥青清漆

•  沥青烘漆

•  沥青漆底

•  其他沥青漆

•  醇酸清漆 
 
2.2 按用途分类
 
•  建筑涂料

•  车辆涂料

•  船舶涂料

•  桥梁涂料  •  家具涂料

•  标志涂料

•  电绝缘涂料

•  导电涂料  •  耐药品涂料

•  防蚀涂料

•  耐热涂料

•  防火涂料  •  示温涂料

•  发光涂料

•  杀虫涂料

•  塑胶涂料 
 
2.3 按涂装方法
 
•  刷涂用涂料

•  浸涂用涂料  •  淋涂用涂料

•  滚涂用涂料  •  辊涂用涂料

•  喷涂用涂料  •  静电涂装用涂料

•  电沉积涂料等 
 
2.4 按涂装工艺分类
 
(1) 底涂涂料 (2) 中涂涂料 (3) 上涂涂料等
 
2.5 按干燥方法分类
 
(1) 常温干燥涂料 (2) 烘干涂料 (3) 冷固化涂料 (4) 电子束固化涂料等 (5) 紫外线固化涂料
 
2.6 按光泽分类
 
(1) 高光漆 (2) 半光漆 (3) 哑光漆等
 
2.7 按形态分类
 
•  溶剂型涂料

•  水溶性涂料  •  乳胶涂料

•  粉末涂料  •  单组份涂料

•  双组份涂料  •  固体涂料 
 
 
 
3.0 涂料功能
 
保护物体  所谓保护指涂料所具有的防锈性,耐水性,防蚀性,耐候性等,即提高物体表面抵抗能力的功能。 
装饰物体  所谓装饰指涂料赋予物体以色彩,光泽,花纹,美术图案立体感,即可以美化物体外观的功能。 
对物体赋予特殊功能

 

 

( 1 )机械

( 2 )物理

( 3 )热

( 4 )电

( 5 )光

( 6 )生理

( 7 )机能维持  涂料迄今主要用于物体的保护和装饰,但随着四化进程的加速,国民经济各部门和人类日常生活将对涂料提出各种各样的新要求,要求涂料根据物体使用条件要具备各种特殊功能,因而出现了各种特殊功能的功能性涂料,这种涂料能赋予物体新的特殊功能。

例如:提高塑料表面硬度用的耐擦伤性涂料;防止车体受砂石打坏的防崩裂性涂料等。

例如:可剥性涂料,防止结露涂料;防止贴纸涂料;防滑涂料等。

例如:防火涂料,耐热涂料,示温涂料等。

例如:绝缘涂料;导电涂料;电磁波吸收涂料等。

例如:发光涂料,感光涂料等。

例如:防污涂料;杀虫涂料等

例如:用于船舶防护的自抛光涂料等。 
 
 
4.0 涂料用途
 
4.1  涂料用于农业 , 可涂饰拖拉机、农机具、联合收割机等。
 
4.2  涂料用于交通运输业,可涂饰汽车、客车、机车车辆、电气车辆、飞机、船舶、铁路桥梁、道路画线、 交通标志、集装箱等。
 
4.3 涂料用于建筑工业,可涂饰住宅、机关、医院、学校、工厂、影剧院、文化馆、体育馆、集体宿舍、高层建筑等。
4.4 涂料用于轻工业,可涂饰自行车、缝纫机、钟表、塑料制品等。
4.5 涂料用于家用电器,可涂饰洗衣机、电风扇、电冰箱、电视机、收录机等。
4.6 涂料用于家庭,可涂饰居室、客厅、厨房、浴室、厕所、门窗、地板以及木铁家具等
4.7 涂料用于机电工业,可涂饰机床、水泵、冲压设备、重型机械、电机、潜水泵、发电机组等。
4.8 涂料用于电讯工业,可涂饰通讯器材、雷达、铁塔等。
4.9 涂料用于化学工业,可涂饰化工装置、反应斧、合成塔以及化工管路等
4.10 涂料用于石油开采,可涂饰输油管道、溶剂贮罐以及石油钻探装置等。
4.11 涂料用于冶金工业,可涂饰各种金属材料、钢铁制品、彩色金属板及预涂钢板等。
4.12 涂料用于重工业,可涂饰矿山机械、冶炼机械设备等。
4.13 涂料用于海洋开发,可涂饰海洋构造物、海洋考察用仪器设备、海洋石油开发采用钻井平台等。
4.14 涂料用于科学研究及尖端技术,可涂饰人造卫星、宇宙飞船等。
4.15 涂料用于国防军工,可涂饰坦克、装甲车、舰艇、军用飞机等。
 
 
5.0 涂料施工程序
 
涂料施工程序是涂料涂装中必须遵循的原则,涂料与施工的关系是相辅相成的。

涂漆前的准备工作

涂漆前的准备工作十分重要。做好涂漆前的各种准备工作对满足涂漆产品的要求,取得优良的涂层就有了保证。
 
1 .涂漆产品的使用环境条件
 
依据产品设计规定的技术条件,明确产品涂漆后,用于户外、户内、干燥带、湿热带、矿井下或是高温、高热、低温等环境;了解产品对防腐程度的需要;对涂层要求是保护性好、还是装饰性能高等,这些技术上的要求必须在涂漆前了解清楚,它关系到涂料的选择、配套、配制及施工程序及施工方法。
 
 
2 .涂漆产品的材质及表面状况
 
钢铁材料、非铁金属材料表面涂漆,材质不同,使用的涂料是不同的。选用不当,就会影响涂装质量,也不能满足产品要求。涂料品种繁多,性能各异,不同类别、品种的涂料只有涂覆在相适应的材质上的底层、中间、面层,才能发挥出各自的作用。不同金属对底漆的选择如表所示。
 
不同金属对底漆的选择
 
金属名称  选用底漆品种 
钢铁材料(钢铁、铸钢、铸铁)  铁红醇酸底漆、铁红环氧底漆、铁红纯酚醛底漆、铁红过氯乙烯底漆、沥青底漆、磷化底漆、红硝基底漆、红丹防锈底漆、丙烯酸底漆、铁红富锌底漆、铁红纯酚醛电泳底漆,铁红环氧电泳漆、粉末涂料等 
铝及合金、压铸铝合金 锌黄纯酚醛底漆、锌黄环氧底漆、铁红环氧电泳底漆、磷化底漆等 
铜及铜合金  锌黄纯酚醛底漆、锌黄环氧底漆、磷化底漆、铁红醇酸底漆、铁红环氧底漆等 
锌及锌合金  磷化底漆、锌黄纯酚醛底漆等 
钛合金  氧化橡胶底漆 
 
 
不同材质产品涂漆选用适宜底漆以适应涂料与产品表面的结合力。防腐效果,同时还关系到底漆与中间涂层、表面涂层涂料的结合,为达到一定的装饰外观,需要多层涂装,对涂料的施工程序、施工方法有着直接的影响。

涂漆前,对涂漆产品的表面状况要有清楚的了解,诸如产品表面被腐蚀和污染的程度,腐蚀与污染物质的种类、性质、产品表面的平整度,产品的形状及粗糙度,以便为涂漆前的表面处理提供正确的选择方法。
 
 
3 .涂装精度及配套体系
 
涂装质量的等级标准,目前国家正在制定,各个行业均有自己的标准。其主要依据是根据不同产品的使用环境条件,要求具有不 的保护及装饰性或其它特殊要求制定的。如一般涂漆产品与出口产品,一般产品与创优产品要求都有各自的等级标准。要求涂层的精度,即标准不同,则在涂料施工程序及施工方法上就要区别对待。

一般保护性防腐涂层二至三层就可满足要求,装饰性较高的涂层或重防腐蚀性涂层则需多层涂装。涂料相互之间的配套性是严格的,涂漆的准备工作中对此应当给予十分重视。涂料的配套性不好,不但达不到产品涂漆的技术要求,漆膜质量差,还完全可能因涂层质量问题而贻误工期。配套得好,底、中、面漆膜对金属表面及涂层结合力强,附着牢固,体现出涂料不同品种的各自作用,最终才能制得优良的涂层,取得理想效果。
 
 
4 .正确选择涂料及涂装方法
 
涂漆前的准备工作,要做到对涂漆产品的使用环境条件、涂漆产品的材质及表面状况、涂漆产品要求涂层的等级标准及配套体系的了解,就要正确的选择能够满足上述要求的优质涂料。选择涂料时,既要考虑性能、用途方面的需要,又要考虑多层涂料的配套性好,也要注意其施工性,当然经济效果也是不可忽视的。

选用能够达到产品涂层性能要求的涂料,正确合理的进行施工,这就是涂装方法要恰当。不同品种、性能、用途的涂料,采用不同的施工方法,才能取得质量优良的涂层。如产品要求光滑平整、丰满度高、色彩鲜艳的装饰性漆膜外观、喷涂方法是适宜的,而刷涂将适得其反。这是涂漆前应慎重考的问题。
 
 
5 .做好估工估料
 
涂漆前,根据涂漆产品的批量,按单位涂漆面积,较准确地计算出涂料及其稀释剂、各种辅助材料的需要,便于涂装施工前做好准备。备用多了会造成部分材料浪费;备用少了会产生窝工现象。工时的估算也是重要的, 以单件产品涂漆时间(需一道涂或 2-3 道涂累计)即操作时间加辅助时间的总工时,计算出批量生产的班或日工时。
 
 
6 .施工操作前的准备工作
 
•  检查所有使用设备及工具是否良好,如发现故障,应及时修理好后再行施工。

•  按工艺规定调制涂料颜色,粘度,并过滤。

•  配带好劳动保护用品,打开全部通风排尘装置。
 
 
 
6.0 涂料的施工
 
多功能,质量优良涂料,在产品表面成膜后能够显示它应有的作用,需要涂料施工者具备高超的涂装技术,进行正确的施工,才能很好地达到涂装目的。
 
1 .表面处理
 
表面处理对涂料施工质量有着重要影响,质量优良的涂料和相适宜的施工方法是取得制品表面优良涂层的两个关键。而称为涂装三要素之一的表面处理是必不可少的施工程序。

表面处理是涂漆前准备工作的重要内容。依据被涂漆件使用环境条件,涂漆前,被涂件的材质、表面状态、选用的涂料特性、施工方法等,选择相应的表面处理方法。特别对装饰性要求高的涂漆件及选用高保护性能涂料,特殊使用环境条件的涂漆产品表面,要求表面处理质量更好,需要采取特殊的处理方法才能满足要求。表面处理质量的优劣,关系到涂层质量和使用寿命。

表面处理即是涂漆前的重要准备工作,又是涂漆的第一道十分重要的工序。它必须保证涂漆件表面彻底无油、无锈及其他污垢。为满足高质量涂层施工要求,应当采取多程序的表面处理方法如钢铁的磷化、钝化、非铁金属的化学处理、阳极氧化。
 
 
2 .底涂
 
金属材料及其产品或其他涂漆件表面涂漆的主要目的,一是防腐、耐磨和抵抗机械的撞击损坏,二是表面装饰。底涂是涂漆件免受外界侵蚀的重要保护涂层。对底漆性能和作用的要求是应具有较强的防锈蚀性,与被涂漆表面及中间层、面层涂料间有良好的结合力。

对底漆的选用除经涂覆后应具一定的附着力、与其他涂料的结合力和抗蚀性外,还应注意底漆与面漆的配套性,需注意: 1 )底漆、中间层涂料、面漆、稀释剂应配套使用。不同类别应慎重使用。 2 )干燥方法相一致。
 
 
3 .中涂
 
除粉末涂料能一次性涂装可获得罚厚、较致密的涂层外,其余涂料很难经一次涂装能够满足涂漆的保护及装饰性要求,需要进行多层涂装,一次性涂覆很难遮盖住多孔隙的和不平整的表面,焊缝较多的涂漆件也是如此,而要求具有高保护、高装饰的涂层,只有多层涂装,才能满足要求。为了实现表面涂层的光滑平整,需增加溶剂型涂层的漆膜厚度,增强涂层的抗蚀性的装蚀美的外观。在涂有底漆的涂层上刮填腻子或涂二道底漆(也称二道浆),此种涂层称为中涂。

对中涂用涂料的要求是组份中颜料份稍高,遮盖力和流平性要好,与底漆的结合力强且不需太高的光泽。作为中涂用涂料应具有较强的耐磨性,经干磨或湿磨(水磨)后呈光滑平整表面,并能与面漆结合力好。

腻子多用刮涂,二道浆可根据不同、稀释程度不同,采用喷涂或刮涂,其干燥方法可常温干燥或烘干,湿磨必须烘干。
 
 
4 .面涂
 
面涂是涂漆件表面涂层,直接与大气自然界里的各种腐蚀介质的污染物接触,它的第一个作用是使涂漆件免受和减缓腐蚀,延长使用寿命。第二个作用是在装饰涂漆产品表面,形成平整光滑、丰满度高、色彩鲜艳的美丽外观。如采用高保护、高装饰性涂料或美术涂料,则漆膜更以其在涂漆件表面形成凹凸玲珑的美丽花纹和图案,及五光十色的涂层外观,为产品争光添彩。

面涂用涂料的颜色是决定多层涂装的最终色彩,要求表面涂料颜色应纯正、保光、保色性,与底涂、中涂结合力强,附着牢固。

表面涂层直接与腐蚀介质和污染物接触,漆膜应具有较强抗蚀性,如耐水、耐候、耐油、耐酸,碱、盐等化学品侵蚀。为防止机械的、人为的冲击、碰撞、磨损等侵害,要求漆膜有足够的硬度、耐冲击抗磨性。装饰性要求越高,面涂次数也应增多,从二道面涂到多道面涂,如小轿车。多道面涂应在一次面漆干透后经打磨再行涂覆下道。涂装方法应以喷涂、静电涂装、粉末涂装为宜。
 
 
5 .表面修饰
 
表面修饰要求很高的涂层外观。虽经多层涂装,美术漆涂装仍不能满足要求,可增加罩光层,利用罩光涂料的色彩清淡、亮度高等特性,可在面漆表面涂覆 1-2 道,这样不但能保证面涂外观的美丽色彩,而且能使涂层表面更加光亮丰满,如高级轿车表面。

用砂蜡、光蜡修饰面涂外观,也是增加表面光泽度的一种切实可行的涂装手段。
 
 
 
7.0 涂装病态及防止对策
 
1 、咬底
 
原因:

• 上下涂層不配套

• 上下層的施工间隔时间不够

• 底層未干透,而面漆的溶解力太强
 解决方法:

• 使用性质相合的涂料,或采用湿工艺或控制其施工时间

• 廷长上下層的施工间隔时间

• 底層彻底干透后方可施工面漆,应配套使用厂家的稀释剂
 
 
2 、桔皮:濕膜未能充分流平而形成的似桔皮状的痕迹
 
原因:

•  施工粘度偏高,稀释剂加量太少

•  稀释剂挥发太快或表面能较高

•  喷涂时压力太高或太低造成漆液流不平

•  喷枪离被喷工件太近或太远

•  施工环境中风速过大将湿膜吹皱

•  调油后搁置时间过长才施工
 解决方法:

•  加足稀释剂,降低施工粘度

•  添加低表面张力型流平剂或润湿剂

•  调整喷涂压力

•  调整喷枪与被喷工件的距离

•  防止在风速过大的环境中施工

•  一次不要调油过多,调油后应尽快用完
 
 
3 、刷痕或流不平
 
原因:

•  涂料的施工粘度过高

•  底層尚未干透,層间间隔时间不够

•  体系表面能较高

•  涂料粘度太低,刷毛不齐,较硬
 解决方法:

•  可加入少量稀释剂,调节施工粘度至合适范围内

•  層间间隔时间要充分,一定要保证底層干透

•  加入流平剂

•  涂料粘度不可太低,施工粘度一定要用较好羊毛刷
 
 
4、流挂:油漆下垂,呈流泪状
原因 解决方法
刷毛太软,漆液太稠刷不平;刷毛太短,漆液太稀 漆刷一次蘸漆不能太多,要涂刷均匀
刷漆时漆刷蘸漆太多而未涂刷均匀  调节施工粘度,漆液稀,刷毛要软;漆液稠,刷毛宜短 
喷嘴过大,喷嘴与物面距离太近,喷涂量太多 调整喷枪与被喷物的距离,每次喷涂不宜太厚
湿度高,温度低,干燥过慢 适当使用些快干稀释剂
一次性刷得太厚,重涂时间太短 应采用薄刷多道,廷长重涂时间 
 
 
5、针孔:涂膜出现如针状大小的小凹孔  
 

原因 解决方法
施工场所中温度过高、湿度过大 温度过高相应减少固化剂加些慢干溶剂
稀释剂中含水率偏高 请配套使用稀释剂
固化剂加量太多,或错用固化剂 添加聚丙烯酸酯型或有机氟结构流平剂
一次性厚涂,表面干燥过快 刷涂时不宜涂刷过厚,两次或多次施工
调油搅拌后静置时间不够 搅拌均匀后应静置5-10分钟后才使用
底層处理不当或有油污等污染 底層要打磨平整并保证无油污等污染物
 
 
6、剥离:涂膜附着不良,经少许外力或未经外力即呈现涂膜剥落现象
 
原因
 解决方法
 
被涂物表面不洁,附着油/水/灰尘/蜡/清洁液 彻底清洁被涂膜層并充分打磨底層
被涂膜物表面光滑未经充分打磨 添加适量的聚醚型流平剂或基材润湿剂
底面漆配套性不好 选用性质相同的配套产品 
底層未经干透即施工面漆  待底層完全干透后才矛面涂 
固化剂加量太多,漆膜太脆 按正常比例加入固化剂 
使用过期已变质的油漆和固化剂  不要使用已变质的油漆和固化剂
调好的油漆放置时间太长 一次性不要调油过多,快胶化和已胶化的油漆勿用
 
 
7、漆涂不干或慢干:施工后经过一段时间漆膜仍未能达到一定硬度
 
原因
 解决方法
 
固化剂加量不足 按比例加足固化剂量
气温太低造成漆膜干燥速度慢 在正常室温下施工 
一次性涂膜过厚或層间间隔时间短 分两次或多次施工,廷长间隔时间
使用含水、醇高的稀释剂 配套使用稀释剂
被涂膜物表面不清洁、物体或底漆上有蜡质、油质、鹽类、碱类等污物  涂膜前,对被涂物一定要进行表面处理,确保表面无油污,并用封闭漆进行封闭 
 
 
8、发白
 
原因
 解决方法
 
施工环境温度太高,湿度太大,相对湿度超过80% 加入3-5%的化白水或暂停施工 
颜填料含有较多水份 加入silok-7230 特种分散剂 
透明腻子刮得太厚 透明腻子薄刮,并尽量打磨掉 
稀释剂挥发速度过快  配套使用稀释剂
稀释剂中水份含量过高 同上
 
 
9、失光:涂膜不能达到预期光泽
 
原因
 解决方法
 
打磨面较粗糙,有砂眼  添加适量的流平剂 
稀释剂溶解力不够或挥发速度过快  将油漆调整至合适粘度
施工粘度过高,漆膜流平不佳(如起刷痕)  适量加入稀释剂,漆膜喷至一定厚度 
天那水加量过多或漆膜未达到一定厚度  一次性不要调油过多,调油后应尽快用完 
调油后搁置时间过长 要选择合适的施工环境,可适当加入3-5%化白水 
施工环境温度过高、湿度过大  选择较细的砂纸认真打磨好
 
 
10、火山口:又称走油,涂膜产生凹陷或小部分附着不良
 
原因
 解决方法
被涂物表面沾有石蜡、油污、手垢等污染物 添加抗油剂或基材润湿剂 
工作环境被污染 作业场所器具避免油污、蜡等污染
空压机中有机油漏出或有水 使用油水分离器,并定期排水,两小时一次
 
 
11、起粒
 
原因
 解决方法
施工环境不清洁,尘埃落在漆面上 涂漆前应清扫场地 
漆刷内有灰尘颗粒,或有干的碎漆皮等杂物 涂漆前应检查刷子是否干净,并用铲子反复铲除毛刷内的异物,用稀释剂清洗毛刷
施工时未过滤,有杂质混入漆中  配漆完毕应进行过滤 
涂漆前底層清洁处理不当,特别是装修墙边、墙角,窗台上的灰尘未揩干净  应对打磨过的底材进行清理干净 
稀释剂溶解力不足,无法充分溶解涂料 配套使用稀释剂
调油后搁置时间太长,部分已胶化 一次性不要调油太多,调油后应尽快用完
喷嘴太小,压力太大,喷嘴与物面距离太远,雾化不良,通风不合理,漆雾返落在已涂好的物面上 熟悉喷枪使用方法,设计好喷房通风设备
 
 
12、龟裂:涂膜表面不定型的裂纹
 
原因
 解决方法
 
木材含水率过高,致使收缩 木材含水率应干燥至10%以下 
下層漆尚未充分干燥,即进行面涂 待底層完全干燥后再予上涂 
固化剂添加过量  按正常比例添加固化剂 
上、下層涂料性质不合,不配套 慎重选择涂料间的搭配
底灰油性少,易收缩,填补不充分 填补充分,不留裂纹
 
 
13、起泡:涂膜表面的气泡
 
原因
 解决方法
 
底材含水率偏高 注意木材含水率,可烘干后再用
一次性涂層太厚或连续施工涂層層间间隔时间太短 添加强力型消泡剂 如 silok-4010 
稀释剂挥发速度太快 分多次施工,多次涂装时,廷长層间间隔时间,让下層充分干燥
底材表面木眼深,填充困难,施工后白坯的气体向外膨胀顶起漆膜,引起起泡 选择慢干稀释剂 
物面含水率高,环境温度太高,湿度太大,通风不佳 刮透明腻子充分填补木眼,在刷漆前先刷一遍封闭底封闭缝隙,排出木眼空气
漆油施工粘度太高 改善施工环境,物面应干燥,被涂面水磨后晾干2-3小时以上
喷涂空气压力过高,涂料混入空气过多  适当调整施工粘度
 
 
 
8.0塑胶漆专题


1.0定义
油漆涂覆在塑胶表面上,满足其保护功能与装饰功能,一般称为塑胶漆。
 
2.0常用的工程塑胶
聚乙烯〈PE〉 聚丙烯〈PP〉 塑钢〈ABS〉 聚苯乙烯〈PS〉 聚碳酸酯〈PC〉 尼龙等 
 
3.0 塑胶漆的分类
醇酸聚氨酯漆、丙烯酸聚氨酯漆、热塑性丙烯酸漆等
 
4.0塑胶漆与塑胶底材的关系
 
一般塑胶材质属有机高分子,能被溶剂溶解,形成互溶层,如:ABS、PS、PC等;则油漆在这些材质上附着力很好,但常易咬底,致底材开裂。有些塑胶底材表面结晶度较高极性小,一般溶剂不能溶解,如:PE、PP、尼龙等,则油漆在这些材质上附着力较差
 
5.0塑胶漆容易出现的问题及解决方法
5.1咬底(严重导致产生裂纹)
解决方法:调整稀释剂的溶解力及挥发速度,使稀释剂的溶解度同塑胶底材保持一致
 
5.2漆膜剥落
解决方法
①增强稀释剂的溶解力,使油漆同底材形成互溶层
②漆膜脆,改善漆膜的柔韧性
③针对相应的底材,调整油漆的配方,改善附着力
④处理好底材表面的油污及氧化膜
 
 
5.3银粉发花、发黑、偏粗
解决方法
①从油漆配方中(如复配防掉银树脂、添加铝粉增白剂),解决银粉定向和发墨问题
②控制好喷涂方法,如气量、油量及喷涂粘度的调节,从工艺上解决银粉定向
 
 
5.4缩孔〈火山口〉
解决方法
清除塑胶表面的油污及脱模剂等
加抗油剂和基材润湿剂 
调整油漆配方,增大油漆对底材的润湿性
 
 
 

 

 
发 布 者:  admin 添 加 时 间:  2008-07-02 点 击 数: 2848
   
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