涂料的研究进展.ppt
涂料的研究进展,目录一、前言二、涂层的作用 1、保护作用 2、装饰作用 3、功能作用三、涂料的种类 气干性UPR涂料、防污UPR涂料、防火UPR涂料、防腐UPR涂料、绝缘UPR涂料、低(零)VOC排放UPR涂料。四、结束语,一、前言,不饱和聚酯树脂(UPR)具有高硬度、高丰满度，耐候性、耐水性、耐油性好，光泽度高，电气绝缘性优，质轻以及价格低廉等优点，是重要的涂料用成膜树脂之一。但采用通用型UPR 制备涂料时存在气干性不良，防火、防腐、防污性能不佳，耐热绝缘性能差，有机溶剂挥发量大污染环境等缺点，随着生产领域的不断扩大以及人们环保意识的日益增强，普通UPR 料已无法适应社会发展的需求。近几十年来对于UPR涂料的改性研究一直是人们关注的热点，并由此产生出了一系列的UPR涂料品种，广泛用于家电外壳和家具的涂覆、金属构件的防腐、道路标线的划制、船舶的防污、电子设备的绝缘以及防火器材的阻燃等方面。,二、涂层的作用,1、保护作用 在社会生活中，我们所接触到的各类生产和生活用具、设备，都是由各类金属、木材和塑料制造的。金属材料会受到环境中腐蚀性介质、水分和空气中氧的浸蚀和腐蚀，尤其在海洋等恶劣环境中，金属的腐蚀极为严重，每年因腐蚀造成的损失占国民生产总值比例都很客观。由于涂层保护非常简便有效，如在海洋恶劣环境中的设施，不保护的寿命只有几年，采用重防腐蚀涂层并定期加以维护，海洋设施的使用寿命可提高到3050年，甚至100年。因此，用涂层来进行保护，应用最为广泛，是金属防腐蚀的重要手段。木材易受潮气、微生物的作用二腐烂，塑料则会受到光和热的作用二降解。因此木材和塑料也要用涂层来保护。,2、装饰作用 用各种颜色来美化物品、美化生活和工作环境，这是人类情感上的需要，是人的天性。涂料很容易配出成千上万种颜色，加上涂层平整光亮，甚至可以做出各种立体质感的效果，如：锤纹、橘纹、裂纹、晶纹、闪光珠光、多彩和绒面等，装饰效果极佳，加上施工方法便利，因而人们喜欢用涂料来装饰美化各种用具、物品和生活环境，使大家得到美和舒适的享受。,3、功能作用 近些年来，随着表面技术及工程的发展，各种功能涂层愈来愈引起人们的重视，其应用范围涉及能源、石油化工、纺织、海洋、水利工程、建筑、机械、航空航天、交通、军事等诸多领域，与国家经济建设、国防及人们的日常生活关系日益紧密，已成为表面工程技术的一个重要组成部分,三、涂料的种类,1、气干性UPR涂料 由于UPR 涂料常温固化时存在表面氧阻聚问题，通常涂膜表面会发粘，性能较差，无法满足涂装要求，因此克服表面氧阻聚已成为UPR涂料亟待解决的问题之一。气干性涂料就是为克服UPR 表面氧阻聚问题而研制的一类涂料品种。,1.1 UPR表面氧阻聚机理 UPR 表面氧阻聚的机理可以表述为:在室温下，氧和树脂体系中的初级自由基发生反应，会先形成不活泼的过氧自由基，如式(1)所示。MX+O2 MXOO 式(1)过氧自由基本身或与其他自由基歧化终止或偶合终止，有时也与少量单体加成，形成低相对分子质量的共聚物，使得UPR 的交联固化无法继续进行，宏观上表现为涂膜表面发粘。,1.2 改善UPR 涂料气干性的方法 目前有薄膜遮盖法、石蜡覆盖法、添加醋酸丁酸纤维素法以及在不饱和聚酯(UP)分子中引入气干性基团等方法。,2、防污UPR涂料 船舶表面附着海洋生物后，不仅会使船舶的质量增加、航速降低，操控性下降，燃油消耗量增加;而且还会造成船舶、海水淡化设备及水下设施等的腐蚀程度加剧。为了降低海洋生物附着的危害，防止海洋生物对船舶和海上设施的污损，防污涂料被视为是一种既经济又高效的途径。UPR本身不具有防污性能，一般需要通过外加防污助剂达到防污的目的。,3、防火UPR涂料 UPR的碳、氢元素含量高，极限氧指数为19.521.5，属易燃材料，以其为主要成膜物的UPR涂料防火隔热性能差。随着人们对涂料防火性能的要求越来越高，UPR涂料的防火阻燃改性成为了国内外关注的热点。经过几十年的发展，如今的UPR 防火涂料已成为防火涂料领域中的主要品种，并不断涌现出更加适应社会需求的新技术。UPR 涂料阻燃改性的方法分为反应法和添加法两种。,4、防腐UPR涂料 普通UPR 的耐化学腐蚀性能不佳。UPR 的腐蚀可分为物理腐蚀和化学腐蚀:物理腐蚀是由于UP 分子结构中含有羟基、羧基等极性基团，使固化物易与水分或极性有机溶剂发生吸附、吸收作用，出现溶胀现象而造成的;化学腐蚀是由于UP分子中酯基易发生水解反应，使固化物发生降解作用而造成的。为了提高UPR 涂料的耐蚀性，针对涂料进行防腐改性，制得防腐UPR 涂料至关重要。,5、绝缘UPR 涂料 随着电气设备向大容量、高性能、小型和安全可靠方向发展，许多问题有待于耐热绝缘材料来解决，这不仅可以提高电气设备运行的可靠性、延长使用寿命，而且还能够减薄绝缘厚度、增加容量和确保产品质量的稳定性。目前，针对绝缘UPR 涂料的耐热绝缘改性研究主要着重于对基体树脂的改性，一般是通过引入耐热基团的方法提高树脂的耐热性能，如耐热酸酐改性UPR、有机硅树脂改性UPR、亚胺改性UPR 等。通过使用这些方法，绝缘漆的耐热绝缘稳定性可以得到显著提高。,6、低(零)VOC排放UPR涂料 社会经济和科学技术的不断发展推动了人们环保意识的日益增强，全球面临的环境恶化问题如今倍受关注，环境保护已成为全球最热门的话题之一。各国开始逐渐限制溶剂型涂料的使用，加紧研制低(零)VOC 排放环保涂料。经过几十年的发展，如今的UPR 环保涂料已成为UPR 涂料的重要组成部分，并且不断涌现出更为环保的新品种。,6、1水性UPR 涂料 水性UPR 涂料是环保涂料的重要品种之一，与溶剂型涂料相比，它最大的优点就是VOC 含量较低、无异味、不燃烧且毒性低，其主要成分为水性UP。6、2粉末UPR 涂料 粉末涂料也是一类环境友好型涂料，具有无溶剂、零VOC排放、涂装效率高、漆膜性能好、漆膜厚度易控制、生产和操作比较安全等优点。,四、结束语 UPR 涂料是一类性能优良的热固性树脂涂料品种，经过几十年的发展，UPR 涂料的改性研究已经取得了一定的成就，并且至今仍不断有新产品、新技术产生，使其使用范围进一步扩大。因此，有理由认为UPR 涂料的发展前景是非常广阔的。随着国内外环保意识的逐步增强以及各国环保力度的加大，水性UPR 涂料和UPR 粉末涂料等环保涂料应是未来发展的主要方向，而它们的进一步功能化、精细化、高性能化应是其主要的发展趋势。,
