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1、第 一 章 涂 装 概 论1.1 引言在现代生产和生活中，人们越来越离不开涂料和涂装。家电、家具、房屋、汽车等都需要涂漆。尤其是汽车和摩托车，其 外 表 面 的90%以上是涂装面。漆层外观、鲜艳性、光泽、颜色等的好坏是人们对汽车质量的表观评价，因此它将直接影响汽车的市场竞争力。同 时 一，涂装也是提高汽车产品的耐蚀性和延长汽车使用寿命的主要措施之一。因此汽车行业越来越重视产品的涂装。涂装是指将涂料涂覆于物体表面上，经干燥成膜的工艺。俗 称“涂漆”或“油漆”。已固化的涂料膜称为涂膜（俗称漆膜）或 涂 层（涂层一般是指由两层以上的涂膜所组成的复合层）。1.2 涂装功能与要素1.2.1涂装的功能涂装
2、有以下几方面的功能1.保 护 作 用：保护被涂物，使其免受周围介质的侵蚀，起防腐蚀、抗老化和耐各种介质的作用。世界上每年因腐蚀造成的损失可达钢铁总产量 的1/41/5。涂装是最方便、最可行的防腐蚀方法之一。在物体表面上涂装形成具有一定耐水性、耐候性和耐油、耐化学品等性能的涂膜，可获得保护物体，延长其使用寿命。2.装饰作用：涂装使被涂物具有色彩、光泽、鲜映性等，给人以美的视觉感受。3.特种功能：涂装能调节热、电等能量的传导性，防止微生物的附着（杀菌），示温，控制声波的散发、反射和吸收，产生夜光等。在美化环境的同时还起到色彩对心里和生理的调节作用，能改善工厂、医院、学校、船舶和车辆内部的环境，防止
3、灾害和提高效率等。1.2.2涂装三要素为了使涂层满足底材、被涂物要求的技术条件和使用环境所需的功能，保证涂装质量，获得最佳的涂层，取得最大限度的经济效益，必须精心进行涂装工艺设计，掌握涂装各要素。涂装材料、涂装工艺和涂装管理被称为涂装三要素。在工业化的汽车及零部件的流水性涂装生产中，抓好这三要素是保证涂装质量的关键。1 .涂装材料涂装材料的质量和作业配套性是获得优质涂层的基本条件。在选用涂料时，要从涂料性能、作业性能和经济效益等方面综合衡量。如果忽略涂膜性能，单纯考虑价格，会明显地缩短涂层地使用寿命，造成早期补漆或重新涂漆，反而会造成更大的损失。而且，如果涂料选择不当，即使精心施工，所得涂层的
4、性能达不到理想的效果。2.涂装工艺涂装工艺是充分发挥涂装材料的性能，获得优质涂层，降低涂装生产成本和提高经济效益的必要条件。涂装工艺包括所采用的涂装技术（工艺参数）的合理性和先进性；涂装设备和涂装工具的先进性和可靠性；涂装环境条件以及操作人员的技能、素质等。3.涂装管理涂装管理是确保所制定的工艺的实施，确保涂装质量的稳定，达到涂装目的和最佳经济效益的重要条件。涂装管理包括工艺管理、设备管理、工艺纪律管理、质量管理、现场环境管理、人员管理等。以上三要素是互为依存的制约关系，忽略哪一方面都不可能达到优质涂装的目的。1.3 涂装分类涂装种类品种繁多，根据分类方法不同，有不同的涂装类别。如：按使用领域
5、的不同，可分为工业涂装和民用涂装；而在工业涂装领域内，按涂装对象的不同，可分为汽车涂装、摩托车涂装、零部件涂装等；根据涂装方式的不同，又可划分为空气喷涂、静电喷涂、旋杯喷涂等。般来说，在汽车涂装领域，按 涂 层（c o a t）和 烘 烤（b a k e）的 次 数 不 同 分 为，单 层 涂 装 体 系（I c o a t l b a k e 简称 1 C 1 B）、双 层（2 C 2 B）、三 层（3 C 3 B 或 3 C 2 B）、四层（4 C 4 B 或 4 c 3 B）等。第二章油漆理论知识2.1 油漆的组成和分类2.1.1油漆的组成不同种类或不同厂家生产的油漆其成分是大不相同的，
6、但都包括基料、颜填料、挥发性物质和添加剂四个主要组分。1.基料基料，也叫成膜物质，它使颜料结合在一起并最终附着于物体表面，使漆膜具有各种物理化学属性，对漆膜的性能起决定性作用。基料可以是油，也可以上树脂或二者的混合物。基料分为两类，热塑性基料和热固性基料。热塑性基料是指干燥成膜后可用溶剂或稀料溶解的一类基料，如硝酸纤维素、天然树脂漆和各种挥发性涂料等。目前工业用漆的基料绝大多数是合成树脂，如醇酸树脂、有机硅树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂等。各种树脂都有其独到的特殊功能，一般根据油漆的不同用途和要求来选择树脂或几种树脂的混合物。总体来说，树脂赋予漆膜的物理性能有：光泽、附着力、硬度、抗石击性、柔韧
7、性、耐候性、耐溶剂性、耐化学品性等。2.颜料颜料一般包括填料，即颜料分为着色颜料和体质颜料，体质颜料俗称为填料。颜料的定义：带有色彩特性的无机或有机不溶性微细粉末。它提供了涂层的色彩，具有遮盖物体表面的作用，另外提供防腐蚀、保护及特殊功能作用。颜料品种：按化学结构分类：a.有机颜料；b.无机颜料按功能作用分类：a.着色颜料：钛白粉、钛管颜料等b.防锈颜料：红丹、铅粉、锢钙黄、铁红等c.体质颜料：碳酸钙、滑石粉、硫酸翅、云母等d.闪烁效果颜料：铝粉、珠光粉、变色龙等3.挥发性物质挥发性物质是指当油漆干燥成膜过程中挥发掉的油漆组分，一般通称溶剂。由此可见，溶剂不是构成漆膜的组成部分，挥发到大气中造
8、成环境污染。因此，油漆厂家都在开发高固体涂料和无溶剂涂料。溶剂的定义：溶剂一般指在常温常压下液体状的有机混合物，它们不需要化学反应就能溶解其他物质。溶剂可以稀释涂料以达到它们的施工粘度，此时溶剂也叫稀料。溶剂可分为六大类，煌 类（如甲苯、二甲苯、200#溶剂油等）、酮类（如丁酮、甲乙酮、甲基异丁基酮等）、醇 类（如乙醇、丁醇、异丙醇等）、酯 类（如乙酸乙酯、乙酸丁酯等）、二醇酸（如乙二醇丁酸、乙二醇乙醛醋酸酯等）及氯化物（如四氯化碳、氯仿等）。由此看出，溶剂的种类繁多，要选择好合适的溶剂并非易事。溶剂的选择是为了优化涂料的施工性和湿膜性，具体会影响到：流挂、流平、气泡、漆膜外观、油漆利用率等。
9、通常，为了使溶剂适合特定的喷涂工艺和喷涂环境，需要配制混合溶剂。也可以根据实际涂装设备、生产线速度、喷房的湿度和温度等因素对溶剂进行调整。调整时应考虑溶解性、挥发率、燃烧性、毒性、价格及在静电喷涂时的导电性等因素，充分参考供应商提供的资料，根据以往的经验，边调整边试验。4.添加剂添加剂也叫助剂，助剂是极小量的用来改变涂料特性的物质。尽管添加剂只占油漆总量的1%2%,但它对涂层的物理及化学特性起到非常关键的作用。根据实际情况，添加剂有如下作用：改善涂料的特性：润湿分散剂，防结皮剂，防浮色、发花剂，消泡剂和粘度调节剂。在贮存过程中防止涂料变质：防沉淀剂、防腐剂、冻一融稳定剂。便于涂装：增稠剂、防流
10、挂剂。使涂料具有理想特性：增亮剂、消光剂、抗划伤剂、防滑剂、催干剂等。2.1.2 油漆分类与涂装的分类一样，油漆的种类根据分类的方法不同也有不同的名称。以下介绍几种常见的分类方法：1.按油漆在被涂物的涂层中的位置和作用分为，底漆、中 涂（也叫底漆二道浆）、色漆和清漆（有时色漆和清漆合称为面漆）。2.按油漆中主树脂的种类分为，丙烯酸树脂漆、氨基醇酸树脂漆、聚氨酯树脂漆等。3.按油漆的组分和固化方式分为，单组分油漆和双组分油漆，低温漆和高温漆等。2.2 油漆的制造过程了解油漆的制造过程对油漆的使用和贮存管理有很好的帮助，在此对油漆的制造过程做一简单介绍。一般油漆的制造工艺如下：预混 J 砂 磨|后
11、添加 J 检测过滤包装细度 粘度合格 调整1.预混：用部分树脂和溶剂预分散颜料和填料；2.砂磨：用砂磨机把预混浆磨到要求的细度；3.后添加：加入工艺配方中尚未加入的树脂、溶剂和助剂，搅拌均匀后成为油漆；4.检测过滤包装：质量控制和满足客户要求的必须步骤。2.3 油漆的性能指标要了解和使用好油漆，首先须知道油漆的一些基本性能指标。下面从常用指标和施工指标两方面进行说明。2.3.1 油漆的常用指标常用指标也就是油漆厂家在生产和出厂时必须检测的一些基本指标，如：外观、密度、固体分、细度、色差、遮盖力等。1.外观：指油漆在包装桶内的状态。一般好的油漆，在规定的保质期内，是分散均匀，无沉降和浮色，即使有
12、轻微沉降和浮色，经搅拌分散后也能均匀一致。2.密度：即比重，单位为g/c m：，为参考指标，测量仪器为比重杯。3 .固体分：指油漆中固体物质所占的比例，与挥发分（V O C）相对应。如某种油漆的固体分是3 8%,那么挥发分就是6 2%（1-3 8%）o4 .细度：是衡量油漆中颜填料粒子粗细的指标，也是油漆的重要指标之一，单位是微米（u m）,用刮板细度仪检测。5 .色差：指油漆与标准板之间的颜色差异，通常用AE表示，也是油漆成膜后的重要指标之-。6 .遮盖力：遮盖力指标是针对底漆和色漆来的，对清漆不适用。它表示油漆对底材或底漆颜色的遮盖能力，单位为微米（u m）。数字越大，说明遮盖力越差。2.
13、3.2油漆的施工指标施工指标包括稀释率、主漆与固化剂的配比、适用期、流挂极限和针孔极限等，它们都与施工过程紧密相关，也是在使用油漆之前应该了解的参数。1 .稀释率：指对一定量的油漆为了调到施工粘度，加入稀释剂的比率，通常为一大概值，是调配油漆的参考指标。2.主漆与固化剂的配比：仅对双组分油漆，调漆时必须按油漆供应商提供的指标进行配漆，否则比例不对将严重影响漆层的质量。3 .适用期：指双组分油漆调配后的可以使用的时间。因为双组分油漆一经调配，就开始发生化学反应，粘度会慢慢增加直至结块。一般来说，温度低，适用期延长；温度高，适应期缩短。因此对双组分油漆的施工，要根据生产量和完成时间来配料，不要盲目
14、多配，以免浪费油漆。4 .流挂极限：是衡量油漆抗流挂的能力指标，单位是微米（口 m）,数值越大，抗流挂能力越好，施工稳定性也就越好。5 .针孔极限：是衡量油漆抗针孔的能力指标，单位是微米（u m）,数值越大，抗针孔能力越好，施工稳定性也就越好，特别在夏天，漆膜不容易出现针孔。第三章涂装工艺及管理涂装一般由若干道工序组成，工序多少取决于涂层的装饰性和涂层的功能要求。对于装饰性要求高的场合多达十几道，甚至上百道。但按工序内容及其实质来看，涂装工艺是由前处理、涂料的涂装和涂膜的烘干三个基本工序和若干辅助工序组合而成。涂装工艺管理的重点是对原材料的质量控制（如油漆的质量、基材的质量等）、涂装参数的控制
15、（如油漆温度/粘度、喷房的温度/湿度、烘房温度、喷涂环境等）、涂膜的质量检验（外观、光泽、颜色等）和涂装工艺纪律等。在现代化的流水线生产中，管理的作用就更加突出了。如果仅选用了优质的原材料和先进的涂装设备，而无科学的管理，也将得不到理想的涂装质量，甚至会造成返修率的剧增，我们对此必须引起足够的重视。3.1涂装工序3.1.1涂装前处理（预处理）涂装前处理是指在喷漆之前对被涂面进行各种处理，使之清洁干净，为各涂层质量创造良好基底的工序。可细分为底材处理工序（脱脂、水洗、磷化、钝化等）和喷涂中涂、面漆前的表面准备工序（打磨、表面修平、除尘等）。3.1.1.1底材处理工序底材的表面质量直接影响涂装的质
16、量（如附着力、外观、防腐蚀性等），因此涂装前必须对基材进行合适有效的处理，才能保证涂层的良好功能。针对不同的底材，有不同的处理工艺。对汽车车身来说，主要包括脱脂、表调、磷化和钝化等；对汽车零部件等塑料件来说，主要有水洗和火焰处理等。1.脱脂定义：指采用一定的方法除去物体表面的油污的工序。目的：有利于磷化膜的形成，提高涂层结合力和耐腐蚀性。方法：1）溶剂脱脂，即依靠有机溶剂对油污的浸透、溶解等作用达到去除油污的目的；2）碱液脱脂，利用含有表面活性剂的碱性物质对动植物油的皂化及表面活性剂的浸润、分散及增溶作用达到去除油污的目的。2.表调定义：表调全称为磷化表面调整处理，是指采用磷化表面调整剂使需要磷化的金属表面改变微观状态，促使磷化过程中形成结晶细小、均匀、致密的磷化膜的工艺方法。3.磷化定义：指金属表面与含磷酸二氢盐的酸性溶液接触，发生化学反应而在金属表面生产稳定的不溶性的无机化合物膜层的一种表面化学处理方法，所生成的膜叫作磷化膜。作用：1）提供一清洁、均匀、无油脂的表面；2）增强了有机涂层对基材的附着力；3）具有抑制腐蚀的作用。4 .钝化定义：指对磷化膜采用含铭的酸性水溶液补充处理。作
