涂装技术的涂层体系和涂料的设计选用

原则

涂层类型

性 能 要 求

应用范围

设 计 选 用

一

、

根

据

涂

层

类

型

和

性

能

要

求

确

定

涂

层

体

系

和

涂

料

装饰性涂层

一般装饰性涂层

漂亮、鲜艳，有良好的耐候性和耐潮湿性，允许有细小缺陷

一般汽车、仪器、仪表、家用电器、家具

根据对装饰性能的要求确定涂层的层数、厚度，从光泽、丰满度、鲜艳性、耐候性等对工件的适应性上选择合适的涂料

根据对防护性能(如耐盐雾性能、耐湿热性能、耐酸碱及化学物质性能)的要求，以及力学性能(如耐冲击性、韧性、硬度、附着力)的要求，来选择涂料，确定其涂层结构及厚度

涂层体系的一般选择原则如下：

①一般装饰性涂装仅涂双层面漆

②一般防护装饰性涂装为底漆，2～3道面漆

③中级涂装为底漆、中间涂层及双层面漆，或高质量底漆加双层面漆

④高级涂装为底漆、中间涂层、双层面漆及罩光

根据所选涂料的性能、质量情况，在保证涂装质量的情况下可简化涂层体系，减少层次

一般涂层的防护能力和耐久性随膜厚的增加而增长

涂层的耐久性一般可根据涂层的理化性质及其随时间的变化来估计。作为涂层材料所要求的理化性质，主要是对材料的附着性、吸水性及对氧、水汽的透过率等。就金属基材而言，按涂料对其附着力的大小，可将其排列为：镍＞钢＞铜＞黄铜＞铝＞锡。钢铁几乎对所有类型的底漆都能适用，而镁铝件及其合金通常采用以铬酸锌为基体的钝化底漆。对铝件及镀锌件绝不能用红丹颜料为底漆，否则会引起电化学作用，使附着力下降。不同涂料的理化性质数据多数可在有关资料中查找到

应参照工程上已有的成功经验和新型有机涂料特性，设计和选择涂层体系及其厚度匹配。不同用途涂装层应控制的总厚度参见下表

高级装饰性涂层

漆膜坚硬，优良的耐候性和耐潮湿性，无肉眼可见的缺陷

高级轿车、高档家具和室内艺术品

防护涂层

一般防护涂层

优良的耐酸、碱、电介质等腐蚀的能力和一定的力学性能

矿山机械、建筑桥梁及室外管道

重防护涂层

极优异的耐海水、多种化学物质等腐蚀的能力

海船、水下或地下管网、化工设备、码头及海上设备

防护装饰性涂层

一般防护装饰性涂层

在装饰性方面与一般装饰性涂层要求相当，但必须具有良好的耐蚀性

载重汽车、农机和一般机器设备

高级防护装饰性涂层

除具有高级装饰性涂层的要求外，还应有良好的耐候性和耐湿热温变等性能

轿车、面包车、高档摩托车

应控制的总厚度/μm

涂层类别

总厚度

涂层类别

总厚度

一道涂层的厚度

约为

一般性涂层

80～100

耐磨耐蚀涂层

250～300

通常油性涂料

合成树脂系列涂料

无溶剂涂料和特殊的原浆涂料

30～35

25～30

50～60和100以上

装饰性涂层

80～100

超重耐蚀涂层

300～500

耐蚀涂层

100～150

高固体分涂层

700～1000

重耐蚀涂层

150～300

二、涂 层 间 应 有 良 好 的 配 套 性

①涂料和基材(被涂物)应匹配。如木材制品、纸张、皮革和塑料表面不能选用需要高温烘干的烘烤成膜涂料，必须采用自干或仅需低温烘干涂料。钢铁表面可选用铁红或红丹防锈底漆，而有色金属特别是铝及铝镁合金表面则绝对不能使用红丹防锈底漆，否则会发生电化学腐蚀，不仅起不到保护作用，还会加速腐蚀的发生，对这类有色金属要选择锌黄或锶黄防锈底漆。对塑料薄膜及皮革表面，则宜选用柔韧性良好的乙烯类和聚氨酯类涂料。水泥的表面因具有一定的碱性，可选用具有良好的耐碱性的乳胶涂料或过氯乙烯底漆。参见表按不同因素选择涂料和表各类涂装类别所用油漆的通用技术要求

②涂膜各层之间应匹配。底漆与面漆最好是烘干型底漆与烘干型面漆配套，自干型底漆与自干型面漆配套，同漆基的底漆与面漆配套。选用强溶剂的面漆时，底漆必须能耐强溶剂而不被咬起。此外，底漆和面漆应有大致相同的强度和伸张强度。硬度高的面漆与硬度很低的底漆配套，常产生起皱的弊病。醇酸底漆的油度比面漆的油度应小些，否则面漆的耐候性差，并且由于底、面漆干燥收缩的不同，易造成涂层的龟裂

③在采用多层异类涂层时，应考虑涂层之间的附着性。附着力差的面漆(如过氯乙烯漆、硝基漆)应选择附着力强的底漆(如环氧底漆、醇酸底漆等)。在底漆和面漆性能都很好而两者层间结合不太好的情况下，可采用中间漆作为过渡层，以改善底层和面层的附着性能

④应注意使用条件对配套性的影响。如在富锌底漆上不能采用油改性醇酸树脂面漆作水下设备的防护涂层，这是因为醇酸树脂的耐水性欠佳，当被涂物浸入水中使用时，渗过面漆的水常和底漆中的锌粉发生反应而生成碱性较强的氢氧化物，腐蚀金属基材，破坏整个涂层，所以在富锌底漆或镀锌的工件上采用耐水、耐碱性良好的氯化橡胶、聚氨酯、环氧树脂等涂料品种为宜，也可考虑使用具有良好封闭性能的中间漆作为封闭性中间涂层

⑤涂料与施工工艺的配套。高黏度厚膜涂料一般选用高压无空气设备进行喷涂施工；高固体分涂料，如长效防腐玻璃鳞片涂料采用高压无空气喷涂时所得涂膜的防腐效果大大优于刷涂施工时的性能

⑥涂料与辅助材料应匹配。辅助材料包括稀释剂、催干剂、固化剂、防潮剂、消泡剂、增塑剂、稳定剂、流平剂等。它们的作用主要是改善涂料的施工性能和涂料的使用性能，防止涂层产生弊病，但必须使用得当，例如，当过氯乙烯漆使用硝基漆稀释剂时，将会使过氯乙烯树脂析出，而胺固化环氧树脂涂料使用酯类溶剂作稀释剂时，涂膜固化速度将明显降低，影响涂膜性能

三、从节能、节资和环保要求选择涂料

1.选用对环境无污染或少污染的涂料

水性涂料以水为分散介质，无毒，其应用日益广泛，已成为涂料发展的必然趋势。粉末涂料、无溶剂涂料和高固体分涂料对于减少环境污染和对人体的危害起了很大作用，其采用日益增多。溶剂型涂料对环境造成的污染和对人体造成的危害是不可忽视的

2.选用节能、节省资源的涂料

从涂料性能来讲，同类涂料一般是烘干型比自干型好，但烘干需要烘干设备，能源消耗大，采用自干型既省能源，施工也方便。目前许多涂料，如电泳漆、粉末涂料、各种烤漆均需烘烤成膜。选择低温、快速成形或自干型涂料是节能的主要途径，也是涂料研究的重要内容。电子束固化涂料、紫外线固化涂料以及高固体分涂料均属省资源涂料，但其品种少，正处于发展中

3.选用长效型涂料

普通涂料漆膜易损坏，寿命短，频繁的维护施工对于室外大型设备和构筑物尤为不便。选择长效型涂料，如新型的玻璃鳞片涂料及其他各种耐蚀涂料等，使用寿命达10年以上，可大大延长涂膜的维护周期，提高经济效益和社会效益

4.选用简化施工工艺的涂料

为方便施工，提高经济性，应考虑选择室温固化涂料；底、面合一涂料(即施工一道，既可形成底漆膜，又可形成面漆膜)；对前处理要求低的涂料(如带锈底漆、带锈带水施工的涂料)；特殊环境固化的涂料(如低温干燥涂料、水下固化涂料)；一次成形的美术漆；一次涂装就能达到需要厚度的涂料等