《涂料技術》PPT電子課件

《涂料技術》PPT電子課件,涂料技術,涂料,技術,PPT,電子,課件 第五章 涂料基本工藝2第五章 涂料基本工藝5.1 色漆生產工藝過程5.2 乳膠漆的生產工藝5.3 粉末涂料的生產工藝5.4 水溶性漆生產工藝3重點、難點重點、難點各種涂料生產的工藝原理和重要用途各種涂料生產的工藝原理和重要用途教學要求教學要求（1）了解各種涂料的生產工藝過程；）了解各種涂料的生產工藝過程；（2）理解各種涂料生產的基本工藝流程圖；）理解各種涂料生產的基本工藝流程圖；（3）掌握各種涂料生產的工藝原理和重要用途。）掌握各種涂料生產的工藝原理和重要用途。4涂料生產的基本工藝過程涂料生產的基本工藝過程涂料生產的基本工藝過程：涂料生產的基本工藝過程：根據原料、聚合方法及使用根據原料、聚合方法及使用要求采用不同基料制備方法要求采用不同基料制備方法 顏料、填料等固體料顏料、填料等固體料在液體中的分散和研磨在液體中的分散和研磨 在調和設備中，加在調和設備中，加入各種組分，攪拌均勻入各種組分，攪拌均勻55.1 色漆生產工藝過程 色漆生產工藝過程是指將原料和半成品加工成成品的物料傳遞或轉化過程?；旌?、輸送、分散、過濾等化工單元操作。倉儲、運輸、計量、包裝等工藝手段。65.1.1 選用研磨分散設備，確定基本工藝模式一、設備選用的依據1、色漆產品或研磨漆漿的流動狀況（1）易流動，如瓷漆、頭道底漆等；（2）膏狀，如厚漆、膩子等；（3）色片，以硝基、過氯乙烯等為基料的高顏 料組分；（4）固體粉末，如粉末涂料等。7（1）細顆粒且易分散的合成顏料，如鈦白粉；（2）細顆粒而難分散的合成顏料，如碳黑；（3）粗顆粒的天然顏料和填料，如天然氧化鐵 紅、滑石粉等；（4）微粉化的天然顏料和填料，如超微粉碎的天 然氧化鐵紅等；（5）磨蝕性顏料，如紅丹等。2、顏料在漆料中的分散難易程度83、漆料對顏料的濕潤性（1）濕潤性好，如油基漆料，天然樹脂 漆料等；（2）濕潤性中等，如合成樹脂；（3）濕潤性差，如硝基纖維素、過氯乙 烯樹脂等。94、色漆的加工精度（1）低精度，產品細度 40m 以上；（2）中等精度，產品細度 15-20m；（3）高精度，產品細度小于 15m；10結論：選用哪種分散設備要對色漆產品和研磨漆漿的流動狀態(tài)，顏料在漆料中的分散難易，漆料對顏料的濕潤性，色漆產品的加工精度四個方面進行綜合考慮。設備選定后，才能確定相應的分散工藝。11二、分散設備和基本工藝（一）沙磨機及分散工藝1、沙磨機的結構（1）轉軸；（2）分散后漆漿出口；（3）葉輪盤（分散盤）；（4）漆漿與分散介質（1:1）的混合 體系；（5）預混漆漿的底部入口；（6）漆漿流量控制閥；（7）冷卻水夾套；（8）分散過程中，兩葉輪盤之間漆漿 的典型流動模式，這是一種雙圓 環(huán)形滾動研磨作用；（9）篩網，擋住分散介質；平平衡衡輪輪12 立式砂磨機臥式砂磨機132、沙磨機的工作原理（1）電機帶動轉軸和葉輪盤高速運轉（8001500r/min），從而使分散介質（玻璃珠、石英沙、剛玉瓷珠等）作劇烈運動；（2）從底部送進的預混漆漿和分散介質作上升運動的同時，回轉于兩個葉輪盤之間作高度湍流，顏料在剪切力作用下被分散成細小顆粒；（3）當漆漿和分散介質上升到頂篩時，漆漿溢出，完成一次分散過程。143、沙磨機的適用范圍（1）對于細顆粒易分散的合成顏料、粗顆?；?微粉化的天然顏料和填料等易流動的漆 漿，都是高效的分散設備。（2）對于膏狀、厚漿型的懸浮分散體，細顆粒 難分散的合成顏料（碳黑）的研磨效率 低，也不適合磨蝕性顏料。154、沙磨機的分散工藝流程備料預混研磨調色制漆過濾包裝預混合罐預混合罐高速分散機高速分散機砂砂磨磨機機調調漆漆罐罐臥臥式式砂砂磨磨機機振動篩振動篩預混合罐移移動動式式漆漆盆盆16（二）球磨機及分散工藝1、球磨機的結構（1）機架（2）電動機（3）減速機（4）傳動皮帶（5）投料口（6）磨筒（7）出料口17（二）球磨機及分散工藝2、球磨機的工作原理 當電機運轉時，通過減速機減速，驅動磨筒繞著水平軸線作旋轉運動，這是磨筒內的漆漿在分散介質（瓷珠或鋼球）的碰撞、摩擦、剪切作用下得到分散。183、球磨機的適用范圍（1）對于分散粗顆粒的顏料、填料、磨蝕性顏料和細顆粒難分散的合成顏料（碳黑）有突出的研磨效果。（2）對于膏狀、厚漿型的懸浮分散體不適合。19行星式球磨機工作演示行星式球磨機工作演示204、球磨機的分散工藝流程球磨機球磨機投料斗投料斗調漆罐調漆罐磅秤磅秤振動篩振動篩備料配料及研磨分散制漆（調漆）過濾包裝21振動篩演示振動篩演示22（三）三輥機及分散工藝1、三輥機結構（1）三個平行鋼輥前輥：向前轉，可移動中輥：向后轉，固定后輥：向前轉，可移動（2）機架（3）電動機（4）輥內水冷卻裝置（5）刮刀盤和刮刀（6）手輪（調輥距）232、三輥機的工作原理（1）當兩輥向內轉動時，漆漿被扯到加料縫，這道縫逐漸狹窄，大部分漆漿不能通過，在加料溝內循環(huán)。（2）漆漿通過加料縫被擠到兩輥的另一面，漆漿粘附在后輥和中輥上。后輥上的漆漿再回到加料溝，中輥上的漆漿被送到中輥和前輥的夾縫中。間距較大慢速快速中速間距較小24（3）通過夾縫被擠到中輥另一面上的漆漿回到加料溝，而前輥上的漆漿被刮刀刮下，流入刮刀盤，再流入儲存桶。3、三輥機的適用范圍 對于高粘度漆漿和厚漿型產品有很好的研磨效果。適合生產厚漆、膩子、美術漆等產品。254、三輥機的分散工藝流程磅秤磅秤換換罐罐式式攪攪拌拌機機配料盆配料盆三輥機三輥機單單輥輥機機移移動動式式漆漆漿漿盆盆調調漆漆罐罐振振動動篩篩備料預混研磨分散（三輥、單輥濾留大顆粒）調漆過濾包裝26結論：研磨分散設備的類型決定色漆生產工藝過程的關鍵。設備不同，工藝不同。砂磨機分散工藝，需要在附有高速分散機的預混合罐中進行研磨漆漿的預混合，再以砂磨機研磨分散至合格細度，輸送到制漆罐中進行調色制漆得成品，再過濾凈化包裝入庫。27 球磨機工藝配料預混合與研磨分散在球磨筒體內一并進行。再用管道或活動容器輸送到調漆罐調漆，再過濾包裝入庫。三輥機分散因漆漿較稠，故一般用換罐式攪拌機混合，以活動容器運送漆漿，常和單輥機串聯(lián)使用以實現(xiàn)稠厚漆漿凈化。285.1.2 選擇其它工藝手段，形成完整的工藝過程一、確定工藝流程基本類型1、大規(guī)模專業(yè)化生產型工藝流程 適合于生產品種單一、批量大的產品；規(guī)模化、連續(xù)化、密閉化、自動化、工耗低、效率高。292、小批量多品種型工藝流程 適合于生產小批量多品種的產品；研磨分散手段齊全，調漆設備規(guī)模呈一定系列，手段不一定都要求先進，手工操作多，工耗大。3、通用型工藝流程 適合于生產品種和產量都不是很多的產品；工藝流程的特點介于兩者之間。30二、制備研磨漆漿的方式1、單顏料磨漿法 每種顏料單獨分散制備單顏色研磨漆漿，然后再調制成規(guī)定顏色的瓷漆產品；可根據每種顏料的特性選定適用的研磨設備和研磨工藝，有利于各顏料最佳性能的發(fā)揮，研磨效率高；研磨、輸送、計量設備多，勞動強度大；適合于生產品種不多但花色多的大批量產品，或品種、花色多的小批量產品。312、多種顏料混合磨漿法 將所用顏料及填料混合，研磨制備多顏料研磨漆漿，然后補加漆料、溶劑、助劑后調制成色漆。設備利用率高，輔助實施少；不同性質的顏料混合研磨效率低，不利于各種顏料最佳性能的發(fā)揮，研磨效率低；適合于生產底漆、單色漆、花色品種不多的產品。32三、工藝手段1、儲存 顏料和填料粉狀物袋裝碼放，也可破袋進倉；漆料、溶劑液體料桶裝碼放，也可儲罐儲存。2、運輸及計量 電動葫蘆和升降叉車調運，磅秤或電子秤計量；液體料機械泵加壓管道輸送，流量計計量或電子秤計量；粉末料氣力輸送，自動秤計量；人工運輸，磅秤或電子秤計量。333、罐裝 人工罐裝、磅秤計量、人工封蓋、貼簽和搬運入庫；罐裝機計量裝聽、封蓋，其余為人工手段；供聽檢查罐漆封蓋貼簽傳送碼放34罐裝機罐裝罐裝機罐裝 35四、設備的平立面布置1、平立面布置是指制漆設備在空間的放置方式。2、平立面布置直接影響物料的流動方向和物料輸送方式。3、根據平立面布置選擇不同類型的制漆設備。4、平立面布置應遵循安全可靠、節(jié)能降耗、方便操作、高產高效的原則。36結論：研磨分散設備的選用，決定了色漆生產工藝的基本模式，其他工藝手段（倉儲、輸送、計量、包裝等）的組合應用才形成了彼此不同的完整的工藝過程。37涂料工廠展示涂料工廠展示385.2 乳膠漆的生產工藝 乳膠漆是聚合物乳膠粒、顏料的水分散體，以及各種助劑的混合物。為了獲得滿意的施工性能和成膜質量，必須添加各種助劑。5.2.1 乳膠漆中各組分的作用一、水 作為主要的分散介質；要求去離子，過濾除雜和滅菌。39二、殺微生物劑1、微生物的破壞作用 使乳膠漆產生粘度下降、鼓氣、破乳、惡臭，以及漆膜發(fā)霉等破壞產品品質的不良現(xiàn)象。2、殺微生物劑及其作用 乙酸苯汞是有效的殺微生物劑，防腐、防霉效果好，但有毒性。殺滅乳膠漆中的微生物，防治乳膠漆腐化變質及漆膜發(fā)霉。403、殺微生物劑的使用注意事項 必須一次投入足夠的殺滅劑量，防治微生物產生抗藥性；針對使用環(huán)境中的微生物具體情況選用相應的殺微生物劑；必須通過試驗比較，才能確定使用某種殺微生物劑及用量。41三、增稠劑1、作用 使顏料在較高粘度下研磨，有利于顏料的分散；增加水相粘度，改善乳膠漆的施工性能。42 增稠劑必須是水溶性的，常用的有：（1）纖維素醚類，常用羥乙基纖維素；（2）堿可溶漲聚合物堿可溶漲聚合物，大多是含有多羧基，大多是含有多羧基 丙烯酸類聚合物；丙烯酸類聚合物；（3）締合增稠劑，主要品種是聚氨酯締合 增稠劑；（4）無機增稠劑，高嶺土系的膨潤土、凹 凸棒土、海泡石等。2、種類43四、成膜溶劑1、作用 降低乳膠漆的最低成膜溫度（MFT）。成膜溶劑通過乳膠粒吸收溶劑溶漲而暫時降低了玻璃化溫度，促進聚結成膜，成膜溶劑揮發(fā)后，干膜恢復自身的玻璃化溫度。442、最低成膜溫度（MFT）乳液顆粒在一定條件下相互聚結而形成連續(xù)膜的最低溫度。3、常用的成膜溶劑 三甲基戊二醇單異丁酸酯（水溶性較?。?；乙二醇丁醚、丙二醇單丁醚（溶于水）。45五、顏料分散劑1、作用 使分散后的顏料顆粒能夠穩(wěn)定懸浮在乳液體系中。2、種類及機理（1）聚電解質 雙異丁烯/順丁烯二酸共聚物鈉（銨）鹽、聚甲基丙烯酸鈉（銨）鹽等。穩(wěn)定機理：雙電層和屏蔽穩(wěn)定相結合。46（2）電離鹽類，多聚磷酸鈉 雙電層穩(wěn)定化機理六、其他助劑 如消泡劑、PH調整劑。475.2.2 乳膠漆的制造工藝流程4820102010年度國內最新十大乳膠漆排名年度國內最新十大乳膠漆排名1 1 立邦立邦NipponNippon(中國馳名商標中國馳名商標,國家免檢產品國家免檢產品,墻面墻面漆乳膠漆十大品牌漆乳膠漆十大品牌)2 2 多樂士多樂士DuluxDulux(英國英國ICIICI集團世界品牌集團世界品牌,國家免檢國家免檢,墻面漆乳膠漆十大品牌墻面漆乳膠漆十大品牌)3 3 華潤華潤HuarunHuarun(中國馳名商標中國馳名商標,中國名牌中國名牌,國家免檢國家免檢,十大墻面漆乳膠漆十大墻面漆乳膠漆)494 4 嘉寶莉嘉寶莉CarpolyCarpoly(中國馳名商標中國馳名商標,中國名牌中國名牌,國家免國家免檢檢,十大墻面漆乳膠漆十大墻面漆乳膠漆)5 5 紫荊花紫荊花BauhiniaBauhinia(中國名牌中國名牌,墻面漆乳膠漆十大品墻面漆乳膠漆十大品牌牌,于于19821982年的香港年的香港)6 6 來威漆來威漆LevisLevis(全球最大涂料集團之一阿克蘇諾貝全球最大涂料集團之一阿克蘇諾貝爾爾,墻面漆十大品牌墻面漆十大品牌)7 7 沙漠綠洲沙漠綠洲SmozSmoz(墻面漆乳膠漆十大品牌墻面漆乳膠漆十大品牌,行業(yè)免行業(yè)免檢產品檢產品,中國著名品牌中國著名品牌)508 8 三棵樹三棵樹SkshuSkshu(中國馳名商標中國馳名商標,中國名牌中國名牌,國家免國家免檢檢,十大墻面漆乳膠漆十大墻面漆乳膠漆)9 9 雅士利雅士利YashiliYashili(墻面漆乳膠漆十大品牌墻面漆乳膠漆十大品牌,十大品十大品牌乳膠漆牌乳膠漆,立時集團品牌立時集團品牌)10 10 櫻花櫻花KurapaintKurapaint(墻面漆乳膠漆十大品牌墻面漆乳膠漆十大品牌,江蘇江蘇名牌名牌,長三角著名企業(yè)品牌長三角著名企業(yè)品牌)51如何選擇乳膠漆525.3 粉末涂料的生產工藝5.3.1 粉末涂料概述一、粉末涂料 產品以粉末狀態(tài)形式存在，并可以以粉末狀態(tài)進行涂裝的涂料。53二、粉末涂料的優(yōu)點1、不含有機溶劑；2、在涂裝過程中，噴溢的涂料可回收利用；3、一次涂裝漆膜厚，可達 50500 微米；4、涂料用樹脂的分子量大，漆膜物理化學、機械性能好；5、涂裝操作技術簡單，厚涂不易流掛；6、無須調節(jié)涂料粘度；7、節(jié)省資源。54三、粉末涂料的缺點1、涂料的制造設備和工藝比較復雜，品種和顏色的更換比較麻煩；2、涂裝及噴溢回收均需專用設備，投資大；3、烘烤溫度高，一般 150 度以上，不適合耐熱性差的基材；4、漆膜外觀的裝飾性不如溶劑型涂料；55四、粉末涂料的制造方法1、干法生產 將原料按配方計量，然后粉碎，混合，過篩，即得產品。混合方法有干混合法和熔融混合法。2、濕法生產 先配制成溶劑性涂料，然后除去溶劑，得到粉末涂料；除去溶劑的方法有蒸發(fā)法、噴霧干燥法、沉淀法。565.3.2 熔融擠出混合法工藝流程圖A：樹脂：樹脂B：固化劑：固化劑C：顏料：顏料D：添加劑：添加劑高壓排高壓排風扇風扇粗粗粉粉碎碎機機稱稱量量預預混混加料漏斗加料漏斗擠出機擠出機壓榨輥壓榨輥冷冷卻卻帶帶粗粉碎機粗粉碎機粉碎機粉碎機物物料料容容器器袋濾器袋濾器旋轉閥旋轉閥電動篩電動篩消消音音器器稱量預混熔融混合冷卻粉碎分級和過篩產品57幾種混合機臥式雙螺帶混合機臥式雙螺帶混合機立式螺帶混合機立式螺帶混合機轉鼓式混合機轉鼓式混合機585.3.3 噴霧干燥法工藝流程回收溶劑回收溶劑樹脂樹脂固化劑固化劑添加劑添加劑溶劑溶劑顏填料顏填料混合機混合機泵泵噴霧器噴霧器液液體體管管道道熱熱空空氣氣干燥室干燥室熱溶劑和空氣熱溶劑和空氣旋風旋風分離器分離器空氣空氣粉末相粉末相空氣空氣排出空氣排出空氣主鼓風機主鼓風機微量分離器微量分離器輸送空氣輸送空氣鼓風機鼓風機粉末粉末產品產品氣體冷氣體冷凝器凝器冷卻水冷卻水稱量加溶劑混合噴霧干燥分離粉末產品溶劑回收595.4 水溶性漆生產工藝5.4.1 概述一、水溶性樹脂的制備方法1、帶有氨基的聚合物用羧酸中和成鹽。2、帶有羧基基團的聚合物用胺中和成鹽。3、破壞氫鍵，纖維素甲基化制備甲基纖維素。4、皂化，聚醋酸乙烯酯皂化制備聚乙烯醇。60二、助溶劑1、作用 提高樹脂溶解性，調節(jié)水溶性漆的粘度和漆膜的流平性。2、常用助溶劑 低級醇及醚醇類，如仲丁醇。61三、水溶性漆的優(yōu)點1、水來源廣泛，凈化容易；2、施工過程無火災危險；3、無苯類等有機溶劑的揮發(fā)性毒性氣體；4、節(jié)省大量資源；5、工件經除油、除銹、磷化處理后，不必干燥；6、涂裝工具可用水清洗。62四、水溶性漆的缺點1、水蒸發(fā)潛熱高，漆膜干燥時間長；2、水溶性漆一般為微堿性，易使酯基水解；3、有機胺為中和劑，對人體有毒性；4、分子量較低，并含有大量親水基團；5、對水敏感的基材不適用。635.4.2 改性水溶性油的制備工藝工藝（以順酐改性油為例）1、將亞麻油（80 質量分）和順酐（20 質量分）投入反應釜；2、通入二氧化碳，升溫至 200 度，然后保溫 4 小時左右，取樣測酸值和粘度；3、停止加熱和通二氧化碳，降溫至 100 度左右，加入樹脂質量 20 的丁醇，攪拌并冷卻至 60 度左右；4、加氨水中和至 pH 值為 8.0-8.5，制得透明水溶性改性油。645.4.3 水溶性 E20 環(huán)氧脂的制備工藝1 1、將亞麻油酸加入反應釜中，升溫至、將亞麻油酸加入反應釜中，升溫至 120120150 150 度，加入環(huán)氧樹脂，開啟攪拌，通入二度，加入環(huán)氧樹脂，開啟攪拌，通入二氧化碳；氧化碳；2 2、升溫至、升溫至 240 240 度，保溫酯化約度，保溫酯化約 1 1 小時，取小時，取樣測酸值和粘度；樣測酸值和粘度；3 3、降溫至、降溫至 180 180 度，停止攪拌，加入順酐，度，停止攪拌，加入順酐，開啟攪拌；開啟攪拌；654 4、快速升溫至、快速升溫至 240 240 度，保溫度，保溫 30 30 分鐘，分鐘，迅速降溫至迅速降溫至 130 130 度以下；度以下；5 5、加入丁醇，攪勻；、加入丁醇，攪勻；6 6、降溫至、降溫至 60 60 度以下，分批加入一乙醇胺度以下，分批加入一乙醇胺中和，過濾出料。中和，過濾出料。