一、油漆及其簡史
油漆英文名:paint or coating。油漆是一種能牢固覆蓋在物體表面,起保護、裝飾、標志和其他特殊用途的化學混合物涂料。中國涂料界比較的《涂料工藝》一書是這樣定義的:“涂料是一種材料,這種材
料可以用不同的施工工藝涂覆在物件表面,形成粘附牢固、具有一定強度、連續的固態薄膜。這樣形成的膜通稱涂膜,又稱漆膜或涂層。
涂料一般由成膜物質、填料(顏填料)、溶劑、助劑等四部分組成。根據性能要求有時成份會略有變化,如清漆沒有顏填料、粉末涂料中可以沒有溶劑。
屬于有機化工高分子材料,所形成的涂膜屬于高分子化合物類型。按照現代通行的化工產品的分類,涂料屬于精細化工產品。現代的涂料正在逐步成為一類多功能性的工程材料,是化學工業中的一個重要行業。
油漆的起源尚無定論。公元前6000 年,中國已用無機化合物和有機顏料混合焙燒對油漆加以改進。公元前1500 年,在法國和西班牙的山洞里,油漆已用于繪畫和裝飾。公元前1500 年,埃及人用染料如靛藍和茜草制造藍色和紅色顏料,但這種油漆還很不完善。18 世紀,由于對亞麻仁油和氧化鋅的開發利用,使油漆工業迅速發展。20 世紀,油漆工藝有了重大發展,出現了粘著力更大、光澤度更高、阻燃、抗腐蝕與熱穩定性高的各種顏色的油漆 油漆早期大多以植物油為主要原料,故被叫做“油漆”,如健康環保原生態的熟桐油。不論是傳統的以天然物質為原料的涂料產品,還是現代發展中的以合成化工產品為原料的涂料產品,都屬于有機化工高分子材料,所形成的涂膜屬于高分子化合物類型。按照現代通行的化工產品的分類,涂料屬于精細化工產品。現代的涂料正在逐步成為一類多功能性的工程材料,是化學工業中的一個重要行業。
二、油漆與涂料的區分
早先總料都是用植物油和天然樹脂加工而成歷以通常叫做油漆。隨著工業的發展,涂料品種日益增多,質量和性能不斷提高,許多新型涂料已不再含有油的成分。這樣油漆這個名詞就顯得不夠確切了。因此,現在把用于涂裝物面的各種材料統稱為涂料,油漆只是涂料中的一種。隨著科學的發展,各種高分子合成樹脂的廣泛應用,使涂料產品發生了根本的變化,因此準確的名稱應為“有機涂料”。其實,油漆是屬于涂料的一種,只是油漆原材料采用桐油和生漆,而涂料,是根據英文翻譯而來coating products 。而且,由于現代油漆幾乎不再使用桐油和生漆做為原材料,因此再叫油漆,就不合適了。
三、理化性質
油漆為粘稠油性顏料,未干情況下易燃,不溶于水,微溶于脂肪,可溶于醇、醛、醚、苯、烷,易溶于汽油、煤油、柴油。油漆不論品種或形態如何,都是由成膜物質、次要成膜物質和輔助成膜物質三種基本物質組成:
成膜物質:也稱粘結劑,成膜物質大部分為有機高分子化合物如天然樹脂(松香、大漆)、涂料(桐油、亞麻油、豆油、魚油等)、合成樹脂等混合配料,經過高溫反應而成,也有無機物組合的油漆(如:無機富鋅漆)。各種成膜物質按國家標準共xxx類。它是構成油漆的主體,決定著漆膜的性能。如果沒有成膜物質,單純顏料和輔助材料不能形成漆膜。
次要成膜物質:包括各種顏料、體質顏料、防銹顏料。顏料為漆膜提供色彩和遮蓋力,提高油漆的保護性能和裝飾效果,耐候性好的顏料可提高油漆的使用壽命。體質顏料可以增加漆膜的厚度,利用其本身“片狀,針狀”結構的性能,通過顏料的堆積疊復,形成魚鱗狀的漆膜,提高漆膜的使用壽命,提高防水性和防銹效果。防銹顏料通過其本身物理和化學防銹作用,防止物體表面被大氣、化學物質腐蝕,金屬表面被銹蝕。
輔助成膜物質:包括各種助劑,溶劑,各種助劑在油漆的生產過程、貯存過程、使用過程、以及漆膜的形成過程起到非常重要的作用。雖然使用的量都很少,但對漆膜的性能影響極大。甚至形不成漆膜如:不干、沉底結塊、結皮。水性漆更需要助劑才能滿足生產、施工、貯存和形成漆膜。油漆助劑的水平也代表了國家油漆的水平。溶劑也稱“分散介質”(包括各種有機溶劑、水)主要稀釋成膜物質而形成粘稠液體,以便于生產和施工。常將成膜基料和分散介質的混合物稱為漆料。
四、為什么粒度在油漆檢測中如此重要
控制油漆工業所用物料粒度的重要性是一個比較新的問題。在過去。歐洲中世紀的油漆工把顏料(如紅鉛。天青石)和動物膠(如蛋白)混合并在水中研磨成混合物,用以裝飾教堂和宮殿。后來到了13世紀,又將亞麻油加到混合物種。到1900年,油漆仍基本上以白鉛或氧化鋅,亞麻油和松節油為基,但開始了新的有機和無機顏料的研磨。直到1945年左右,當逐漸開始使用二氧化鈦,氧化鐵也仍被使用。作為白色顏料,它至今任未被*替代。
可是,不管這些近代的發展如何,僅僅從過去30年油漆工業的“魔術”般時代(當科學在油漆卑職開始起作用時)才出現的。有些人會說,現在仍處在“魔術”般的時代。
為什么粒度在油漆中如此重要?顏料的粒度對其所在油漆的基本性能具有顯著影響。
不透明度:對于白色顏料,粒度影響油漆的不透明度或散射特性。光散射量隨粒度減少而增加,直到進一步減少粒度,散射減少,透明性增加,對于帶色的顏料,涉及到散射和吸收。
色調:可由氧化鐵顏料加以說明,它是較小的粒度(0.09-0.12微米)給出帶黃色,較大的粒度(0.17-0.70微米)給出越來越蘭的紅色,通常較小顆粒的顏料(小于0.4微米)給出亮較純的色調的顏料,這可歸因于Tyndall效應。
著色強度:對于有機顏料,粒度越小,著色強度越強。但傳達到值后,粒度再減小,不能增加著色強度,反而降低它
光澤度:粒度越大,白色油漆的光澤度越低、
油漆中顏料的粒度及在基料中的分散性將影響漆膜光澤。顏料細度越細,在基料中的分散均勻性越好,有助于形成平整光滑的漆膜。因此油漆的粒度檢測是其生產應用的重要指標。本次油漆粒度測試實驗使用的是winner2000E激光粒度儀,其測試報告如下: