二、涂料組成

涂料由主要成膜物質(zhì)、次要成膜物質(zhì)和輔助成膜物質(zhì)組成，如圖1-1-1所示。

（1）主要成膜物質(zhì)是油料和樹脂等，是涂料的基礎(chǔ)。漆膜（已經(jīng)固化的涂料膜稱為漆膜，也叫涂膜）的性能主要由樹脂決定，所以常稱它為基料，它既可以單獨(dú)成膜，也可黏結(jié)顏料等共同成膜，并牢固地黏附在被涂物表面，所以油料和樹脂等主要成膜物質(zhì)又稱為黏結(jié)劑或固著劑。

（2）次要成膜物質(zhì)主要是顏料，它不能離開主要成膜物質(zhì)而單獨(dú)成膜，必須在油料或樹脂的固著下形成漆膜。顏料賦予漆膜一定的遮蓋能力和色彩，并增強(qiáng)漆膜的韌性，增加漆膜的厚度，提高漆膜的耐磨性、耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性等性能。

（3）輔助成膜物質(zhì)主要是涂料中的溶劑、添加劑等輔助材料，這些物質(zhì)也不能單獨(dú)成膜，但它們有助于改善涂料的性能。在形成漆膜時(shí)有一部分輔助成膜物質(zhì)要揮發(fā)掉，如真溶劑、助溶劑、稀釋劑等；有些最后存在于漆膜中而不揮發(fā)掉，如催干劑、固化劑等。

1.樹脂

（1）樹脂的定義。樹脂是多種高分子復(fù)雜化合物相互融合而成的混合物。它是非結(jié)晶的固體（見圖1-1-2）或黏稠的液體，雖沒有固定的熔點(diǎn)，又不溶于水，但在受熱時(shí)會(huì)軟化或熔化，多數(shù)樹脂可溶于有機(jī)溶劑。

（2）樹脂的作用。熔化或溶解了的樹脂能與顏料均勻地混合，其黏著性很強(qiáng)。將它涂附在物體表面，待溶劑揮發(fā)后能形成一層光亮、堅(jiān)韌而耐久的薄膜。所以，樹脂是與顏料一起形成漆膜的主要物質(zhì)，可以說樹脂的性質(zhì)決定了涂料加工的品質(zhì)和漆膜性能的好壞。

（3）樹脂的分類。樹脂按其來(lái)源可以分為天然樹脂、人造樹脂和合成樹脂三大類。最初在涂料工業(yè)中使用的樹脂都是天然樹脂，但由于一般的天然樹脂在產(chǎn)量和性能上都滿足不了日益發(fā)展的工業(yè)生產(chǎn)的需要，因此，隨著近代化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，人們已經(jīng)能夠生產(chǎn)出各種人工合成樹脂，即用天然高分子化合物加工制得的人造樹脂及用化工原料合成的合成樹脂。合成樹脂無(wú)論從品種、性能、產(chǎn)量和用途等方面都大大超過了天然樹脂，所以現(xiàn)在使用的各種汽車涂料除個(gè)別品種外，基本上都是由合成樹脂作為基料的。合成樹脂可分為熱塑性樹脂、熱固性樹脂和自交鏈樹脂3種類型，其各自的特點(diǎn)如圖1-1-3所示。

汽車涂料中常用的樹脂有以下幾種。

①瀝青。瀝青是一種由碳、氫、氧、硫、氮等組成的復(fù)雜化合物，性狀或?yàn)楹谏伤苄怨腆w，或?yàn)楹谏珶o(wú)定形黏稠狀物質(zhì)，易熔融，可溶于烴類溶劑或松節(jié)油中。

瀝青具有獨(dú)特的耐水、耐酸堿性能，電絕緣性能優(yōu)良，漆膜光滑，所以被廣泛用來(lái)煉制防銹、防腐涂料，用于車輛的底盤部位。

②硝基纖維素。硝基纖維素又稱為硝酸纖維酯或硝化棉，是硝基漆的主要成分。

硝酸纖維素是將植物纖維（如棉花纖維等）經(jīng)過硝酸硝化后所得到的產(chǎn)品。它具有良好的耐油性，在常溫下能耐水、耐稀酸；但極不耐堿，不耐光，遇熱易分解，且易燃、易爆。它能與多種樹脂互溶，能溶于酯、酮類溶劑而不溶于醇類和苯類溶劑。

③醇酸樹脂。醇酸樹脂是由多元醇和多元酸縮合而成的，分為純醇酸樹脂和改性醇酸樹脂兩類。改性醇酸樹脂又稱聚酯樹脂，是由純醇酸樹脂經(jīng)植物油或其脂肪酸改性而成，具有極好的附著力、光澤度、耐久性、彈性、耐候性和絕緣性等，所以在涂料中應(yīng)用廣泛，不但可以用來(lái)制造清漆、底漆和原子灰等，還可與其他樹脂合用以相互提高性能。

④氨基樹脂。氨基樹脂是由醛類與氨類縮聚而成的熱固性樹脂。涂料工業(yè)中常用的氨基樹脂有兩種：一種是丁醇（或甲醇）改性尿素甲醛樹脂，簡(jiǎn)稱脲醛樹脂；另一種是丁醇（或甲醇）改性三聚氰胺甲醛樹脂，簡(jiǎn)稱三聚氰胺樹脂。

氨基樹脂具有優(yōu)越的保色性、硬度、光澤度、耐溶劑及耐化學(xué)品的性能，但附著力差且過分堅(jiān)脆，因此要與其他樹脂如醇酸樹脂等合用方可充分發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，既改善了氨基樹脂的低附著力和硬脆性，又提高了醇酸樹脂的硬度、耐堿性和耐油性。

⑤環(huán)氧樹脂。凡分子結(jié)構(gòu)中含有環(huán)氧基的聚合物均稱為環(huán)氧樹脂。環(huán)氧樹脂具有黏合力強(qiáng)、收縮性小、穩(wěn)定性高、韌性好、耐化學(xué)性和電絕緣性優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。環(huán)氧樹脂用來(lái)制造車用涂料，不但耐腐蝕方面優(yōu)越，而且機(jī)械性能和彈性等都優(yōu)于酚醛樹脂和醇酸樹脂涂料，被廣泛應(yīng)用。

⑥聚氨酯樹脂。聚氨酯樹脂是聚氨甲基酸酯樹脂的簡(jiǎn)稱。聚氨酯樹脂性能優(yōu)越，廣泛用于制造防腐涂料和室內(nèi)裝飾涂料，并能與其他多種樹脂合用制成多種性能優(yōu)異的改性涂料。

⑦丙烯酸樹脂。丙烯酸樹脂是由各種丙烯酸單體聚合而成的。丙烯酸樹脂具有良好的保光性、保色性，不泛黃（漆膜老化過程中出現(xiàn)的變黃傾向），耐候性、耐熱性、耐化學(xué)品侵蝕的能力等也較好，故被用來(lái)制造各種用途的涂料。

2.顏料

（1）顏料的定義。顏料是具有一定顏色的礦物質(zhì)或有機(jī)物質(zhì)，是涂料中的不揮發(fā)物質(zhì)之一，呈微細(xì)粉末狀，如圖1-1-4所示。它一般不溶于水或其他介質(zhì)（如油等），但其細(xì)微個(gè)體粉末能均勻地分散在介質(zhì)中。

（2）顏料的作用。顏料是涂料的次要成膜物質(zhì)，它不僅使漆膜呈現(xiàn)必要的色彩，遮蓋被涂物的底層，使漆膜具有裝飾性，而且它能改善涂料的物理性能及化學(xué)性能，提高漆膜的機(jī)械強(qiáng)度、附著力和防腐性能。有的顏料還可以濾去紫外線等有害光波，從而增強(qiáng)漆膜的耐候性和保護(hù)性，延長(zhǎng)漆膜的使用壽命。例如，在有機(jī)硅樹脂涂料中使用鋁粉顏料，在高溫下鋁粉與硅形成硅氧鋁，能提高漆膜的耐高溫性；在涂料中加入云母氧化鐵可以反射紫外線和降低透水性，因而能顯著提高漆膜的防銹性、耐候性和抗老化性等性能。

（3）顏料的種類。顏料的品種很多，按其化學(xué)成分的不同可以劃分為有機(jī)顏料和無(wú)機(jī)顏料兩大類。每大類中，按其來(lái)源不同又可以分為天然顏料和合成顏料。在涂料工業(yè)中，根據(jù)顏料在涂料中所起的主要作用不同，可分為著色顏料、體質(zhì)顏料和防銹顏料3類。

①著色顏料。著色顏料在涂料中的主要作用是賦予涂料各種不同的顏色，提高涂料的遮蓋性能，滿足涂料的裝飾性和其他特性的要求，其品種和分類如圖1-1-5所示。

②體質(zhì)顏料。體質(zhì)顏料又稱為填料或填充料。體質(zhì)顏料是指涂料中折光率較低的白色或無(wú)色的細(xì)微固體粒子，配合其他顏料分散在著色顏料當(dāng)中，用以提高顏料的體積濃度，增加漆膜的厚度和耐磨能力，幾乎無(wú)著色力（顯現(xiàn)色彩的能力）和遮蓋力（覆蓋或消除底材/底漆層顏色的能力）。其品種和分類如圖1-1-6所示。

③防銹顏料。防銹顏料是涂料中主要起防銹作用的成分，多為具有化學(xué)活性的物質(zhì)。

金屬的腐蝕機(jī)理分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩類。金屬與接觸到的介質(zhì)（如氧氣、汽油、潤(rùn)滑油等非電解質(zhì)）直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕稱為化學(xué)腐蝕；不純的金屬或合金與液態(tài)介質(zhì)（如水溶液、潮濕的氣體）或電解質(zhì)（如酸堿溶液）接觸時(shí)，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕稱為電化學(xué)腐蝕。一般情況下這兩種腐蝕現(xiàn)象往往是同時(shí)發(fā)生的，但后者更為普遍。

涂料用于防腐，主要有兩種方法：一種是用物理隔絕的方法，即用與金屬表面具有足夠附著力的涂料將金屬物體整體覆蓋，使其不與外界介質(zhì)直接發(fā)生接觸，從而避免或減少金屬化學(xué)腐蝕的發(fā)生；另一種是用化學(xué)侵蝕的方法，即用具有一定化學(xué)侵蝕作用的涂料涂布在金屬表面，使其表面發(fā)生侵蝕作用而鈍化，這樣在與電解質(zhì)接觸時(shí)金屬的鈍化表面很難再發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，從而達(dá)到防腐的目的。船舶的底部常用這種方式。

防銹顏料由于起防銹作用的側(cè)重點(diǎn)不同，有的偏重于物理防銹，有的偏重于化學(xué)活性防銹，因此采用的防銹顏料也不盡相同，防銹顏料的品種和分類如圖1-1-7所示。

防銹顏料除上述品種外，近年來(lái)還出現(xiàn)了一些新的品種，如磷酸鋅、磷酸鐵、鉬酸鋅、氟化鉻和磷酸鉻等，可用于磷化底漆、電泳底漆和預(yù)涂底漆中，也可與其他防銹材料配合作用，使其具有更好的防銹效果。

3.溶劑

（1）溶劑的定義。能夠溶解其他物質(zhì)的物質(zhì)叫作溶劑。涂料用的溶劑是一種能溶解成膜物質(zhì)（樹脂等）、易揮發(fā)的有機(jī)液體。在涂料干燥成膜后，溶劑全部或部分揮發(fā)而不留存在涂層中，故溶劑又稱為揮發(fā)成分。

（2）溶劑的作用。溶劑是涂料的重要組成部分，起著輔助成膜的作用。它能溶解或稀釋油料或樹脂，降低其黏度以便于施工，并改善涂料的流平性，避免漆膜過厚、過薄、起皺等弊病，還能對(duì)涂料的成品在儲(chǔ)存過程中起穩(wěn)定作用，避免樹脂析出或分離以及變稠、結(jié)皮等。涂料施工后，溶劑能增加涂料對(duì)物體表面的潤(rùn)濕性和附著力，并隨著涂料的干燥而均勻地?fù)]發(fā)減少，使被涂物面得到一個(gè)薄厚均勻、平整光滑、附著牢固的漆膜。有的溶劑本身在涂料中既是溶劑又是成膜物質(zhì)，如苯乙烯在無(wú)溶劑涂料中是很好的溶劑，但又能與樹脂交聯(lián)成膜，提高了漆膜的豐滿度，同時(shí)減少了因溶劑揮發(fā)而造成的污染。

（3）溶劑的分類。

①按用途不同，溶劑可分為真溶劑、助溶劑和稀釋劑。

真溶劑能夠溶解樹脂，主要應(yīng)用于涂料生產(chǎn)；助溶劑本身不能溶解樹脂，但能夠提高真溶劑溶解樹脂的能力，主要應(yīng)用于涂料生產(chǎn)；稀釋劑不能溶解樹脂，但能夠稀釋樹脂，主要應(yīng)用于涂裝生產(chǎn)，即汽車修補(bǔ)涂裝中所使用的溶劑均為稀釋劑。

②按蒸發(fā)速度不同，溶劑可分為低沸點(diǎn)溶劑、中沸點(diǎn)溶劑、高沸點(diǎn)溶劑。

低沸點(diǎn)溶劑的沸點(diǎn)在100℃以下。

中沸點(diǎn)溶劑的沸點(diǎn)在100～150℃。

高沸點(diǎn)溶劑的沸點(diǎn)在150℃以上。

含低沸點(diǎn)溶劑的涂料在噴涂時(shí)從噴槍口到物面的過程中就能揮發(fā)掉大部分，使到達(dá)物面上的涂料的固體成分和黏度都得到了必要的提高；高沸點(diǎn)溶劑可以用來(lái)提高漆膜的流動(dòng)性，它們能使漆膜在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持流動(dòng)性；中沸點(diǎn)溶劑在各種場(chǎng)合的涂料中都能用，它們最初可使涂料保持流動(dòng)性，當(dāng)噴涂到物面一段時(shí)間后能使漆膜較快地凝定。

根據(jù)溶劑的這一特性，汽車涂料中常將稀釋劑制成快干稀釋劑、中性稀釋劑和慢干稀釋劑等幾種。快干稀釋劑用于較低的溫度條件（15℃以下）和環(huán)境比較差、灰塵較多的場(chǎng)合；慢干稀釋劑用于施工環(huán)境溫度較高（28℃以上）或大面積噴涂時(shí)；中性稀釋劑使用的場(chǎng)合較為廣泛（15～28℃），大部分施工條件均可使用。

③按主要成分（官能團(tuán)）不同，溶劑分為醇類溶劑（甲醇、乙醇、丁醇等）、酯類溶劑（乙酸乙酯、丁酸乙酯等）、醚類溶劑（乙基溶纖素、丁基溶纖素等）、酮類溶劑（丙酮、丁酮、甲基異丁酮等）、硝基化合物溶劑（硝基乙烷、硝基丙烷等）和烴類溶劑（汽油、石油醚、苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯、四氯乙烯等）。

涂料中使用的各種各樣的樹脂需用不同的溶劑來(lái)溶解和稀釋，所以在實(shí)際使用中，一定要選擇涂料生產(chǎn)商提供的配套稀釋劑。

4.添加劑

（1）添加劑的定義。添加劑也稱為輔助材料、助劑，是在涂料生產(chǎn)和使用中，為了給涂料提供某方面性能而加入的輔助成分。

（2）添加劑的作用。添加劑雖然不是主要或次要的成膜物質(zhì)，用量一般又很少，但它對(duì)改善涂料的性能、延長(zhǎng)儲(chǔ)存時(shí)間、擴(kuò)大涂料的應(yīng)用范圍、改進(jìn)和調(diào)節(jié)涂料施工的性能、保證涂裝品質(zhì)等方面都起很大的作用。

（3）添加劑的種類。涂料的添加劑品種很多，根據(jù)它們的功能來(lái)劃分，主要有催干劑、防潮劑、固化劑、紫外線吸收劑、懸浮劑、流平劑和減光劑等。這些添加劑有些是在涂料制造時(shí)就添加到涂料當(dāng)中的，如懸浮劑、紫外線吸收劑等；有些需要根據(jù)施工情況進(jìn)行添加，如防潮劑、流平劑、減光劑等。

①催干劑。催干劑（見圖1-1-8）也稱為干燥劑、速干水，是一種能加速涂層干燥的物質(zhì)，多使用于醇酸樹脂涂料中。催干劑能促進(jìn)漆膜中樹脂的氧化聚合作用，大大縮短漆膜的干燥時(shí)間，尤其是在冬季施工中漆膜干燥很慢的情況下，加入催干劑后即使環(huán)境溫度沒有變化，干燥時(shí)間也會(huì)明顯縮短。

②防潮劑。防潮劑（見圖1-1-9）也稱化白水或防白水，是由高沸點(diǎn)的酯類、酮類溶劑組成的。將它加入硝基漆等自然揮發(fā)型涂料中能防止漆膜中的溶劑揮發(fā)時(shí)產(chǎn)生的泛白現(xiàn)象。此外，施工環(huán)境溫度過低（接近零點(diǎn)）或空氣濕度過高（噴涂用的壓縮空氣中含有過多的水分）等，也會(huì)引起泛白。涂料中加入適量的防潮劑后，由于高沸點(diǎn)溶劑的增多，可減緩溶劑的揮發(fā)速度，減少水分凝結(jié)現(xiàn)象的發(fā)生。

③固化劑。固化劑（見圖1-1-10）是與2K色母、成品漆、清漆配套使用的產(chǎn)品。固化劑可與涂料中的合成樹脂發(fā)生反應(yīng)而使漆膜干燥固化成膜，具有耐候、抗黃變、提高漆膜硬度和耐化學(xué)品的能力。該類型的涂料在未加入固化劑時(shí)一般不會(huì)干燥結(jié)膜，與固化劑混合后在常溫下即可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而干燥固化，若適當(dāng)加溫（60～70℃）效果更好。不同樹脂的涂料所使用的固化劑成分也不同，例如：聚酯樹脂用過氧化物作為固化劑；環(huán)氧樹脂用胺類作為固化劑；丙烯酸聚氨酯類用含異氰酸酯類作為固化劑等。實(shí)際使用中，一定要選擇涂料生產(chǎn)商提供的配套固化劑。根據(jù)揮發(fā)性不同，固化劑有快干固化劑、標(biāo)準(zhǔn)干固化劑和慢干固化劑之分。使用時(shí)，應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度來(lái)選擇，當(dāng)環(huán)境溫度為15℃以下時(shí)選用快干固化劑；當(dāng)環(huán)境溫度為15～28℃時(shí)選用標(biāo)準(zhǔn)干固化劑；當(dāng)環(huán)境溫度為28℃以上時(shí)選用慢干固化劑。有些涂料生產(chǎn)商對(duì)固化劑的選用還有更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。

④紫外線吸收劑。紫外線吸收劑（見圖1-1-11）對(duì)陽(yáng)光中的紫外線有較高的吸收能力，添加在涂料當(dāng)中可減少紫外線對(duì)漆膜的損害，防止漆膜粉化、老化和失光等。

⑤懸浮劑。懸浮劑（見圖1-1-12）主要用來(lái)防止涂料在儲(chǔ)存中結(jié)塊。涂料中加入懸浮劑后，可使涂料黏度增加但松散易調(diào)和。

⑥流平劑。流平劑（見圖1-1-13）大致分為兩大類。一種是通過調(diào)整漆膜黏度和流平時(shí)間來(lái)起作用的。這類流平劑大多是一些高沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑或其混合物，如異佛爾酮、二丙酮醇、Solvesso 150等。另一種是通過調(diào)整漆膜表面性質(zhì)來(lái)起作用的，一般人們所說的流平劑大多是指這一類流平劑。這類流平劑通過有限的相容性遷移至漆膜表面，影響漆膜界面張力，防止縮孔的產(chǎn)生，增加漆膜的流平性等表面性質(zhì)，使漆膜流平良好。根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同，這類流平劑主要有三大類：丙烯酸類、有機(jī)硅類和氟碳化合物類。

⑦減光劑。減光劑（見圖1-1-14）又稱亞光劑，具有降低漆膜光澤度的作用。有時(shí)為了噴涂特殊效果，需要使涂料產(chǎn)生亞光效果，適量加入減光劑可以達(dá)到所需的要求。減光劑可用于1K底色漆或2K純色漆體系和清漆。

⑧柔軟劑。柔軟劑（見圖1-1-15）也稱為塑料添加劑，當(dāng)用通用型涂料涂裝塑料件時(shí)，需要添加塑料添加劑，主要作用是提高與底材（或底層漆膜）的附著力，增加柔軟度，使塑料件在較大的變形時(shí)仍能保持漆膜良好的附著性能而不至于出現(xiàn)開裂、脫落等現(xiàn)象。

⑨抗走珠水。抗走珠水（見圖1-1-16）又叫防魚眼劑或者抗魚眼劑，是由有機(jī)硅表面活性劑、有機(jī)氟表面活性劑、螯合劑和流平劑復(fù)配而成的消泡劑。其作用主要是在反應(yīng)初期阻止“局部爆聚”，避免反應(yīng)初期引發(fā)劑分散不均勻而出現(xiàn)快速反應(yīng)粒子。它能有效防止涂料、覆膜膠、壓敏膠等在涂裝時(shí)因油污、硅樹脂顆粒和含有空氣的液滴產(chǎn)生環(huán)形漏涂及空洞等表面缺陷，此類缺陷俗稱魚眼或油縮。

⑩紋理添加劑。紋理添加劑通常用于內(nèi)飾件等特殊要求部位的涂裝，使漆膜表面呈現(xiàn)紋理效果。常用的紋理添加劑有皮革紋理添加劑、縋紋紋理添加劑等。

a.皮革紋理添加劑。皮革紋理添加劑（見圖1-1-17）通常用于車內(nèi)儀表臺(tái)、門飾板等特殊要求部位仿皮革紋理的涂裝，它能使漆膜表面產(chǎn)生更深的皮革紋理。

b.縋紋紋理添加劑。縋紋紋理添加劑（見圖1-1-18）與涂料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)調(diào)配后能使漆膜表面產(chǎn)生粗糙、消光的效果。

?刷涂/滾涂添加劑。它是指在用刷涂法和滾涂法施工時(shí)，需要加入的添加劑，其主要目的是提高涂裝施工時(shí)涂料的黏度。

汽車修補(bǔ)涂裝過程中使用的添加劑大多使用小型的罐制容器盛裝，如圖1-1-19所示。有些添加劑起的是綜合作用，能減少起皺，加速干燥，防止發(fā)白，提高對(duì)化學(xué)物質(zhì)的耐受能力等。