涂料旧称油漆。随着科学技术的发展,各种有机高分子化合物(树脂)作为原料广泛地被利用,使油漆产品的面貌发生了根本变化,因此,沿用油漆一词从科学意义上来说,就不够恰当了。准确的名称为“有机涂料”,简称涂料。它是一种有机高分子胶体的混合物,大多数呈溶液或粉末状,涂布于物体表面上,能形成完整而坚韧的保护膜。所形成的保护膜称为涂膜,又称漆膜。如酚醛涂料、醇酸树脂涂料。涂料在包装工业中主要是起防腐蚀、装饰与色标的作用。


(一)涂料的组成及分类


1. 涂料的组成

涂料一般由不挥发组分和挥发组分(溶剂或称稀释剂)两部分组成。它在物体表面涂布后,其挥发组分的成膜物质简称涂料的固体分(或固体含量),挥发组分则称挥发分。

成膜物质按在涂料中所起的作用,又可分为主要成膜物质、次要成膜物质和辅助成膜物质3种。主要成膜物质可以单独成膜也可以黏结颜料等物质共同成膜。因此,它也是涂料中的黏结剂。由于它是涂料的基础,因此,也常称为基料、漆料或漆基。

主要成膜物质也称固着剂,由于它的作用是将其他分黏结成一个整体,并能附着在被涂基层表面形成坚韧的保护膜,因此,这种物质应具有较高的化学稳定性,多属于高分子化合物。如天然及合成树脂,以及成膜后能形成高分子化合物的有机物质,如植物与动物油料。

次要成膜物质也是构成涂膜的组成部分,但它不能离开主要成膜物质而单独构成涂膜,这种成分就是涂料中使用的颜料。在涂料中加人颜料,不仅使涂膜性能得到改善,而且使涂料品种有所增多。

颜料是一种不溶于水、溶剂和漆基的粉状物质,但能扩散于介质中形成均匀的悬浮体。颜料在涂膜中不仅能遮盖被涂面和赋予涂膜以绚丽多彩的外观,而且还能增加涂膜的机械强度,阻止紫外线穿透,提高涂膜的耐久性和抵抗大气的老化作用。有些特殊颜料更使涂膜具有抑制金属腐蚀、耐高温等特殊效果。

在涂料的组分中,除主要成膜物质、颜料和溶剂外,还有些用量虽小(千分之几〜十万分之几)但对涂料性能及涂膜起重要作用的辅助成膜物质(通常称为助剂)。

涂料中所使用的辅助成膜物质品种很多,按它们的作用特性,目前,国内外常用的辅助成膜物质有表面活性剂、催干剂、固化剂、增塑剂等。

溶剂是用来溶解和稀释涂料的挥发性液体,在涂料中往往含有很大比重。它可以使涂料的黏度降低,便于施工涂覆。另外,还可以增加涂料储存的稳定性及提高涂料对物体表面的润湿性,使涂料便于渗入物体的空隙中去,增加涂层的附着力。因此,溶剂是涂料中的一个重要组分,没有它,涂料的制备、储存、施工都会带来困难。根据溶剂的性质,选择适宜的溶剂是非常重要的。


2. 涂料的分类和命名

涂料的分类在国际间很不一致,下面介绍我国涂料的分类方法。

(1)涂料的分类原则

涂料产品分类是以其主要成膜物质为基础,若主要成膜物质有多种,则按其在涂膜中起决定作用的一种为基础。

(2) 涂料命名原则

涂料的命名原则规定,产品名称由颜料或颜色名称,成膜物质名称加基本名称所组成。基本名称采用了一部分过去已有的习惯名称,如清漆、调和漆、磁漆、烘漆、底漆等。

(3) 涂料编号原则

涂料型号分3部分:第1部分是成膜物质,用汉语拼音字母表示;第2部分是基本名称,用两位数字表示;第3部分是序号。

另外,辅助材料分两部分,第一部分是辅助材料种类,第二部分是序号。辅助材料种类,按用途划分:X——稀释剂,F- 防潮剂,G—催干剂,T——脱漆剂,H 固化剂。


(二)常用包装余料

涂料工业发展很快,品种繁多,按其主要成膜物质不同,可分为若干系列。其中,主要有以单纯油脂为成膜物质的油性涂料,如清漆、厚漆、油性调和漆;以油、天然树脂为成膜物质的油基涂料,如磁性调和漆;以合成树脂为主要成膜物质的各类涂料三大类。鉴于包装工业上常用涂料多以合成树脂为主要成膜物质,因此,下面介绍此类涂料。


1. 酚醛树脂涂料

酚醛树脂涂料又称酚醛漆,其主要成膜物质是酚醛树脂(或改性酚醛树脂)。酚醛树 脂用于涂料业中已有很长的历史,主要是代替天然树脂与干性油配合制漆。酚醛树脂作为主要成膜物质可以使漆膜有一定硬度并具有光泽、快干、耐水、耐酸碱等性能,被广泛应用。尤其是酚醛树脂的成本较低,所以,酚醛树脂漆在涂料工业中占有很大比重。


2. 醇酸树脂涂料

醇酸树脂涂料是目前涂料中产量最多的一种合成树脂涂料,不仅其本身可以制成多种性能优越的品种,而且与其他类型树脂的混溶性很强,从而能提高和改进各种类型树脂漆的物理化学性能,因此,醇酸树脂涂料应用较广。


3. 氨基树脂涂料

氨基树脂涂料是以氨基树脂和醇酸树脂为主要成膜物质的一种涂料。脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂等都称为氨基树脂,它们由三聚氰胺、尿素、甲醛缩合而成的,但单纯的氨基树脂经过加热固化后的漆膜很硬脆,附着力差,不能单独制漆。一般都与不干性油改性醇酸树脂混合制漆(如短油度蓖麻油及椰子油改性的醇酸树脂)。这样氨基树脂改善了醇酸树脂的硬度、光泽、烘干速度、漆膜外观以及耐碱、耐水、耐磨的性能。醇酸树脂也改善了氨基树脂的脆性、附着力。由此所得的漆膜将兼有两种树脂的综合特性。

氨基树脂涂料具有下列特点:

一是清漆色浅,不易泛黄;二是漆膜坚硬、附着力好、机械强度高、耐气候性好、装饰性很好;三是具有一定耐水、耐油、耐磨性能。


4. 环氧树脂涂料

环氧树脂涂料具有很多独特的性能,被广泛地应用于国防工业、民用工业和包装工业上,发展很快,品种越来越多,产量也越来越大,但在实际生产中,并不是全部用纯环氧树脂制成,因为环氧树脂还存在一些不足的地方,如耐气候性较差,耐酸也不好等。为了更好地利用环氧树脂性能,降低成本,提高某些性能,需加人其他树脂进行交联或改性,以满足使用的要求。

环氧树脂涂料被广泛用于包装容器上,如作为软管(牙膏、鞋油等)、罐头、包装容器内壁涂料等。另外,目前在食品罐头涂料中使用较多的是以高分子量环氧树脂和酚醛树脂共聚而成的环氧酚醛涂料,可用于菜、肉类、禽类、水产食品罐头的内壁。


5. 丙烯酸树脂涂料

丙烯酸树脂涂料是一种比较新型的涂料。由于石油化工业的迅速发展,合成丙烯酸树脂的单体品种增加,其成本大幅度地降低,而使其成为发展速度最快的合成树脂涂料之一。

丙烯酸树脂涂料具有如下一些特点:

① 具有优良的色泽及良好的保色、保光性能。这是由于丙烯酸树脂在大气中及紫外线照射下不易发生断链、分解或氧化等化学变化,其颜色及光泽可以长期保持稳定,并可制成中性涂料,可调人铜粉、铝粉、使涂层具有类似金银一样光辉夺目的色泽,并且不会变暗,涂料长期保存也不会变质。

② 具有良好的耐热性(可在180°C以下使用),耐化学性及突出的防湿、防霉等性能, 也可以通过改变配方及工艺来控制漆膜的硬度、柔韧性、耐冲击性、抗水抗油等性能。

由上述可知,丙烯酸树脂涂料是一种优良的装饰性涂料,用于各类罐头容器内外壁、蒸煮消毒的保护性涂装、包装用木器品、轻金属表面的涂装等方面。


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