工業(yè)涂料應(yīng)用方面的選擇
        1、分類
         工業(yè)涂料有許多種分類
例如，可以通過

用途－交通運輸、一般工業(yè)用途、維修

涂料的類型－OEM、修理、翻新、維護

基料的化學(xué)成分－丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂

配方特性－溶劑型、水性、固體含量

涂裝工藝－電泳涂漆、刷涂、噴涂、卷材涂漆、粉末涂漆

固化技術(shù)（主要為熱固型）－空氣固化、熱固化、UV固化

功能性涂料－電泳涂漆層、底漆二道漿、底漆、底色漆、罩面清漆

           2、涂料隨著時間所起的變化

  油漆老化的一些實例

主要：

附著力的減弱　　 起泡
涂料粉化　　　　 開裂
涂料退色 　　　　失光
基材的腐蝕

           3、一些涂料的期望使用期限

　　決定一種工業(yè)涂料體系的耐久性時，我們要考慮許多因素：
　　·對于一種工業(yè)涂料系統(tǒng)，多長的使用期限是使用者需要和期望的。
　　·使用者為滿足耐久性的需求愿意付出多少金錢？
　　·（a）涂料配方（b）涂漆施工工藝（c）涂料配套設(shè)計 在最優(yōu)化涂料系統(tǒng)耐久性方面所起到的作用。

          4.1. 理想的涂料使用期限的一些例子

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　大概年限
外用維護涂料　　　　　　　　　　　　　　　　　 10-15
汽車行業(yè)和其他交通運輸用涂料　　　　　　　　　 >10
金屬基材的卷材涂料　　　　　　　　　　　　　　 10-25

一般我們可以認(rèn)為涂料的使用期限越長,涂料及涂裝工藝的花費越多。

5、涂料耐久性的影響因素
5.1.涂料配方
熱固型涂料交聯(lián)密度的最優(yōu)化
·交聯(lián)程度是控制涂料耐候性的一個很重要的系數(shù)-不完全固化通常意味著較差的耐久性。
·過度交聯(lián)會導(dǎo)致涂料易脆裂,同樣造成較差的耐久性。
·涂料在涂層接觸面的交聯(lián)程度比在基材主體表面上的交聯(lián)程度小,這也會導(dǎo)致涂料的耐久性問題尤其是在多層涂料系統(tǒng)會在較差的固化涂層間出現(xiàn)分層。

基料的化學(xué)成分
　　許多種類的基料可以應(yīng)用于工業(yè)涂料，可以根據(jù)一些特殊應(yīng)用中的某種特定性能的要求來選擇。從傳統(tǒng)的醇酸樹脂、熱固型丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯到更為特殊和昂貴的含氟和硅的樹脂。

例如：

粉末涂料―丙烯酸樹脂漆、聚酯樹脂漆、聚氨酯樹脂漆具有很好的耐候性。對于防腐和耐化學(xué)性，環(huán)氧樹脂漆可能會是首選，但是這也就意味著要損失一些涂料的耐候性。

卷材涂料―外用丙烯酸涂料和聚酯涂料要比含硅涂料使用期限短，依次的含硅涂料比含氟涂料使用期限短，但是這些性能的改進也是以更高的價格為代價的。

汽車涂料―熱固型丙烯酸和聚氨酯基料涂料系統(tǒng)比熱固型醇酸基料涂料系統(tǒng)具有更好的耐候性。

涂料溶劑的選擇
　　一般來說，應(yīng)用于工業(yè)面漆的水性涂料比溶劑性涂料的耐久性差。然而這些差距也在逐年減小。
高固體分溶劑型涂料往往比它的傳統(tǒng)型較低固體分的同類涂料的耐久性差。

確保面漆與基材底漆的配套性
　　·好的配套性可以防止面漆和底漆的涂層界面由于受到破壞而造成的分層。

　　·添加附著力促進劑可以提高附著力。

色漿的選擇
　　涂料的保色性能非常關(guān)鍵，配方設(shè)計師有三個選擇：
　　　·使用高耐曬的有機顏料（價格高）
　　　·使用無機顏料（通常顏色暗淡）
　　　·使用不透明顏料（通常為無機顏料）

紫外光吸收劑和光穩(wěn)定劑的作用
　　　·紫外光吸收劑能夠阻止紫外光進入更內(nèi)部的涂層和基材
　　　·空間位阻胺穩(wěn)定劑和胺醚都可以穩(wěn)定涂料基料

5．2．涂裝工藝

涂層的配套性
　　不配套的涂料會導(dǎo)致涂層界面易于老化受到破壞

涂層的厚度
　　價值/功效因素-涂料使用期限對比價格因素-較厚的涂層可以延長維護保養(yǎng)涂料的使用期限，清潔基材和施工涂料的價格較涂料本身的價格高很多。

基材的影響
　　熱敏性基材在低溫固化會導(dǎo)致很差的固化和較差的耐候性（例如木材涂料），解決這個問題的方法是使用UV固化（或者UV/熱固化），在低溫固化條件下提高涂料的交聯(lián)度（例如木材表面粉末涂料的UV/熱固化）。

6．穩(wěn)定涂料的實際應(yīng)用

　　汽車涂料可能是工業(yè)用涂料領(lǐng)域中最為復(fù)雜的，所以可以作為涂料最佳化設(shè)計的一個實例。汽車涂料需要高效的防腐性和耐候性，但是裝飾效果也是極其重要的。

　　通常有以下涂裝：

　　·金屬表面的預(yù)處理
　　·底漆二道漿
　　·底漆
　　·底色漆
　　·清漆（應(yīng)用于金屬閃光漆）

熱固型丙烯酸通常作為面漆
　　多層設(shè)計與簡單的涂層相比，為基材提供了更好的保護，使氧氣、廢氣和水需要經(jīng)過很長的路徑才能滲入。如果底漆層是色漆和不透明的，只有很少的有害的紫外光能夠穿透涂層，因此從基材上的分層的可能性亦減少。然而，如果底涂層是透明的（金屬閃光漆），則紫外光能夠穿透到底層引起涂層分離。

　　面漆的一般固化溫度范圍是120-140℃，在這個溫度下的固化時間能夠控制交聯(lián)程度。在這種情況下，高度的交聯(lián)是有可能的。

如下圖所示，一種典型的涂料系統(tǒng)包括老化過程中涂料系統(tǒng)的破壞現(xiàn)象。

助劑的使用提高耐久性

　　使用助劑提高外用面漆的耐久性可能是最為常見的實際應(yīng)用。助劑的使用仍是必需的，因為對于大多數(shù)的汽車生產(chǎn)商來說，特種基料的價格太昂貴了。在清漆和基礎(chǔ)漆中紫外光吸收劑的使用很大程度的減少了紫外光滲透到底層涂料層中。
空間位阻胺和胺醚衍生物被用來保護涂層基料避免由于光氧化過程所帶來的破壞。

　　這個可以通過下面的圖表來說明

修補涂料-制造加工過程完成后施涂到汽車上的涂料-需要在較低的溫度下固化，因此交聯(lián)度較低，在老化過程中較易受到破壞。修補涂料中需要添加較高濃度的穩(wěn)定劑以便與OEM涂料的使用期限相匹配。

翻新涂料-修補在使用期限內(nèi)損壞的汽車-通常用聚氨酯基料涂料，可以在低的溫度下固化。一些基料的不配套性可能造成涂層界面的老化過程中易于受到較快的破壞，因為需要在這些涂料中添加較高濃度的穩(wěn)定劑。

卷材涂料
　　卷材涂料通常施涂一道底漆和一道面漆?；系倪x擇決定了空間位阻胺是否是必要的。含氟聚合物的基料比起較小光穩(wěn)定的丙烯酸基料需要更少的空間位阻胺。如果面漆不是“紫外線不透明的”，則紫外光吸收劑將是必要的-越低的紫外線不透明度需要越多的紫外光吸收劑。這是因為在卷材涂料中最可能的老化現(xiàn)象是由于底漆老化造成的涂層分離。

粉末涂料
　　這些可以按照汽車涂料的情況處理。

工業(yè)維護涂料的特殊案例
　　維修保養(yǎng)涂料是施工到已經(jīng)涂漆的表面，這一表面的舊涂層可以被全部除去，也可以不被除去。表面處理是確保涂層長久性的關(guān)鍵?；谋砻娴呐f涂層的附著力不好會在老化過程中造成涂層分離。

　　維護基材的最大費用是勞動力費用。許多涂料需采用刷涂和噴涂方法施工，而且維護保養(yǎng)的建筑物可能非常巨大（例如橋梁）。涂料的費用仍然是個因素，但是涂料配方設(shè)計師在設(shè)計高耐候性的涂料時有非常大的成本彈性-厚的面漆可以保護對光和濕氣敏感的基材-不透明的面漆在紫外線到達基材前過濾掉紫外光-無機顏料的應(yīng)用可以防止退色。表面粉化在這樣的應(yīng)用中可能不太重要，但是可以通過添加空間受阻胺保護表面的基料，來減緩這一粉化過程。

穩(wěn)定劑的選擇
　　工業(yè)涂料中的穩(wěn)定劑選擇的基本原則和標(biāo)準(zhǔn)也是應(yīng)用于汽車涂料中穩(wěn)定劑選擇的那些原則和標(biāo)準(zhǔn)：
影響穩(wěn)定劑選擇的因素包括：

·濃度
　·1-2%的紫外光吸收劑通常在面漆內(nèi)已足夠使其“紫外線不透明”，也就是紫外線不能穿透至較內(nèi)部的漆膜和涂層。
　·1-2%位阻胺-有時更低的濃度也是足夠的。
　·當(dāng)決定涂料中穩(wěn)定劑的濃度時，穩(wěn)定劑的分子量也是需要考慮的因素。

·揮發(fā)性
　　在室溫固化時不重要，但當(dāng)固化溫度高于100℃時，特別是對于卷材涂料固化通常發(fā)生在溫度高達300℃，這一因素需要考慮。

·與基料的不相容性
　　一些穩(wěn)定劑在某些基料中的相容性不好，因此可能遷移到其他涂層，這樣就降低了穩(wěn)定劑的功效-一個實例是面層清漆的紫外吸收劑遷移至底色涂層。

·自身變色
　　一些紫外吸收劑部分吸收了光譜中的可見光，因此顏色有些發(fā)黃-這在清漆中會是個問題。

·穩(wěn)定劑和涂料中的組分發(fā)生相互反應(yīng)
　　例如較大堿性的空間受阻胺可以和酸性催化劑發(fā)生反應(yīng)。

·不溶性
　　如果穩(wěn)定劑不能很好的溶于涂料體系中，則它不能作為高效的穩(wěn)定劑，同樣不能很好的混合到涂料中。對于水性涂料體系，穩(wěn)定劑的混合是個問題-堿性的空間位阻胺可以造成PH值的劇烈變化-穩(wěn)定劑生產(chǎn)商可以提供解決這一問題的方法。
　　市場上的紫外光穩(wěn)定劑和空間位阻胺（胺醚）能夠符合現(xiàn)在大部分商業(yè)上的涂料系統(tǒng)的這個說法可能是真實的。在水性系統(tǒng)中，穩(wěn)定劑的混合并得到好的穩(wěn)定性可能是最難以處理的問題。

7、耐候性測試
　　當(dāng)涂料的化學(xué)成分、施工工藝和涂層配套設(shè)計已被使用者最終決定，下一步就是耐候性的測試。

　　涂料配套系統(tǒng)的戶外耐候性測試可能要花費許多年的時間，但是此項又是涂料擔(dān)保所必需的，這是別無選擇的。戶外耐候性測試液依賴于測試位置。當(dāng)?shù)貤l件可以有很大的不同：高強度自然紫外光暴曬（高山、澳大利亞）-高含鹽量的空氣-工業(yè)大氣環(huán)境-熱帶氣候（高濕含量）-沙漠氣候。涂料的老化受這些因素的影響，因此，對一個特定的涂料系統(tǒng)按其在有效的使用年限內(nèi)可能面臨的氣候條件進行測試是非常重要的。

　　大多數(shù)的涂料體系開始時是在人工條件下利用加速老化試驗進行耐候性試驗。當(dāng)應(yīng)用這樣的實驗方法時，檢查其與自然條件下的結(jié)果的關(guān)聯(lián)性依然是很明智的。

　　氙燈老化試驗機、QUV熒光暴曬燈和克里夫蘭冷凝箱（潮濕試驗）是常見的加速測試系統(tǒng)。使用專門的濾光器后從氙燈發(fā)射的光線非常接近太陽光。QUV試驗花費較長的時間，因為暴曬光線強度氙燈的光線強度弱。測試系統(tǒng)的選擇要根據(jù)涂料化學(xué)成分的類型、涂層的數(shù)量和評定涂料體系在相應(yīng)的應(yīng)用中的耐候性知識來決定。

（轉(zhuǎn)載）