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現代塗料工藝的範疇或包含內容

現代塗料工藝的範疇或包含內容

傳統對塗料工藝的認識主要集中在成膜物化學方麵,而且塗料配方工程師師著重於以經驗為基礎的配方的調整。科學界和技術界對塗料科學的複雜性認識和重視程度不足,科學院所和大專院校涉足塗料行業和塗料應用基礎研究的很少,與精細化工其他領域相比,人們對塗料的科學理解相對滯後。塗料作為複雜的分散體係,涉及有機化學、無機化學、物理化學、商分子化學和工藝學、界麵物理學、界麵化學、流變學、材料力學、成膜反應動力學等學 科,而每一種特種功能塗料的開發包括多學科領域的交叉。正是由於塗料成分的多樣性、可變性決定了常規的配方篩選方法難以勝任如此龐大艱巨的任務,形成塗料配方工程師的技藝勝於科學的局麵。現代塗料工藝應建立在對從塗料開發至滿足用戶需求的塗層的全過程認識基礎上,以技術創新適應激烈的市場競爭,塗料塗裝整體解決方案,以技術經濟為引導的係統觀念。新利体育在线客服應貫穿在塗料開發、生產製造、塗裝服務、塗層維護和質量保障的全過程中,忽視任何一個環節都會違背現代質量和技術管理的要求。
現代塗料工藝至少應包括如下內容:
1.塗料原材料的開發和質量控製
塗料的成膜物、溶劑、顏料和助劑品種繁多, 最近歐盟REACH法規要求注冊的化學品中與塗料相關的近萬種,而且還在迅速發展。原材料的開發依托於整個基礎化工行業,並朝著專業化方向發展。除了少數專用的樹酯、顏料和助劑外,塗料廠都采用外購,而且普遍采用全球采購的模式運行。
在高性能、環境友好和可持續發展目標的推動下,塗料原材料的開發非常活躍,新材料和新產品層出不窮。高性能水性成膜物、高固含量成膜物、紫外光固化和粉末樹脂、氟矽樹脂以及納米材料等新材料在塗料行業應用日益增多。在新產品開發過程中應特別強調其工藝的可靠性、產品質量的穩定性和適用性,不必過分追求個別指標的高性能,同時強化產品的技術服務。許多跨國公司的原材料供應商具有成熟的經驗。
原材料供應商的資質認證和管理、原材料進貨標準和檢驗方法的製定是塗料生產質量控製的第一關。尤其是顏填料的細度及其分布、吸油度、分散性等各批次之間都可能存在差別,必要時應打小樣驗證。
2.基礎配方和配方設計
配方是塗料生產的基礎。前麵談到塗料應滿足多方麵的性能要求和符合法律法規,同時麵對如此多的原材料可選擇性,而目前尚無處理如此複雜體係的科學實驗設計方法,配方師大多從經驗積累的一些基礎配方出發,結合對塗料的基本科學理解采用“差試”方法,在有限的時間內對已有的配方進行調整滿足用戶的基本要求。隨著人們對塗料科學認識的深入和研究方法的改進將會逐步減小盲目性和經驗性。
準確認識和把握用戶對新利体育在线客服性能、施工性能、性價比以及法規要求是配方設計的前提,基礎配方和配方原理是基礎。要記住配方總是要不斷改進的(用戶需求多樣化、個性化和原材料不斷變化),配方的管理是動態的。沒有最好的配方和產品,隻有適合用戶需求的產品。配方設計就是一個不斷優化或選優的過程。塗料合理的分散性和流變性控製,成膜速率和成膜性控製,原材料的選擇和配比等是重要的配方參數。特別須強調的是各種成分在複雜體係中的交互影響,應更多地采用科學的數理統計實驗方法和數據分析方法。
色漆配方設計中正確認識和把握顏料體積濃度PVC的概念非常重要。當塗層PVC超過臨界顏料體積濃度CPVC時,塗層的物理機械性能和保護性能將發生突變。理論上講,與顏料粒子的形狀和堆積方式有關,例如,均一的球形粒子呈正方形排列時的PVC為54%,而呈菱形填充時為72%。實際情況要複雜得多,首先,顏料的晶型多樣化,其中片狀顏料可能達到最大限度的空間填充;其次,顏料的粒度分布對其PVC影響很大;顏料與成膜物的相互作用及吸附層厚度等都與塗層的PVC相關,目前尚無係統的理論處理。特殊的超CPVC塗層,例如,富鋅塗層、導電和雷達波隱身塗層等要求高電導率、磁導率,成膜物不能全部包覆顏料表麵。
塗料往往是配套使用的,塗層配套體係的設計和評價應該是產品設計開發的重要組成部分。塗料產品有限,而適應不同需求的配套體係卻無限。塗料的層間附著力和可重塗性己成為塗料必須考慮的性能指標。
3.塗料製造工藝和設備
塗料生產包括混合、分散、過濾、包裝、檢驗、貯存等過程的管理和控製。近年來各種設備朝高效、節能的方向發展,製漆工藝更加精細,尤其是電腦配色和色漿工藝的推廣不僅提高了生產效率和產品質量,而且縮短了生產周期,加快了對市場的反饋,增強了公司的競爭力。
塗料生產工藝規程,產品標準是以國家標準、行業標準、企業標準以及用戶協議標準製定的,檢驗方法的標準化,安全和環境管理等是產品質量的基本保障。在市場經濟條件下,國家標準和行業標準更著重於符合法律法規的強製性標準,技術要求主要體現在符合用戶需求的企業標準和合同標準中。例如項目招標中所列的技術要求。
4.塗裝工藝和技術服務
用戶需要的最終產品不是塗料而是塗層,塗料供應商有責任幫助和解決用戶在使用塗料中遇到的問題,保證塗裝質量。塗料出廠檢驗指標都是在標準條件下按標準方法測試的,與實際塗裝環境和塗裝工藝存在差別,現場塗裝的塗層質量必須依靠有效的技術服務和管理加以保證。
在船舶、汽車、家具等塗料應用領域十分重視塗裝技術服務。俗話說:“三分塗料,七分塗裝”。從產品說明書的編寫、施工工藝的製定,到現場服務人員的培訓、資質認定,以及現場服務工作程序等都比較規範。牢固地樹立服務的理念至關重要,在了解用戶需求時就應幫助他們選擇適用的塗料和配套體係,進行塗裝設計。
5.塗料、塗裝缺陷和塗層失效分析
塗料生產和貯存過程中可能發生分散不良引起的分色、浮色、起泡、沉底、分層等 塗料缺陷;塗裝過程中發生刷痕、流平不良、流娃、氣泡、針孔、露底、起皺、裂紋等塗裝缺陷;而這些缺陷最終導致塗層在使用過程中提前失效。對塗料缺陷及塗層失效原因的分析,認識和提出合理的解決辦法對保障塗層質量非常重要。隨著儀器分析技術的發展,人們對塗料、塗裝缺陷和塗層失效原因的科學理解進一步深入,有助於預防它們的發生。
6.塗料原材料、塗料產晶和塗層性能的檢測方法和標準化
塗料產品和塗層性能指標可能因其用途不同,要求各異。但是,它們的檢測方法必須統一和標準化。我國製定的國家標準GB已經逐步與國際通用的美國ASTM標準和國際標準化組織的ISO標準接軌。
受塗料科學發展水平的限製,目前許多檢測方法尚不夠完善。聚合物樹脂溶液和液體塗料的黏度測定根據其流變性不同采用流出法、落球法、旋轉黏度計、斯托默旋轉黏度計等不同方法,它們的測試結果不存在相關性。塗層的耐久性(例如耐候性、耐鹽霧性與防腐性等)至今尚未找出其測試結果與自然老化之間密切相關性。塗層耐酸雨儉,各種特種功能塗料的特殊功能測定方法都在建立和發展中,有待標準化。
產品標準和標準方法製定的政策性和科學性很強,需要做大量的基礎研究工作。我國的標準製定和管理基本沿襲計劃經濟的模式,屬於政府行為。以國家標準化委員會和原政府部門管轄的行業標準化委員會進行監管。現有的許多標準不適應市場經濟的要求,正在進行清理。按國際慣例,行業標準的製定主要依托行業協會,而標準方法應由國家統一管理。

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