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一、实验目的本次实验旨在了解涂料的基本组成、制备工艺和涂装方法，掌握涂料制备过程中的关键技术，提高对涂料性能的认识，为实际生产应用提供理论依据。
二、实验原理涂料是一种以高分子化合物为基料，添加颜料、填料、溶剂等辅助材料，通过物理或化学方法制备而成的一种涂覆材料。
涂料的主要作用是保护基材、美化外观、改善物理性能等。
三、实验材料1. 基料：聚乙烯醇（PVA）、苯乙烯、丙烯酸酯等。
2. 颜料：氧化铁红、炭黑等。
3. 填料：滑石粉、重钙粉等。
4. 溶剂：乙醇、丙酮等。
5. 辅助材料：分散剂、增稠剂、消泡剂等。
四、实验仪器1. 三颈烧瓶2. 搅拌器3. 热水浴4. 滴定管5. 烘箱6. 胶体磨7. 喷枪8. 涂层厚度计五、实验步骤1. 基料制备（1）将聚乙烯醇溶解于热水中，搅拌均匀。
（2）加入苯乙烯、丙烯酸酯等单体，搅拌均匀。
（3）在搅拌下滴加过硫酸铵引发剂，引发聚合反应。
（4）反应结束后，加入适量分散剂、增稠剂、消泡剂等辅助材料，搅拌均匀。
2. 颜料和填料制备（1）将颜料和填料按比例称量，混合均匀。
（2）加入少量溶剂，搅拌均匀。
3. 涂料制备（1）将基料、颜料和填料混合均匀。
（2）使用胶体磨进行研磨，直至涂料细腻。
（3）加入适量溶剂，调整涂料粘度。
4. 涂装（1）将涂料倒入喷枪，调整喷枪角度和距离。
（2）均匀喷涂于基材表面。
（3）待涂料干燥后，检查涂层厚度。
六、实验结果与分析1. 基料制备（1）聚合反应完成后，基料呈现透明状，粘度适中。
（2）加入辅助材料后，基料粘度略有下降，分散性良好。
2. 颜料和填料制备（1）颜料和填料混合均匀，无结块现象。
（2）加入溶剂后，颜料和填料溶解良好。
3. 涂料制备（1）基料、颜料和填料混合均匀，无沉淀现象。
（2）经胶体磨研磨后，涂料细腻，无颗粒感。
（3）调整溶剂后，涂料粘度适中，易于喷涂。
4. 涂装（1）喷涂均匀，涂层厚度符合要求。
（2）涂层表面光滑，无流挂、漏涂等现象。
涂料中各填料的作用涂料是一种广泛应用于建筑、汽车、家具等行业的材料，它可以为物体提供保护、装饰和功能性特点。
填料是涂料中的重要组成部分，它们可以影响涂料的性能与特点。
在涂料中，填料的作用是多方面的，下面将详细介绍填料在涂料中的作用。
首先，填料可以增加涂料的体积。
填料比涂料本身的密度大，添加填料可以增加涂料的体积，从而提高涂料的涂覆面积。
通过填充剂，涂料可以更好地覆盖底材的表面，提高涂膜的平整性和光泽度。
其次，填料可以增加涂料的强度和硬度。
填料常常是硬质的，如硅酸盐、氧化铝等。
这些填料的硬度可以增加涂料的抗划伤性能，使涂膜更加耐磨损。
填料的添加还可以增加涂料的拉伸强度和压缩强度，提高涂膜的机械强度。
另外，填料可以增加涂料的阻隔性能。
填料在涂膜中形成了网状结构，这种结构可以阻碍气体和水分的渗透。
例如，氧化铝填料可以增加涂料的耐酸碱性能，提高涂膜的耐腐蚀性。
此外，填料还可以降低物质的渗透速度，减少毒物和有害气体的渗入。
填料还可以改善涂料的流变性能与施工性能。
填料可以增加涂料的粘稠度，使其在施工时更易于搅拌和涂刷。
填料的添加可以增加涂膜的粘附性能，提高涂料在底材上的附着力。
此外，填料还可以增加涂料的干燥时间，使涂膜更加平稳，避免出现起皮、开裂等问题。
填料还可以调节涂料的颜色和光泽。
填料的颗粒形状和颜色可以影响涂料的颜色和光泽。
常用的颜料填料有钛白粉、碳酸钙等，它们可以发生光学作用，使涂料具有不同的颜色和光泽效果。
填料还可以增加涂膜的遮盖力，使涂料更好地覆盖原有颜色。
最后，填料还可以降低涂料的成本。
填料是涂料的主要成本组成部分之一，通过适当添加填料，可以降低涂料的材料成本。
与此同时，填料的添加还可以改善涂料的性能，提高涂膜的寿命，从而降低涂料的使用频率，减少维护和更换的成本。
综上所述，填料在涂料中发挥着至关重要的作用。
通过填料的添加，涂料可以获得更好的体积、强度、硬度、阻隔性能、流变性能、颜色和光泽效果。
油漆主要成分
油漆是由油性漆膜和稀释剂组成的一种流动的多组分涂料，它主要用于给木、金属、
水泥、玻璃等表面涂上一层保护性和装饰性的涂层。
油漆的主要成分有涂料基料、溶剂、填料、助剂、防腐剂和颜料。
1.涂料基料
涂料基料是涂料的主要成分，主要有油性和水性。
油性漆基料主要有石油蜡、树脂、
和稳定剂，而水性漆基料则有乳液聚氨酯、醋酸聚氨酯和聚砜等。
2.溶剂
溶剂是涂料的液体组分，可以改变涂料的流动性和附着力，对涂料性能有很大的影响。
常见的溶剂有石油系醇、二甲苯、甲苯和苯乙烯等。
3.填料
填料是涂料的固体组分，可以分为无机填料、有机填料和增稠剂。
无机填料的常用材
料有重石膏、硅酸钙、白云石和滑石粉等，而有机填料主要有硅烷改性涂料和液态硅填料等。
4.助剂
助剂是用于增加涂料的分散性、流动性、附着力和耐久性，并有效抑制因油漆变质而
引起的褪色、粘度变化等问题。
常用助剂有水性苯三乙醇胺、聚羧甲醇和乳液结晶抗剪剂等。
5.防腐剂
防腐剂是用于改善涂料室外耐候性和抗腐蚀性的重要组分。
主要有酚醛树脂、环氧树脂、有机锌、氯化锌和铬酸锌等。
6.颜料
颜料是用于调色使涂料有不同颜色的重要成分，强度高，色彩明亮持久，有耐光褪色
的特点，主要有铁锂颜料、高浓度红染料、碳黑等。
涂料用填料介绍及应用涂料是一种常见的工业原材料，具有广泛的应用领域。
填料是涂料中的重要组成部分，起到增加涂料厚度、调节流变性能、改善涂层性能等作用。
以下是填料的介绍及应用。
一、填料的种类1.粉体填料：如钛白粉、滑石粉、滑石、云母等。
2.纤维填料：如玻璃纤维、碳纤维、苏打纤维、丝瓜纤维等。
3.颗粒填料：如纳米颗粒、微球、沙石粉等。
4.有机填料：如胶粉、树脂、蜡等。
二、填料的应用1.增加涂料厚度：填料能够在涂料中形成体积，增加涂料的厚度，提高涂膜的覆盖性和遮盖力。
常用的填料有滑石粉、钛白粉等。
2.调节流变性能：填料能够改变涂料的流变性能，使涂料具有较好的均匀性、稳定性和涂布性。
常用的填料有纳米颗粒、微球等。
3.改善涂层性能：填料能够改善涂层的硬度、耐磨性、耐候性等性能，使涂层具有良好的保护效果。
常用的填料有碳纤维、滑石等。
4.调节涂料颜色：填料能够调节涂料的颜色，使涂料具有丰富的色彩选择。
常用的填料有颜料颗粒、有机颗粒等。
5.降低涂料成本：填料能够降低涂料的成本，提高涂料的经济性。
常用的填料有滑石、云母等。
三、填料在不同涂料中的应用1.水性涂料中的填料应用：水性涂料中的填料一般要求具有较好的分散性和保湿性，常用的填料有滑石粉、颜料颗粒等。
2.油性涂料中的填料应用：油性涂料中的填料一般要求具有较好的耐磨性和耐候性，常用的填料有钛白粉、滑石等。
3.高温涂料中的填料应用：高温涂料中的填料一般要求具有较好的耐高温性和耐腐蚀性，常用的填料有玻璃纤维、硅石粉等。
4.防腐涂料中的填料应用：防腐涂料中的填料一般要求具有较好的抗酸碱性和抗腐蚀性，常用的填料有钛白粉、苏打纤维等。
四、填料的选择与注意事项1.根据涂料的需要选择合适的填料，考虑填料的物理化学性质和涂料性能的匹配性。
2.注意填料的分散性和稳定性，避免填料在涂料中出现聚集或沉淀现象。
3.控制填料的使用量，过多的填料可能会导致涂料的粘度增加和涂膜的均匀性变差。
4.注意填料的安全性，避免使用对人体有害的填料，及时清理涂料中的有毒或有害填料残留。
化工涂料原料化工涂料原料，是指制造涂料所必须的各种化学原料。
涂料是一种常用的工业化学品，广泛应用于建筑、汽车、油漆、木器、玻璃、塑料等各种行业，因此涂料原料的质量、性能和稳定性对制品的使用寿命和性能起着至关重要的作用。
常用的涂料原料主要有以下几种：1. 有机溶剂有机溶剂是涂料中最主要的成分之一，可以保证涂料在加工和干燥过程中不会出现凝胶和干燥缓慢的问题。
常见的有机溶剂有甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、丙酮、乙醇、丁醇等。
2. 颜料和填料颜料和填料是涂料的主要颜色来源。
颜料可以被分为有机颜料和无机颜料两种。
无机颜料具有良好的稳定性和颜色；有机颜料色泽鲜艳、饱和，但稳定性差。
填料可以分为天然填料和人造填料两种。
天然填料包括石英粉、滑石粉等，人造填料包括氧化铝、硅酸钙等。
3. 树脂树脂是涂料中最关键的成分之一，决定涂层的基础性能。
常见的树脂有丙烯酸酯、环氧树脂、酚醛树脂等。
树脂的选择要根据涂料用途和要求而定。
4. 助剂助剂是增强涂料特殊性能的重要成分，如增稠剂、自由基稳定剂、消泡剂、流平剂等。
助剂的选择应考虑到涂料的使用环境以及工艺条件。
涂料原料的选择应考虑到涂层的机械性能、化学性能、光学性能以及环保要求。
在选择涂料原料时需要注意其质量、稳定性，以及对生产环境和人员的安全影响。
同时，不同涂料的成分和用途有所区别，根据具体需求进行选配以提高产品的使用性能和均匀性。
综上所述，化工涂料原料是制造涂料的关键成分，对涂料性能的影响至关重要。
正确选配涂料原料是保证涂料质量的关键，可根据不同要求进行选择以达到最佳效果。
涂料中各填料的作用涂料中的填料在涂料配方中起到重要的作用，不仅可以调节涂料的性能，还可以改变涂料的物理和化学性质。
下面我将详细介绍涂料中各种填料的作用。
1.无机填料：（1）晶体硅酸盐：晶体硅酸盐是一种常用的填料，具有优异的抗沉降性能和耐化学腐蚀性能。
晶体硅酸盐填料可以增强涂料的硬度、耐摩擦性、阻燃性能和耐化学腐蚀性能。
（2）云母：云母填料具有良好的隔热性能和耐热性能，可以增加涂料的绝缘性能和耐高温性能。
同时，云母填料具有很好的韧性，可以提高涂料的耐划伤性能。
（3）微珠状硅酸盐：微珠状硅酸盐具有很好的隔热性能和高填充率，可以有效地减少涂料的密度，提高涂料的携带能力和抗下沉性能。
（4）二氧化钛：二氧化钛是一种常用的白色无机填料，具有很高的遮盖性能和阻隔性能。
二氧化钛填料可以增强涂料的遮盖力和抗紫外线性能，有效抵御外界光照和氧化。
2.有机填料：（1）有机纤维：有机纤维填料具有良好的增强性能和耐撕裂性能，可以增加涂料的拉伸强度和耐冲击性能。
有机纤维填料还可以改善涂料的流变性能和耐老化性能。
（2）聚合物微球：聚合物微球填料具有很高的填充率和分散性能，可以增加涂料的携带能力和抗下沉性能。
聚合物微球还可以调节涂料的流变性能和粘度，改善涂料的施工性能。
（3）有机颜料：有机颜料是一种常用的填料，具有丰富的颜色和良好的亲水性。
有机颜料填料可以增加涂料的色彩稳定性和色泽度，同时可以提高涂料的耐候性能和耐污染性能。
（4）有机硅树脂：有机硅树脂填料具有很高的膨胀率和耐高温性能，可以增加涂料的光泽度和硬度。
有机硅树脂填料还可以降低涂料的粘度，提高涂料的流平性和抗粘附能力。
3.功能性填料：（1）抗菌剂：抗菌剂填料可以有效地抑制细菌和霉菌的生长，抗菌填料可以应用于医疗、工业和农业等领域。
（2）防火剂：防火剂填料可以增加涂料的阻燃性和耐火性能，提高涂料的安全性和耐火性能。
（3）抗紫外线剂：抗紫外线剂填料可以有效抵御外界光照和氧化，延长涂料的使用寿命和抗衰老性能。
涂料专用配方原料涂料有四种基本成分(原材料)：基料树脂、溶剂、颜料和填料和助剂。
一.基料树脂基料树脂是将颜料、填料结合在一起，在底材上形成均全都密的涂膜，经固化后形成涂层。
常见种类为自然树脂(松香、沥青、虫胶)和酚醛树脂、醇酸树脂、硝基纤维素氨基树脂、、、聚氨酯树脂、等。
二.溶剂是将成膜物溶解或簇拥成均一稳定的液体簇拥体系，便于涂料制备，施工成膜，然后挥发到大气环境中。
溶剂的品种类别无数，按其化学成分和来源可分为下列几大类。
(1)萜烯溶剂绝大部分来自松树分泌物。
常用的有松节油、松油等。
松节油对自然树脂和树脂的溶解能力大于一般的香蕉水，小于苯类。
其挥发速率适中，符合油漆涂刷及干燥的要求。
(2)石油溶剂这类溶剂属于烃类。
是从石油中分馏而得。
常用的有汽油、松香水、火油等。
汽油挥发速率极快，危急性大，普通状况下不用来作溶剂。
松香水是油漆中普遍采纳的溶剂，其特点是毒性较小，普通用在油性漆和磁性漆中。
(3)煤焦溶剂这类溶剂也属于烃类。
常用的有苯、甲苯、等。
苯的溶解能力很强，是自然干性油、树脂的强溶剂，不能溶解虫胶，但毒性大、挥发快，油漆中普通不常用法，普通作洗涤剂；甲苯的溶解能力与苯相像，主要作为醇酸漆溶剂，也可以作、喷漆等的稀释剂用，少量用在洗涤剂中用法；二甲苯的溶解性略低于甲苯，挥发比甲苯慢，毒性比苯小，可代替松香水作强力溶剂。
(4)酯类溶剂是低碳的有机酸和醇的结合物，普通常用的有乙酸丁酯、、、乙酸戊酯等。
乙酸乙酯溶解力比丁酯好。
毒性小，普通用在喷漆中，便于施工，还可以防止树脂和硝酸纤维析出，挥发较慢，用在纤维漆中能改进漆膜流平性和发白性。
(5)酮类溶剂它是一种有机溶剂，主要用来溶解硝酸纤维。
常用的有丙酮、、甲异丙酮、等。
丙酮溶解力极强，挥发速率快，能以任何比例溶于水，所以简单吸水而使漆膜干后泛白、结皮。
普通与挥发慢的溶剂合用。
大多用在喷漆、快干黏合剂中。
但丙酮极易燃烧，用时应注重防火；甲乙酮比丙酮挥发慢，溶解力稍差，可以单独用法；甲异丙酮溶解力高，挥发第1页共3页。
颜料是一类有色的微细颗粒状物质，不溶于分散介质中，是以“颗粒”展现其颜色的一类无极或有机物质。
颜料的粒度范围介于30nm~100μm之间。
颜料的颜色，遮盖力，着色里以及其他特性与其在介质中的分散状态（颜料颗粒在介质中的存在状态）有极大的相关性。
颜料与染料的区别：染料使用时可以溶解到适当的溶剂中。
填料是一类在介质中以填充为主要目的的微细颗粒状物质，不溶于分散介质中，也成体制颜料。
填料外观多位白色或浅灰色，在介质中其遮盖力和消色力很低。
在介质中加入填料，可以有效的改变介质中的非颜色性的物理性质与化学性质。
填料在涂料中主要有两个方面，一是填充作用，降低成本，而是通过加入填料改变涂抹或涂料的物理和化学性质。
颜料与填料在涂料中的作用
颜色属性
明度是人眼对光源或者物体明亮程度的感觉，能够表现出颜色的明暗和深浅。
明度体现了颜色在“量”方面的不同。
即表征是一个物理反射光线多少的知觉属性。
色调也称色相，即表示红、黄、蓝、紫等颜色的特性，是一种视觉感知属性。
色调体现了颜色的“质”。
饱和度是颜色在色料基础上所表现色彩的纯洁度，所以又称“彩度”。
它是吸收光谱中表现为波长段是否“窄”、频率是否单一。
当物体反射出光线的单色性越强，则饱和度越大。
颜料的颜色性能评价指标
着色力又称为着色强度(tinting strength)，是表征一种颜料与另一基准颜料混合后所显现颜色强弱的嫩里，通常以白色颜料为基准来衡量各种彩色或黑色颜料的着色能力。
着色力=待测颜料所需白颜料数/标准颜料所需白颜料数*100%
着色力是颜料对光线吸收和散射的结果，且主要取决于吸收，吸收能力越大，其着色力越高。
着色力的强弱不仅与颜料的化学组成有关，还取决于颜料粒子大小、形状、粒径分布、晶型结构和颜料粒子在涂膜中的分散度等因素。
一般，着色力随颜料粒子的粒径先增大后减小(粒子太小会发生光的绕射现象，降低遮盖力)。
消色力是指一种颜色的颜料抵消另一种颜色的颜料的能力。
一般颜料着色力
越强，其消色力也越强，通常用于评定白色颜料。
一般来说，有较大的折射率就有较高的消色力。
金红石型钛白粉在白色颜料中折射率最大，消色力也最高。
遮盖力是指颜料加在透明基料中使之成为不透明，完全盖住基片的黑白格所需要的做少颜料量。
通常以没平方米底材面积所需覆盖干颜料质量，以g/m2表示。
遮盖力是由颜料和存在其周围接枝的折射率之差造成的，当颜料和基料的折射率相等时就是透明的，当颜料的折射率大于记牢的折射率是就出现遮盖。
粒径大小是影响其透明性的重要因素，如是应用介质呈现非透明性，除了要求分散介质与颜料粒子之间的折射指数有明显的差值外，还与颜料粒子对光线的散射作用有关。
当颜料粒径大小为光线波长的一半，及颜料颗粒直径为0.2~0.5μm时，对光的散射能力最强，可导致遮盖力高的非透明性；而当颜料分散体的平均粒径小于次数值时，如粒径为0.015~0.025μm则呈现透明性，颜料的着色力也高。
颜料在光照之下褪色的过程属于气固非均相反应，其反应速率与化学结构有关。
临界表面张力（γ0）
临界表面张力是衡量颜料表面润湿难易程度的一个重要指标。
无机颜料的临界表面张力较高，其表面属于高能表面，所以交易分散。
有机颜料临界表面张力较低，其表面属于低能表面，一般小于100mN/m，较难湿润分散。
酞菁蓝表面张力31.3 mN/m，甲苯胺红表面张力27.5 mN/m.
颜料临界表面张力可以用Zisman法测定，采用几种具有不同表面张力的液体，分别测定他们与被测颜料的接触角。
以接触角的余弦对表面张力作图，得到直线，外推至COSθ=1，即接触角为0，此交点相对应的表面张力成为被测颜料的临界表面张力。
亲水亲油平衡值HLB，是在乳液聚合时为选择乳化剂而发展起来的。
颜料的吸油量是指每100g干粉颜料所能吸收的精制亚麻仁油的最低值，以g/100g表示，它反映颜料吸附油性介质的嫩里。
对于涂料来说，一般希望颜料有较低的吸油量。
成本低。
颜料的耐光性和耐候性是衡量应用性能的重要指标。
耐光性主要指抗日光的照射（特指紫外线）的能力；耐候性则是指耐大气环境侵蚀（包括日光）的能力。
耐光性8级最好，1级最差；耐候性5级最好，1级最差。
决定颜料耐光性与耐候性的主要因素是颜料的化学组成与结构。
耐酸碱性，耐化学品性，耐热性。
润湿性，分散性。
色彩理论
可见波：380~780nm
光与色。
光是人们感觉所有物体形态和颜色的唯一物质。
色是由物体的化学结构和粒子形态决定的一种光学特征。
光源色，是指照射物体光线的颜色。
固有色，并非一个非常准却的概念，因为物体本身并不存在很顶的色彩，是一种习以为常的称谓。
便于人们对物体的色彩进行比较、观察、分析和研究。
色彩学指出：物体在中等光线下（也可以说阳光间接反射或者漫射光），其他色光影响较小，物体可呈现的固有色最明显。
环境色，也成“条件色”。
是一个物体收到周围物体反射的颜色影响所英气的物体固有色的变化。
色彩的三要素
色调、饱和度、明度。
原色理论
三原色也称三基色，就是指这三种色中的任意一色都不能由另外两种色混合产生，而其他色可以由这三色按照一定的比例混合出来。
国际照明委员会(EIC)将色彩标准化，正式确认色光的三原色为红700nm 、绿546.1nm 、蓝（蓝紫色）435.8nm ，颜料的三原色红（品红）、黄（柠檬黄）、青（湖蓝）、
混色理论，有两种以上不同的色相混合会产生新的颜色就是混色。
混色包括两种形式：加色法混色，减色法混色。
加色法混色是指各色光的混合，其光亮度是各色光亮度的总和，随各色光混合量的增加，色光明度逐步提高，最后会产生白光。
减色法混色原理是指颜料（着色剂）的混合，也就是颜料的混色。
孟塞尔颜色体系：
表示符号：HV/C ，H 表示色调（hue ）；V 表示明度（value ）；C 表示彩度（chroma ）。
对于无色彩的黑白系列中心色用N 表示，在N 后面给出明度值V ，斜线后不写彩度，以NV/表示。
有机化合物的发色理论：
1：发色团，助色团学说
2：醌构理论
3：分子轨道理论
Y 黄
M 品红 C 青 R 红 G 绿 BK 黑 B 蓝 减色法混色规律 G 绿 R 红 B 蓝 Y 黄 C 青 W 白 M 品红 加色法混色规律
同色异谱现象
当两个物体处于同一种照明条件下颜色一致，但在另一种照明条件下颜色不同的现象。
这样两个色样互称为同色异谱颜料，又称条件等色。
颜色的测量
1：目测法
2：仪器测量法（分光光度计，光电测色仪）
3：色差的评定。
