涂料的施工和檢測第五章涂料的施工和檢測

第一節涂料的施工第二節涂料性能檢測涂料的施工和檢測

第一節涂料的施工一、概論所謂涂料施工，也稱涂裝，是指使涂料在被涂物體表面形成所需要的涂膜的過程。涂料施工通常至少包含以下3個過程：1.被涂物件（底材）的處理，也稱漆前表面處理；2.涂料的涂布，也稱涂飾、涂漆或涂裝；3.涂膜干燥，或稱涂膜固化。無論對何種物體進行涂裝，都包括這三個過程。對于有特殊要求的被涂物體有時增加一些其他工序，如汽車車身表面涂裝，在涂膜干燥后，有時增加涂膜的修整和保養，涂保護蠟等工序。涂料的施工和檢測

一般來說，選擇、研究涂料產品或確定施工工藝時，應從以下幾方面考慮被涂對象的情況：1.被涂物的自身狀況，如物件的種類、性質、形狀、大小尺寸等。2.被涂面的狀態，如粗糙程度、腐蝕狀態。3.被涂物的生產狀況，如物件生產方式、過程、批量、周期等。4.被涂物的使用條件，如物件的使用目的、年限、方式，使用過程中所處的環境狀況（室內還是室外、動態還是靜態、地上或地下、水中等）,使用過程接觸的外界因素（溫度、濕度、光源、水分、電流、化學藥品等），使用過程物件自身產生的外力情況（如振動、生熱、沖擊、風壓等）。涂料的施工和檢測

5.被涂物的涂飾要求，如使用涂料的目的、作用，涂膜的性能、等級，使用年限，更新的要求等。6.被涂物的涂裝環境，如涂裝的場所及條件（室內或室外，高空或地下，生產線條件等），環境溫度、濕度、光照情況等。被涂物的要求條件是確定涂膜的基礎，也是選定涂料品種和施工工藝的基礎。與其他工業技術一樣，涂料施工也是以提高效率、節約能源、減少污染、增加效益為目標，不斷發展。開始是手工操作，其后是簡單的機械化、單機操作，現代化的涂裝作業則是自動化連續的流水線操作，采用機械手和電子技術控制等，達到工程化階段。涂料的施工和檢測

二、底材的處理在涂漆前對各類材料或制品（統稱底材）進行的一切準備工作，如清除各類污物、整平及覆蓋某類化學轉化膜等，稱為底材處理。也稱作漆前處理。通過各種處理，可以增強涂層對底材的覆蓋力，充分發揮涂料對底材的裝飾作用和保護能力。底材處理是涂料施工的第一道工序，往往也是最費工時的工序。由于它對整個涂層的質量影響最大，如表5-1所示，因而了解不同底材的處理方法十分重要。涂料的施工和檢測

表5-1涂層質量的影響因素和所占比率序號影響因素所占比率%1底材處理的質量49．02涂裝方法和技術20．03涂層層次和厚度19．04環境條件7．05同類品種質量的差異5．0涂料的施工和檢測

1．木材的處理（1）木材的特征木材是一種因不同樹種、不同生長環境而有不同結構組成的天然高分子化合物，是一類結構不均勻的多孔性材料，具有吸水膨脹、失水收縮的濕漲干縮性，并且弦向和徑向濕漲干縮性不均勻。構成木材基本骨架的木纖維具有在陽光下容易泛黃，與化學藥品接觸易被污染，又易被微生物侵蝕、變色的特點。隨著樹種的不同和生長環境的差異，不同樹種中含有不同的樹脂份和單寧等的色素沉著。像針葉樹的油松、馬尾松等的木孔中含有校多的松香、松節油，并且在節疤和受傷部位所含的這類樹脂會更多。而栗木、黃橙、紫檀等一類樹木的細胞腔中就含有較多的單寧和色素等物質。涂料的施工和檢測（2）木材表面的常見缺陷樹木在其生長過程中往往會受到外界的影響諸如割裂、碰傷等而在其表面上留下疤痕。同時在采伐、運輸和加工成材的各個生產環節中也會留下許多不可避免的創傷。這樣木材表面往往會出現一些表面缺陷。主要有：①節疤節疤多見于樹木生長的枝椏的斷面以及生長過程中受過傷的部份。②裂紋由于溫度、濕度變化引起木材的濕漲干縮是造成木材的表面出現裂紋的主要原因。③色斑色斑是木材受到變色菌、霉菌或化學品侵蝕而使木材局部產生顏色改變的一種表面形態。涂料的施工和檢測④刨痕刨痕是刨刀進行過程中用力不均勻或碰到木材節疤等部位時在木材表面上留下刨刀運行時跳動的痕跡，刨痕多見于原木表面。⑤波紋也稱絲路，是木材在旋切制薄皮或單板時由于旋切刀片不鋒利而留在木材施切表面上的一種不平整痕跡。多見于由單層薄板組合而成的三合板或多層膠合板的表面。⑥砂痕砂痕是在進行打磨時由于選擇的砂紙過粗以及打磨時不按著木紋方向砂磨而留在木材表面上的砂紙途徑的痕跡。涂料的施工和檢測

（3）木材漆前常用處理方法①干燥新木材含有很多水份，在潮濕空氣中木材也會吸收水份，所以在施工前要放在通風良好的地方自然晾干或進入烘房低溫烘干。晾干或烘干時需經常翻轉木材，使水份從木材周圍均勻散發。烘干時還要控制干燥速度，否則常會引起木材變形或開裂。根據樹種情況，含水量一般控制在8%-14%，這樣能防止涂層發生開裂、起泡、回粘等弊病。

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②刨平及打磨用機械或手工進行刨平，然后開始打磨。首先將兩塊新的砂紙的表面互相摩擦，以除去偶然存在的粗砂粒，然后進行打磨。人工打磨時可在一塊軟木板或在木板上粘上軟的絨布、橡膠、泡沫塑料之類的材料，再裹上砂紙進行打磨，這樣打磨易均勻一致。打磨后用抹布擦凈木屑等雜質。砂磨的基本要領是選用合適的砂紙、順木紋方向有序進行。③去木脂某些木材內含有木脂、木漿等物質，溫度升高時會不斷滲出，影響漆膜的干燥性和附著力，并會使涂層表面出現花斑、浮色等缺點，因此必須除去。除去木脂的方法有：a.先用60℃左右熱肥皂水或表面活性劑溶液洗滌，再用清水洗滌、干燥。b.用5%～6%的碳酸鈉水溶液或4%～5%的氫氧化納的水溶液加熱到60℃左右涂在待處理處，使木脂皂化，然后再用熱水清洗、干燥。c.用有機溶劑如二甲苯、丙酮等擦試，使木脂溶解，然后用干布擦試干凈。涂料的施工和檢測

④去木毛木材表面即使經過打磨，仍然存在很多木毛。去除木毛可用火燎，也可用溫水或稀蟲膠液潤濕木材表面，再用棉布逆著纖維紋路擦試，使木紋豎起，干燥變硬后用細砂紙摩掉。⑤漂白漂白可選用具有氧化還原作用的化學物質，如雙氧水的氨水溶液、漂白粉、草酸、過錳酸鉀溶液等。也可通過燃燒硫磺的方法進行。漂白后必須用清水清洗，若清洗不徹底漆膜易產生黃變現象。尤其象聚氨酯涂料或乳膠漆。⑥防霉為了避免木材長時間受潮而出現霉變，可在涂裝前先涂防霉劑溶液，待干透后再行涂裝。涂料的施工和檢測

⑦填孔用蟲膠清漆、油性凡立水、硝基清漆等樹脂液與老粉（碳酸鈣）、滑石粉或者氧化鐵紅、氧化鐵黃、氧化鐵黑等顏料、填料拌和成稠厚的填孔料。使用填孔腳刀逐個的將填孔料嵌填于木材表面的裂縫、釘眼、蟲眼等凹陷部位，對縫隙較大、較深的孔、眼有時還需要做多次填孔，使孔、眼填充結實，以防因虛填而在日后出現新的凹陷或脫落。待填孔料干透后用砂紙磨平。透明涂飾時調制填孔劑的顏色是關鍵，應基本接近被涂木材顏色，太深或太淺在涂飾后會出現深淺不一的斑點。涂料的施工和檢測

⑧著色（染色）其目的是更明顯地突出木材表面的美麗花紋或使木材表面獲得統一的顏色，有時是為了仿造各種貴重木材的顏色如榛木、桃花心木、梨木等。根據不同的目的，著色可分為木紋著色和基層著色。木紋著色的關鍵在于突出木材的紋理，使木紋的顏色有別于材面的整體顏色。木紋著色又稱做潤老粉，有潤水老粉和油老粉兩種。由氧化鐵紅、氧化鐵黃、氧化鐵黑或碳黑等具有著色力、遮蓋力的著色顏料，配以碳酸鈣之類的體質顏料（填料）配合成所需的顏色，用水調配成粘稠漿料的稱水老粉；用油性樹脂加稀釋劑調配成粘稠漿料的稱油老粉。涂料的施工和檢測

基層著色與木紋著色的根本區別在于基層著色是對整個表面著色，而木紋著色只對木孔眼子著色。因此木材表面一般先進行木紋著色再進行基層著色。基層著色還可改變木材表面的顏色，從而達到仿真效果，如將一般的柳安材經仿紅木的基層著色處理，可獲得紅木效果。用于基層著色的透明的有機染料，也有水色和油性色兩種配制方法。水色著色劑用開水與黃鈉粉、墨水等調配而成；或用堿性、酸性、分散性等有機染料加入水、骨膠等制成。油性著色劑是使用透明性強，在有機溶劑中能溶解的油溶性染料或醇溶性染料調配成高濃度染料液，然后再加到稀釋過的樹脂液中。涂料的施工和檢測

2．水泥砂漿類底材的處理水泥是最基本的無機建筑材料，可以單獨使用，也可與黃砂，石料等混合使用。常見類型有：a.水泥砂漿；b.混合砂漿；c.混凝土預制或現澆板等。從表面粗糙度看，有粗拉毛面，細拉毛面和光滑面（水泥砂漿壓光面）。對于水泥砂漿類底材，處理的內容主要包括：清理基層表面的浮漿、灰塵、油污，減輕或清除表面缺陷（如裂縫，孔洞），改善基層的物理或化學性能（如含水率、PH值），以達到堅固、平整、干燥、中性、清潔等基本要求。涂料的施工和檢測

（1）強度底材強度過低會影響涂料的附著性。通常用目測、敲打、刻劃等方式檢查，合格的基層應當不掉粉、不起砂、無空鼓、無起層、無開裂和剝離現象。（2）平整度底材不平整主要影響涂料最終的裝飾效果。平整度差的底材還增加了填補修整的工作量和材料消耗。平整度的檢查有四個項目：表面平整、陰陽角垂直、立面垂直和陰陽角方正。表面平整用2m直尺和契形塞尺檢查，中級抹灰允許偏差4mm，高級抹灰允許偏差2mm。陰陽角垂直用200mm方尺檢查，中級抹灰允許偏差4mm，高級抹灰允許偏差2mm。立面垂直用2m托線板和尺檢查，中級抹灰允許5mm，高級抹灰允許偏差3mm。涂料的施工和檢測

（3）干燥度濕氣來自于拌和水泥時所加入的水，當水泥干燥時，多余的水分會往水泥表面遷移，然后揮發。這時水泥中水溶性的堿性物質被帶到表面。因此，若水泥砂漿類底材濕度大，不僅會影響涂料的干燥，而且會引起泛堿、變色、起泡等漆病。適合水性涂料施工的含水率應低于10%，溶劑型涂料含水率一般低于8%（也有高濕度下使用的涂料品種）。通常對水泥砂漿基層而言，在通風良好的情況下，夏季14天、冬季28天含水率可達到要求。氣溫低、濕度大、通風差的場所，干燥時間要相應延長，含水率可用砂漿表面水分儀準確測定，也可以用薄膜覆蓋法粗略地判斷，方法是：將塑料薄膜剪成300mm見方的片，傍晚時覆蓋于底材表面，并用膠帶將四周密閉，注意使薄膜有一定的松弛度，次日上午后觀察薄膜內表面有無明顯結露，以確定含水率是否過高。涂料的施工和檢測

（4）酸堿度新水泥具有很強的堿性，強堿易使涂料中的成膜物皂化分解，使耐堿性低的顏料分解變色，從而造成涂層的粉化、起殼、變色等質量問題。隨著水泥中堿性物與空氣中的二氧化碳不斷地反應，水泥砂漿底材會趨于中性化。一般PH應小于9，若急需在堿性較大的底材上施工可采用(15～20)%硫酸鋅，或可用氯化鋅溶液或氨基磺酸溶液涂刷數次，待干后除去析出的粉抹和浮粒。也可用（5～10）%稀鹽酸溶液噴淋，再用清水洗滌干燥。此外也可用耐堿的底漆進行封閉。（5）清潔程度清潔的底材表面有利于涂料的粘結。用鏟刀或鋼絲刷除去浮漿、塵土等雜質，脫模劑等油污用洗滌劑溶液洗去，再用清水洗凈。涂料的施工和檢測

（6）其他大多數的抹灰及混凝土基層在干燥過程中都會失水收縮，留下許多毛細孔，這些毛細孔在潮濕環境就會吸收水份。一定數量的毛細孔對漆膜的附著力有好處，但太多則會出現跟濕氣有關的毛病及容易藏著藻類和菌類。有時底材會出現“爆灰”等異常情況，這是因為在砂漿中有一些沒有消耗的生石灰顆粒，遇水后變成熟石灰，體積膨脹并將底材表面頂開。爆灰的過程持繼時間較長，往往在涂料施工中和施工之后還會進一步發展，影響涂層外觀。對于舊水泥底材，可用鋼絲刷打磨去除浮灰，若有較深的裂縫、孔洞或凹凸不平之處，可用膩子或水泥砂漿填平，然后進行涂裝。若有藻類或菌類生長，可先鏟除，再用稀的氟硅酸鎂或漂白粉水溶液或專用防霉防藻劑溶液洗刷幾遍，然后用清水清洗并干燥。涂料的施工和檢測

3．黑色金屬的表面處理鋼鐵制品在加工，貯運及使用等過程中常會有銹蝕、焊渣、油污、機械污物以及舊漆膜等，根據不同情況，表面處理有多種方法，屬于表面凈化的有除油、除銹、除舊漆；屬于化學處理的有磷化、鈍化處理，可分段處理，也可聯合處理。（1）除油金屬表面的油污來源主要有兩種：一種是在貯存過程中涂上的暫時性的防護油膏，另一種是生產過程中碰到的潤滑油、切削油、拉延油、拋光膏。這些油脂可分為兩類：一類是能皂化的動植油脂，如蓖麻油、牛油、羊油等，另一類是不能皂化的礦物油如凡士林等。涂料的施工和檢測

除油可以用溶劑清洗、堿液清洗、乳化清洗、超聲波除油等方法單獨或聯合進行。①溶劑清洗選擇清洗溶劑的原則是：溶解力強、毒性小、不易燃、成本低。常用的溶劑有200號石油溶劑油、松節油、三氯乙烯、四氯化碳、二氯甲烷、三氯乙烷等。其中含氯溶劑較常使用。②堿性清洗用堿或堿式鹽的溶液，采用浸漬、壓力噴射等方法，也可除去鋼鐵制品上的油污。浸漬法較簡單，但應注意，當槽液使用一段時間后，槽液表面會有油污，當工件從槽液中取出時，油污會重新沾到工件上，因此，需要用活性炭或硅藻土吸附處理掉液面上的油污。涂料的施工和檢測

壓力噴射法可使用低濃度的堿液，適合于流水線操作。堿液清洗有很多配方，表5-2為其中之一。表5-2堿液配方舉例溶液組成g/l使用方法浸漬法壓力噴射法NaOH804Na2CO3458Na3PO4303Na2SiO33～5

使用溫度，OC90～9575～80時間，min2～52～4涂料的施工和檢測

③乳化清洗以表面活性劑為基礎，輔助以堿性物質和其它助劑配制而成的乳化清洗液，商品名多稱為金屬清洗劑。它除油效率高，不易著火和中毒，是目前涂裝前除油的較好方法，且特別適用于非定型產品和部件。（2）除銹鋼鐵在一般大氣環境下，主要發生電化學腐蝕，腐蝕產物鐵銹是Fe0、Fe(OH)3、Fe3O4、Fe2O3等氧化物的疏松混合物。在高溫環境下，則產生高溫氧化化學腐蝕，腐蝕產物氧化皮由內層FeO、中層Fe3O4和外層Fe2O3構成。涂料的施工和檢測

ISO8501將鋼結構銹蝕等級分為4類：銹蝕等級銹蝕程度A金屬覆蓋著氧化皮，幾乎沒有鐵銹的鋼材表面B已發生銹蝕，部分氧化皮已脫落的鋼材表面C氧化皮已因腐蝕而剝落，或可以刮除，并且有少量點蝕的鋼材表面D氧化皮已因腐蝕而全部剝離，并且已經普遍發生點蝕的鋼材表面涂料的施工和檢測

除銹的方法主要有：①手工打磨除銹。用鋼絲刷、砂紙等工具手工操作可除去松動的氧化皮、疏松的鐵銹及其他污物。這是最簡單的除銹方法，適合于小量作業和局部表面除銹。②機械除銹借助于機械沖擊與摩擦作用，可以用來清除氧化皮、銹層、舊涂層及焊渣等。其特點是操作簡單，效率比手工除銹高。③噴射除銹利用機械離心力、壓縮空氣和高壓水流等，將磨料鋼丸、砂石推（吸）進噴槍，從噴嘴噴出，撞擊工件表面使銹層、舊漆膜、型砂和焊渣等雜質脫落，它的工作效率高，除銹徹底。噴射除銹又可分為噴砂和拋丸（噴射鋼丸）兩類。涂料的施工和檢測

噴砂除銹系統由壓縮空氣、噴砂設備、鐵砂回收和通風除塵等組成。噴砂設備則有壓力式、吸入式和自流式三種類型。壓力式是砂料和壓縮空氣在混合室內混合，在壓縮空氣的壓力作用下，經軟管送到直射型噴槍并高速噴出。該設備復雜，但生產效率高，適合于大、中、小型工件除銹。吸入式是利用壓縮空氣高速通過時產生的負壓，將砂料吸入送至引射型噴槍并高速噴出。該設備較簡單，但效率低，壓縮空氣消耗量大，多用于小工件的除銹。自流式采用固定噴槍，砂料靠重力自由落入噴槍并噴出，適合于自動化除銹作業。噴砂除銹應特別注意砂粒尺寸及施工壓力的選擇。表5-3為不同工件適用的砂粒尺寸和空氣壓力。涂料的施工和檢測

表5-3不同工件適用的砂粒尺寸和空氣壓力工件類型空氣壓力，MPa砂粒尺寸，mm鍛件、鑄件、厚3mm以上鋼板沖壓件0.2～0.42.5～3.5厚3mm以下的鋼板沖壓件0.1～0.21.0～2.0薄板件和小件0.05～0.150.5～1.0有色金屬鑄件0.1～0.150.5～1.01mm厚以下板件0.03～0.050.05～0.15涂料的施工和檢測

在噴砂除銹過程中，會產生大量粉塵，作業環境差。為此，可采用真空噴砂除銹系統或濕噴砂方法。真空噴砂除銹系統是利用真空吸回噴出的砂粒和粉塵，經分離，過濾除去粉塵，砂粒循環使用，整個過程在密封條件下進行，大大改善作業環境。濕噴砂法即在噴砂時加水或水洗液，以避免粉塵飛揚，同時又有清洗除銹作用。拋丸除銹是靠葉輪在高速轉動時的離心力，將鋼丸沿葉片以一定的扇形高速拋出，撞擊制件表面使銹層脫落。拋丸除銹還能使鋼件表面被強化，提高耐疲勞性能和抗應力腐蝕性能。但該法設備復雜，方向變換不理想，應用范圍有一定的限制。涂料的施工和檢測

不同的涂層類型依其性能對除銹的要求不同，國標GB8923-88規定了鋼材表面除銹的質量等級。表5-4摘錄了其中的等級分類。表5-4GB8923-88鋼材表面除銹質量等級等級符號除銹方式除銹質量Sa1輕度的噴拋射除銹鋼材表面應無可見的油污，沒有附著不牢的氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物Sa2徹底地噴射或拋射除銹鋼材表面應無可見的油污，并且氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物基本清除，殘余的附著物應牢固附著Sa2.5非常徹底的噴或拋射除銹鋼材表面應無可見的油污、氧化皮、鐵銹和油漆涂層等于附著物，僅殘留點狀或條狀輕微色斑的可能痕跡Sa3使鋼材表面潔凈的拋射除銹鋼材表面應無可見的油污、鐵銹、氧化皮和油漆涂層等附著物，表面應顯示均勻的金屬色澤St2徹底的手工和動力工具除銹鋼材表面應無可見的油污，無附著不牢的氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物St3非常備徹底的手工和動力工具除銹鋼材表面應無可見的油污和附著不牢的氧化皮、鐵銹及油漆層。除銹比St2更徹底，部分表面顯露出金屬光澤F1火焰除銹鋼材表面應無氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物，任何殘留的痕跡應僅為表面變色涂料的施工和檢測

④化學除銹化學除銹是以酸溶液使物件表面銹層發生化學變化并溶解在酸溶液中從而除去銹層的一種方法，由于主要使用鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸及其他有機酸和氫氟酸的復合酸液，此法通常稱為酸洗。鹽酸除銹時主要發生以下反應

Fe2O3+2HCl→2FeO+Cl2+H2OFe3O4+2HCl→3FeO+Cl2+H2OFe0+2HCl→FeCl2+H2O涂料的施工和檢測

鹽酸是揮發性酸，在濃度＜10%時，揮發不明顯，濃度＞20%時，揮發性明顯增強，因此鹽酸濃度一般在5%～20%。用鹽酸洗的主要特點有：a、對銹溶解力強，溶解速度快，處理進間短；b、成本低；c、材料不易發生過腐蝕，氫脆作用小，所以應用較為廣泛。硫酸常溫下除銹能力較弱，必須升至中溫才能對鐵銹產生較強的直接溶解作用，但同時也易產生金屬過腐蝕，產生氫氣，造成材料的氫脆。另一方面，氫氣又有輔助除銹作用，氫氣泡逸出時產生的爆破力可以促使氧化皮破裂和脫落。硫酸是非揮發性酸，酸霧小，成本低，當需除重銹和氧化皮時，最適合使用。由于高濃度硫酸有氧化鈍化作用，因此硫酸的適宜濃度是20%～40%。涂料的施工和檢測

硝酸鹽的溶解度很大，對于某些鹽酸不能溶解的銹獨物，一般均可用硝酸除去。但硝酸具有揮發性，在酸洗時散發出大量有害氮氧化物氣體，因而必須注意勞動保護。磷酸是中強酸，磷酸鹽的溶解度較低。因而除銹能力較弱。但在酸洗過程中可形成一層磷酸鹽轉化膜，具有緩蝕性，因此可將磷酸與鹽酸或硫酸復合使用，提高物件表面的光潔度和抗返銹性。其他種類的酸很少單獨使用，主要是與上述的酸復配使用以增強除銹能力。如鋁和鋅金屬的表面鈍化膜，可加氫氟酸輔助。涂料的施工和檢測

(3)磷化用鐵、錳、鎂、鎘的正磷酸鹽處理金屬表面，在表面上生成一層不溶性磷酸鹽保護膜的過程叫金屬的磷化處理。磷化膜可提高金屬制品抗腐蝕性和絕緣性，并能作為涂料的良好底層處理劑。磷化液由磷酸、堿金屬或重金屬的磷酸二氫鹽及氧化性促進劑組成。按其組成有磷酸鐵系、磷酸鋅系、磷酸鋅鈣系和磷酸錳系等。不管使用何種磷酸液，整個磷化過程都包含以下反應：涂料的施工和檢測

①基體金屬的溶解反應磷化液的PH一般在2～5.5之間，呈酸性。當金屬與酸溶液接觸時，會發生由局部陽極和局部陰極反應組成的金屬溶解過程：局部陽極：局部陰極：金屬溶解反應：涂料的施工和檢測

②成膜反應由于H+被還原消耗，酸度下降，使第一階段形成的可溶性二價金屬磷酸二氫鹽離解成溶解度較小的磷酸一氫鹽：當PH值上升到一定程度，則迅速離解成不溶性二價金屬磷酸鹽：難溶的二價金屬磷酸鹽在金屬表面沉積析出，形成磷化膜。用于成膜反應的可溶性二價金屬磷酸二氫鹽可以是金屬溶解生成的，也可以是溶液中原有的配方組成。涂料的施工和檢測

③氧化促進劑的去極化反應金屬溶解時產生的氫氣易吸附于局部陰極的金屬表面，阻礙生成的二價金屬磷酸鹽在陰極區域的沉積，不能形成磷化膜，反而從溶液中沉淀析出形成渣，既浪費成膜原料，又產生大量廢渣，同時使磷化膜的孔隙率增大，影響膜的性能。氧化劑的去極化作用是將還原形成的初生態氫，氧化生成水：2[H]+[O]→H2O磷化處理后得到的磷化膜按單位面積的質量可分為：次輕量級：膜重0.2～1.0g/m2、輕量級：膜重1.1～4.5g/m2

次重量級：膜重4.6～7.5g/m2、重量級：膜重7.5g/m2以上涂料的施工和檢測

按磷化液的使用溫度，磷化處理通常分為高溫90～98℃、中溫50～70℃、低溫30～50℃和室溫（一般不低于20度℃）磷化四種。高溫磷化處理溫度高，磷化膜較厚，屬于重量級，多用于錳系溶液磷化；中溫磷化膜厚為輕量級，鋅系、鋅鈣系采用較多；低溫磷化膜薄，鋅系、鋅鈣系和鐵系都可以采用，但需添加多種氧化劑；室溫磷化不需加熱、節約能源、勞動環境好、原材料消耗少、槽液較穩定。磷化處理的發展總趨勢是低膜重、低溫、低渣、晶粒細化、高耐蝕性和良好的與涂料配套性。磷化處理的施工方法有浸漬法、噴淋法和刷涂法，以浸漬法應用最普通。涂料的施工和檢測

（4）鈍化鈍化處理是一種采用化學方法使基體金屬表面產生一層結構致密的鈍性薄膜，防止金屬清洗后的氧化腐蝕，增加表面的涂裝活性，提高底金屬與涂層間的附著力的表面處理方法。一般鈍化處理很少單獨使用，常與磷化處理配套使用。常用無機鈍化劑很多，其中重鉻酸鉀、亞硝酸鈉和鉻（酰）酐的性能比較見表5-5。表5-5幾種鈍化劑的性能比較催化劑濃度%溫度0C時間min干燥方式大氣防銹性能物理機械性能涂膜耐蝕性能鈍化要求重鉻酸鉀0.3951烘干×ΟΔ×嚴格亞硝酸鈉0.3951烘干Δ×Δ×嚴格鉻(酸)酐0.3951烘干ΟΔΟ不很嚴格注：Ο-優良；Δ-及格；×-不及格。涂料的施工和檢測

（5）化學綜合處理在同一槽內綜合進行除油、除銹、磷化、鈍化等處理，稱為化學綜合處理。這種化學轉換處理的工藝，可以簡化工序，減少設備和作業面積，提高勞動效率，降低產品成本，改善勞動條件，便于實現自動化生產。化學綜合處理工藝過程舉例如下：

①綜合處理液配方：組成磷酸硝酸鋅氯化鎂氧化鋅酸式磷酸錳酒石酸鉬酸銨重鉻酸鉀601凈洗劑用量(g/L)11015032510510.2～0.330ml/L

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②綜合處理工藝操作規程按配方量在槽中先注入磷酸，將氧化鋅用自來水或蒸餾水調成很稀的糊狀，徐徐加入磷酸中，由于有放熱反應，不能加得太快，直至氧化鋅完全溶解。然后加入硝酸鋅、氯化鎂等稀釋至總體積的2/3，充分攪拌，直到全部溶解。鉬酸銨先單獨溶解好后再加入槽中。最后加入601凈洗劑。稀釋至總體積，重鉻酸鉀在配料時不加，待溶液使用3～4天后再加入，并補加鉬酸銨0.5g/L配好后的槽液在室溫下，放入1m2/L以上的鐵皮，浸漬1-2天，溶液變成深棕色。檢驗Fe2+含量，直到濃度在5g/L以上時才能使用。涂料的施工和檢測

③綜合處理工藝操作條件總酸度（160～220）點游離酸度（17～25）點游離酸度∶總酸度=1∶（7～10）Fe2+

＞5g/LZn2+

≥40g/L溫度55～60℃處理時間5～15min涂料的施工和檢測

④補充液根據槽液情況，必須適當補充處理劑。注意每天補充：磷酸、氧化鋅、硝酸鋅。每周補充：酸式磷酸鹽。每半月補充：氯化鎂、鉬酸銨、重鉻酸鉀、601凈洗劑，以滿足工藝操作條件。化學綜合處理工藝，最適合用于小件器材。

4.有色金屬的表面處理金屬成分中不含鐵和鐵基合金的金屬叫有色金屬。常用的有鋁、銅、鋅、鎂、鉛、鉻、鎘等及其合金和鍍層。在一般環境中，因有色金屬的氧化物比鋼鐵的氧化物有強得多的附著力和抗滲透能力，所以不需涂裝保護層，但當其處于高濕、高鹽、酸霧、堿性等腐蝕環境中，或因裝飾需要時，也需進行涂裝。涂料的施工和檢測

(1)鋁及其合金的表面處理鋁是一種比較活潑的金屬，銀白色，具有光澤。純鋁機械強度低，通常加入鎂、銅、鋅等制成合金。具有質量輕、強度大的特點，因此被廣泛使用。常見品種如表5-6。表5-6鋁及鋁合金常見品種品種主要牌號型材及用途純鋁L1、L2、L3、L4、L5、L6棒、板、絲，作一般沖壓件用防銹鋁合金LF1、LF2、LF3、LF5、LF7、LF21板、管，作各種零件用硬鋁LY1、LY2、LY6、LY10、LY12、LY16板、棒、絲、管，作型材鍛件過硬鋁LC4、LC9板、棒、管、作型材鍛鋁LD2、LD5、LD7、LD10棒或各種鍛件涂料的施工和檢測

純鋁防銹性能好，鋁合金強度好，但防銹性能下降，鋁及其合金表面光滑，不利于涂層附著。此外，在貯存、加工過程中，會有油污和灰塵。因此必須進行表面處理。①清除油、銹及污物除油的方法與黑色金屬的除油方法一樣，但鋁的耐堿性差，因此不能用強堿清洗，一般用有機溶劑除油、乳化除油或用由磷酸鈉、硅酸鈉配制成的弱堿性清洗液。除去表面銹蝕和污物時，不能用硬物刮擦。可以用細砂紙或研磨膏輕輕打磨表面，以免損傷原有的氧化膜。涂料的施工和檢測

②表面轉化處理對于新的鋁及其合金表面，較好的防銹方法是氧化處理。一般有化學氧化法（酸性、堿性、磷酸-鉻酸鹽）和電化學氧化法。幾種方法的基本工藝條件如下：鉻酸鹽氧化法（酸性處理法）溶液由鉻（酸）酐3.5～6g/L、重鉻酸鈉3～3.5g/L、氟化鈉（NaF）0.8g/L配制。PH=1.5，溫度25～30℃度下使用，氧化時間一般在3～6分鐘，膜層外觀因合金成分和氧化時間不同而異。此法生成的氧化膜較薄，主要用于電器、日用品制造業。涂料的施工和檢測

堿性溶液氧化法用無水碳酸鈉50g/L，鉻酸鈉15g/L、氫氧化鈉2～2.5g/L配成槽液，在80～100℃溫度下氧化15-20分鐘，氧化后再用20g/l鉻酐水溶液鈍化處理5～15秒，以穩定所得的氧化膜，并可進一步提高防銹能力，此氧化膜呈金黃色。堿溶液氧化法處理的物體應在24小時內涂漆。磷酸鹽-鉻酸鹽氧化法用磷酸50～60ml/L、鉻酐20～25g/L、氟化氫銨3～3.5g/L、磷酸氫二銨2～2.5g/L，硼酸1～1.2g/L配成槽液，溫度30～36℃，處理時間3～6分鐘，所得氧化膜外觀為無色到帶彩虹的淺藍色，與基體鋁合金結合牢固，此堿溶液處理所得膜致密、耐磨。涂料的施工和檢測

化學氧化法生產效率高，成本低。電化學氧化法又叫陽極化法，即以鋁合金工件為電解槽的陽極，通電后槽液電解。使工藝表面生成厚約5～20的氧化膜，它由內外兩層組成，具有多孔性、吸附能力強、與基材金屬結合牢固、耐熱、不導電、有很好的化學穩定性，故在工業上廣泛應用。陽極氧化法的電解液主要有三種：15%～20%的硫酸電解液；3%～10%的鉻酸電解液；2%～10%草酸電解液。陽極氧化法主要采用直流電，也可采用交流電硫酸陽極氧化。（2）銅及其合金的表面處理銅合金的氧化和鈍化可以有效保持銅的本色，并且有較好的防腐性能。方法與鋁合金相似，得到的氧化膜一般為黑色、藍黑色，厚度為0.5～2μm。配方及工藝條件舉例列于表5-7。涂料的施工和檢測

氧化方法配方及工藝條件原材料及工藝條件配方1配方2化學氧化過硫酸鉀（K2S2O8）g/L10～20

氫氧化鈉（NaOH）g/L45～50

堿式碳酸銅[CUCO3.CU(OH)2]g/L

40～5025%氨水(NH3H2O)g/L

200溫度/

OC60～6515～40時間/min5～105～15適用范圍純銅黃銅電化學氧化氫氧化鈉（NaOH）g/L100-250溫度/OC80-90時間/min20-30陽極度電流密度/（A/dm2）0．6～1．5陰極材料不銹鋼陰陽極面積比（5～8）∶1表5-7銅及其合金氧化配方及工藝條件涂料的施工和檢測

（3）鋅及其合金的表面處理鋅及其合金在工業上的應用主要是各種鍍鋅板和鋅鋁合金，其表面平滑，涂膜附著不牢固。而且鋅是活潑金屬，易與涂料中的一些基料發生反應生成鋅皂，破壞鋅面與涂層的結合力。鋅及其合金的表面處理除了進行清除油、銹及污物外，還需進行化學轉化處理，主要采用磷化處理。（4）鎂及其合金的表面處理鎂合金質量輕，比強度和比剛度高，是重要的航空材料之一。在潮濕和沿海地方，鎂合金的腐蝕速率比鋁合金快得多，因此除了去氧化皮、清除油、銹及污物，化學轉化處理外，還需進行封閉處理，即采用柔軟、耐久、耐水的樹脂進行浸漬。涂料的施工和檢測

封閉處理工藝舉例如下：①處理液：環氧酚醛樹脂液②將鎂合金預熱到（100～110）℃，保持10分鐘，除微孔中的水分。③冷卻至60℃±10℃，浸入樹脂液中，充分浸潤后提出，保持15～30分鐘，除去多余的樹脂液，放入130℃±5℃烘箱烘烤15分鐘。④冷卻至60℃±10℃，再浸入樹脂液中，反復進行三次封閉操作，但總于膜厚度需控制在≤25μm涂料的施工和檢測

5．塑料的表面處理（1）塑料的特性塑料極性小、結晶度高、表面光滑及潤濕性差，其表面張力小于100mN/cm，不及金屬1/5，是低表面能表面。與金屬材料相比，塑料具有質量輕，易加工成型，耐水性能好、不腐蝕等優點，但其耐熱性差，易變形，比強度小，熱膨脹系數高，易帶靜電和沾染灰塵，熱塑性塑料的耐溶劑性能差。（2）塑料的表面處理的目的和作用主要有：①消除表面靜電，除去表面灰塵通過溶劑擦洗，高壓空氣吹干等方法，創造一個清潔的塑料表面②清除脫膜劑用溶劑、堿水清洗，消除塑料成型過程中添加的各種脫膜劑，以免對涂膜附著力造成危害。涂料的施工和檢測

③修理缺陷通過打磨、涂底漆等方法，去除毛刺、針孔、裂縫等表面缺陷。④表面改性增大附著面積或使表面產生有利于涂膜附著的化學物質或化學鍵。（3）塑料表面的處理方法：①一般處理退火將塑件加熱至稍低于熱變形溫度保持一段時間，消除殘余的內應力。脫脂根據污垢性質及批量大小，可分別采用砂紙打磨、溶劑擦洗及清洗液洗滌等措施。塑料件在熱壓成型時，往往采用硬脂酸及其鋅鹽、硅油等作脫膜劑，這類污垢很難被洗掉，通常采用耐水砂紙打磨除去，大批量生產時，則借助超聲波用清洗液洗滌。涂料的施工和檢測

一般性污垢，小批量時，可用溶劑擦洗，但必須注意塑料的耐溶劑性。對溶劑敏感的塑料，像聚苯乙稀、ABS、可采用乙醇、己烷等快揮發的低碳醇和低碳烴配成的溶劑擦洗；對溶劑不敏感的塑料，可用苯類或溶劑油清洗。大批量塑料件脫脂可采用中性或弱堿性清洗液。除塵在空氣噴槍口設置電極高壓電暈放電產生離子化壓縮空氣，能方便有效地清除聚集的靜電，減少灰塵的吸附。②化學處理主要是鉻酸氧化，使塑料表面產生極性基團，提高表面潤濕性，并使表面蝕刻成可控制的多孔性結構，從而提高涂膜附著力。涂料的施工和檢測

a.鉻酸氧化主要用于PE、PP材料，處理液配方為4.4%的重鉻酸鉀、88.5%的硫酸、7.1%的水。70℃×〔5～10〕分鐘。PS、ABS用稀的鉻酸溶液處理。聚烯烴類塑料可用KMnO4，鉻酸二環已酯作氧化劑，Na2SO4,ClSO3H作磺化劑進行化學處理。b.磷酸水解尼龍用40%H3PO4溶液處理，酰胺鍵水解斷裂，使表面被腐蝕粗化。c.氨解含酯鍵塑料，像雙酚A聚碳酸酯，經表面胺化處理而粗化。而氟樹脂則應采用超強堿鈉氨處理，降低表面氟含量，提高其潤濕性。d.偶聯劑處理在塑料表面有-OH、-CO2H、-NH2等活潑氫基團時，可用有機硅或鈦偶聯劑與涂膜中的活潑氫基團以共價鍵的方式連接，從而大大提高涂膜附著力。e.氣體處理氟塑料用鋰蒸氣處理形成氟化鋰，使表面活性化；聚烯烴用臭氧處理使表面氧化生成極性基團。涂料的施工和檢測

③物理化學處理a.紫外線輻照塑料表面經紫外線照射會產生極性基團，但輻照過度，塑料表面降解嚴重，涂膜附著力而下降。b.等離子體處理在高真空條件下電暈放電，高溫強化處理，原子和分子會失去電子被電離成離子或自由基。由于正負電荷相等，故稱之為等離子體。也可在空氣中常溫常壓下，進行火花放電法等離子處理。c.火焰處理塑料背面用水冷卻，正面經受約1000℃的瞬間（約1秒）火焰處理，產生高溫氧化。涂料的施工和檢測

6．橡膠的表面處理橡膠一般分為天然橡膠和合成橡膠。天然橡膠是從橡樹樹皮中采集的天然乳膠提煉而成，合成橡膠是由各種單體聚合而成。按結構類型分，橡膠主要主要品種見表5-8。表5-8橡膠的種類主要結構橡膠種類聚異戊二烯類天然橡膠聚烯烴類丁苯橡膠、丁二烯橡膠、異戊橡膠、乙丙橡膠、丁基橡膠乙烯基類氯丁橡膠、丙烯酸酯橡膠、丁腈橡膠、氯化聚乙烯橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠特種橡膠聚氨酯橡膠、硅橡膠、氟橡膠、聚硫橡膠、氯醚橡膠液體橡膠液體氯化丁橡膠、端烴基聚丁二烯液體橡膠熱塑性彈性體熱塑性乙丙橡膠、SBS類苯乙烯熱塑性彈性體、聚酯類彈性體涂料的施工和檢測

橡膠種類雖多，但都是非結晶型的高分子彈性體材料，因此具有以下共性：a.表面張力小橡膠屬非極性材料，表面能低，尤其是聚烯烴類橡膠、硅橡膠、氟橡膠，其表面張力約為20mN/cm，是難附著材料。b.易溶脹或溶解橡膠遇大多數有機溶劑或油類，均有溶脹或溶解現象。c.彈性模量大作為彈性體，橡膠受到外力后將產生形變，如壓縮變形、拉伸變形，從而產生相應的應力。d.電阻大一般體積電阻率>1013Ω·cm，具有很強的起靜電性。（用炭黑補強的橡膠制品除外）。根據以上物性，橡膠的表面處理方法主要有機械打磨法、溶劑處理法、氧化法、偶聯劑處理法和等離子處理法。操作方法與塑料的表面處理相似。涂料的施工和檢測

7．玻璃的表面處理玻璃制品在涂裝前，首先應清除各種污跡，可用丙酮或去污粉清除。由于玻璃表面一般很光滑，涂料難以附著，因此需將玻璃表面打毛。方法有：a.人工、機械打磨法將研磨劑涂于玻璃表面，然后反復打磨。b.化學腐蝕法用氫氟酸輕度腐蝕玻璃表面，直至有一定的表面粗糙度，然后用大量水清洗。

8.纖維的表面處理皮革、紙張及其它具有纖維構的材料需要涂裝時，也需進行除油脂、污物等的表面處理。涂料的施工和檢測

三、涂料的涂布方法將涂料均勻地分布在被涂物上的方法稱為涂料的涂布方法，涂布方法有多種多樣，但大致可分為以下三種類型。a.手工工具涂布如刷涂、擦涂、滾涂、刮涂等方法。b.機動工具涂布如噴槍噴涂。c.機械設備涂布如浸涂、淋涂、抽涂、自動噴涂、電泳涂漆等，這類方法發展最快，已從機械化逐步發展到自動化、連續化、專業化，有的方法已與漆前底材處理和干燥前后工序連接起來，形成專業的涂裝工程流水線。涂料的施工和檢測

各種涂布方法各有其優缺點，應視具體情況來選擇，以達到最佳的涂裝效果，考慮的情況主要有：a.被涂物面的材料性能、大小和形狀；b.涂料品種及其特性；c.對涂裝的質量要求；d.施工環境、設備、工具等；e.涂布的效率、經濟價值等。涂料的施工和檢測

1．刷涂法刷涂是人工利用刷漆蘸取涂料對物件表面進行涂裝的方法，是一種古老而最為普遍和常用的涂布方法。此種方法的優點是：節省涂料、施工簡便、工具簡單、易于掌握、靈活性強、適用范圍廣。可用于除了初干過快的揮發性涂料（硝基漆、過氯乙烯漆、熱塑性丙烯酸漆等）外的各種涂料，可涂裝任何形狀的物件，特別對于某些邊角、溝槽等狹小區域。此外，刷涂法涂漆還能幫助涂料滲透到物件的細孔和縫隙中，增加了漆膜的附蓋力。而且，施工時不產生漆霧和飛濺，對涂料的浪費少。刷涂法的缺點在于：手工操作、勞動強度大、生產效率低，流平性差的涂料易于留下刷痕，影響裝飾性。涂料的施工和檢測

刷涂使用的工具為漆刷，根據不同的涂布物件，可選擇不同尺寸、不同形狀的漆刷。漆刷可用豬鬃、羊毛、狼毫、人發、棕絲、人造合成纖維等制成。通常豬鬃刷較硬，羊毛刷較軟。常見漆刷的種類如圖5-1所示。圖5-1漆刷的種類1-漆刷（漆大漆為主）；2-圓刷；3-歪脖刷；4-長毛漆刷；5-排筆；6-底紋筆；7-棕刷涂料的施工和檢測

刷涂質量的好壞，主要與操作者的實際經驗和熟練程度有關。一般來說，刷涂操作時應注意以下幾方面：a.涂料的粘度通常調節在（20～50）秒（涂-4粘度杯）；b.蘸取涂料時刷毛浸入涂料的部分不應超過毛長的一半，并要在容器內壁輕輕抹一下，以除去多余的涂料；c.刷漆時應自上而下，從左至右，先里后外，先斜后直，先難后易進行操作；d.毛刷與被涂表面的角度應保持在（45～60）度；e.若底材有紋理（如木紋），涂刷時應順著紋理方向進行。涂料的施工和檢測

2．滾涂法滾涂是用滾筒蘸取涂料在工件表面滾動涂布的涂裝方法。滾涂適用于平面物件的涂裝，如房屋建筑、船舶等。施工效率比刷涂高，涂料浪費少，不形成漆霧，對環境的污染較小，特別是可在滾筒后部連接長桿，在施工時可進行長距離的作業，減少了一部分搭建腳手架的麻煩。但對于結構復雜和凹凸不平的表面，滾涂則不適合。滾涂的漆膜表面不平整，有一定的紋理，因此若需花紋圖案，可選擇滾花輥。滾筒由滾子和滾套組成，滾套表面粘有羊毛或合成纖維等，按毛的長度有短、中、長三種規格。短毛吸附的涂料少，產生的紋理也細、淺，可滾涂光滑物面。中、長毛吸附的涂料多，可用于普通物面和粗糙物面。滾筒的結構如圖5-2所示。涂料的施工和檢測

滾涂時一般先將滾筒按M型輕輕地滾動布料，然后再將涂料滾均勻，最初用力要輕，速度要慢，以防涂料溢出流落，隨著涂料量的減少，逐漸加力、加快。最后一道涂裝時，滾筒應按一定方向滾動，以免紋理方向不一。除手工滾涂外，在工業上還可利用輥涂機作機械滾涂涂漆。圖5-2輥子的結構1-長柄；2-滾子；3-芯材；4-粘著層；5-毛頭涂料的施工和檢測

輥涂機由一組數量不等的輥子組成，托輥一般用鋼鐵制成，涂漆輥子則通常為橡膠的，相鄰兩個輥子的旋轉方向相反，通過調整兩輥間的間隙可控制漆膜的厚度。輥涂機又分為一面涂漆與二面涂漆兩種結構。機械滾涂法適合于連續自動生產，生產效率極高。由于能使用較高粘度的涂料，漆膜較厚，不但節省了稀釋劑，而且漆膜的厚度能夠控制，材料利用率高，漆膜質量好。機械滾涂廣泛用于平板或帶狀的平面底材的涂裝，如金屬板、膠合板、硬紙板、裝飾石膏板、皮革、塑料薄膜等平整物面的涂飾，有時與印刷并用。現在發展的預涂卷材（有機涂層鋼板、彩色鋼板）的生產工藝大部分采用的就是輥涂涂裝法，使預涂卷材的生產線與鋼板軋制線連接起來，形成一條鋼板軋制后包括卷材引入、前處理、涂漆、干燥和引出成卷（或切成單張）的流水作業線，連續完成了涂裝的三個基本工序。涂料的施工和檢測

圖5-3機械輥涂法涂裝示意圖1-儲槽及浸涂輥；2-轉換輥；3-輥漆輥；4-壓力輥；5-刮漆刀；6-涂過涂料的板材；7-未涂過涂料的板材機械滾涂示意圖如如圖5-3。涂料的施工和檢測

3．空氣噴涂法空氣噴涂也稱有氣噴涂，是依靠壓縮空氣的氣流在噴槍的噴嘴處形成負壓，將涂料從貯漆罐中帶出并霧化，在氣流的帶動下涂到被涂物表面的一種方法。空氣噴涂設備筒單，操作容易，涂裝效率高，得到的漆膜均勻美觀。不足之處是噴涂時有相當一部分涂料隨空氣的擴散而損耗。擴散在空氣中的涂料和溶劑對人體和環境有害，在通風不良的情況下，溶劑的蒸汽達到一定程度，有可能引起爆炸和火災。空氣噴涂的主要設備是噴槍，按涂料供給方式，噴槍通常分為重力式、吸上式和壓送式三種類型。如圖5-4、圖5-5、圖5-6所示。涂料的施工和檢測

圖5-4吸上式噴槍圖5-5重力式噴槍1-漆壺2-螺絲3-懸鈕4-螺帽5-扳機6-空氣閥桿7-控制閥8-空氣接頭圖5-6壓送式噴槍1-噴槍2-油漆增壓箱涂料的施工和檢測

噴涂施工時應注意以下幾個問題：a.應先將涂料調至適當的粘度，主要根據涂料的種類，空氣壓力，噴嘴的大小以及物面的需要量來定。b.供給噴槍的空氣壓力一般為0.3～0.6Mpa。c.噴槍與物面的距離一般以20～30cm為宜。d.噴槍運行時，應保特噴槍與被涂物面呈有直角、平行運行。運行時要用身體和臂膀進行，不可轉動手腕。e.為了獲得均勻涂層，操作時每一噴涂條帶的邊緣應當重疊在前一已噴好的條帶邊緣上1/3～1/2，且搭接的寬度應保特一致。涂料的施工和檢測

f.若噴涂二道，應與前道漆縱橫交叉，即若第一道采用橫向噴涂，第二道應采用縱向噴涂。為了節省溶劑，改進涂料的流平性，提高光澤，提高一次成膜的厚度，可采用熱噴涂，即利用加熱來減少涂料的內部磨擦，使涂料粘度降低以達到噴涂所需要粘度。熱噴涂減少了稀釋劑的用量，噴涂的壓力可降低到0.17～0.20Mpa。涂料一般可預熱到50～65℃左右。

4．無空氣噴涂法無空氣噴涂與空氣噴涂原理不同，是使涂料通過加壓泵0.14～0.69MPa被加壓至14.71～17.16MPa，從細小的噴嘴（φ為0.17～0.90mm）噴出，當高壓漆流離開噴嘴到達大氣后，隨著高壓的急劇下降，涂料內溶劑劇烈膨脹而分散霧化，高速地涂覆在被涂物件上。因涂料霧化不用壓縮空氣，所以稱為無空氣噴涂。其原理示意圖如圖5-7。涂料的施工和檢測

圖5-7高壓無氣噴涂的原理涂料的施工和檢測

無空氣噴涂裝置按驅動方式可分為氣動式、電動式和內燃機驅動式三種；按涂料噴涂流量可分為小型（1～2L/min）、中型（2～7L/min）和大型（大于10L/min）；按涂料輸出壓力可分為中壓（小于10MPa）,高壓（10～25MPa）和超高壓（25～40MPa）；按裝置類型又可分為:（1）固定式：通常應用于大量生產的自動流水線上，多為大型高壓高容量機；（2）移動式：常用于因工作場所經常變動的地方，多為中型設備；（3）輕便手提式：常用于噴涂工件不太大而工作場所經常變動的場合，多為中壓小型設備。涂料的施工和檢測

無空氣噴涂的優點有：（1）比一般噴涂的生產效率可提高幾倍到十幾倍；（2）噴涂時漆霧比空氣噴涂少，涂料利用率高，節約了涂料和溶劑，減少了對環境的污染，改善了勞動條件；（3）可噴涂高固體、高粘度涂料，一次成膜較厚；（4）減少施工次數，縮短施工周期；（5）消除了因壓縮空氣含有水分、油污、塵埃雜質而引起的漆膜缺陷；（6）涂膜附著力好，即使在縫隙、棱角處也能形成良好的漆膜。無氣噴涂的不足之處是：操作時噴霧的幅度和出漆量不能調節，必須更換噴嘴才能調節；不適用于薄層的裝飾性涂裝。涂料的施工和檢測

無空氣噴涂的設備主要包括：噴槍、加壓泵、蓄壓器、漆料過濾器、輸送軟管等。其中關鍵設備為噴槍，這是因為無空氣噴涂工作壓力高，涂料流過噴嘴時，產生很大的磨擦阻力，使噴嘴很容易磨損，一般采用硬質合金鋼，同時為了保證涂料均勻霧化，其噴嘴口光潔度要求較高，不允許有毛刺。無氣噴涂施工時，噴嘴與被涂工件表面的垂直距離約為30～40cm，其他操作方法與空氣噴涂類似。涂料的施工和檢測

5．靜電噴涂法靜電噴涂法系利用高壓電場的作用，使漆霧帶電，并在電場力的作用下吸附在帶異性電荷的工件上的一種噴漆方法。它的原理是：先將負高壓加到有銳邊或尖端的金屬噴杯上，工件接地，使負電極與工件之間形成一個高壓靜電場，依靠電暈放電，首先在負電極附近激發大量電子，用旋轉噴杯或壓縮空氣使涂料霧化并送入電場，涂料顆粒獲得電子成為帶負電荷的微粒，在電場力作用下，均勻地吸附在帶正電荷的工件表面，形成一層牢固的涂膜。靜電噴涂的示意圖如圖5-8。涂料的施工和檢測

圖5-8靜電噴涂示意圖

涂料的施工和檢測

靜電噴涂有許多優點：（1）節省涂料在電場的作用下，漆霧很少飛散，大幅度提高了涂料的利用率；（2）易實現機械化自動化，適合于大批量流水線生產；（3）減少了涂料和溶劑的飛散、揮發，改善了勞動條件；（4）漆膜均勻豐滿，附著力強，裝飾性好，提高了涂膜的質量。靜電噴涂的缺點是：（1）由于靜電的作用，某些凹陷部位不易上漆，邊角處有時出現積漆；（2）涂層有時流平性差，有桔皮；（3）不容易噴涂到工件內部；（4）對環境的溫度、濕度的要求較高；（5）由于使用高電壓，所以火災的危險性較大，必須要有可靠的安全措施。涂料的施工和檢測

靜電噴涂的主要設備是靜電發生器和靜電噴槍。靜電發生器一般常用的是高頻高壓靜電發生器，近年來靜電發生器由于利用半導體技術而向微型化發展。靜電噴槍既是涂料霧化器，又是放電極，具有使涂料分散、霧化、并使漆滴帶電荷的功能。靜電噴槍的類型有下列幾種：（1）離心力靜電霧化式由高速旋轉的噴頭產生的離心力使涂料分散成細滴，漆滴離開噴頭時得到電荷，又進一步靜電霧化形成微滴而吸附到被涂物件表面。涂料的施工和檢測

（2）空氣霧化式涂料的霧化靠壓縮空氣的噴射力來實現，亦稱為旋風式靜電噴涂。（3）液壓霧化式涂料霧化靠液壓，與一般無空氣噴涂基本相同，又稱高壓無空氣霧化噴涂。靜電噴涂對所用涂料和溶劑有一定的要求，涂料電阻應在5～50MΩ，所用溶劑一般為沸點高、導電性能好、在高壓電場內帶電霧化遇到電氣火花時不易引起燃燒的溶劑。因此，溶劑的閃點高些比較有利。此外，高極性的溶劑能夠有效地調整涂料的電阻。酮類和醇類導電性最好，酯類次之，烷烴類和芳烴類最差，其體積電阻高達1012Ω·cm。涂料的施工和檢測

6．擦涂法擦涂法也稱為揩涂法或搓涂法，是一種手工操作涂漆的方法，適用于硝基類清漆、蟲膠清漆等揮發型清漆的涂裝。因為揮發型漆干燥后，仍可被溶劑溶解，所以在已涂過的表面進行擦拭時，漆膜高處被擦平、低凹處被填平，結果獲得的漆膜透明光亮，裝飾性好。但此方法全靠手工操作，施工者的經驗與手法較為重要，而且工作效率低，施工周期長。因此，只用于高檔木器的裝飾。擦涂沒有專門的工具，常用的材料有紗布、脫脂棉、棉砂、竹絲、尼龍絲等。擦涂的方式有四種，即圈涂、橫涂、直涂和直角涂。如圖5-9所示。涂料的施工和檢測

圖5-9擦涂方法涂料的施工和檢測

（1）圈涂即在涂飾表面做圓形或橢圓形的勻速運動，有規律、有順序地從被涂物件一端擦到另一端。（2）橫涂即在物面上做與木紋等紋理垂直或傾斜的移動，有8字形及蛇形兩種方式。橫涂有利于消除圈涂痕跡，提高物面的平整度。（3）直涂在物面上做長短不等的直線運動，目的是消除圈涂、橫涂的痕跡，使涂層更加平整、堅實、光滑。多用于最后幾遍的擦涂。（4）直角擦涂主要是對角落進行涂裝。涂料的施工和檢測

7．刮涂法刮涂是使用金屬或非金屬刮刀，對粘稠涂料進行厚膜涂裝的一種方法。一般用于涂裝膩子、填孔劑以及大漆等。刮涂是使用很早的涂料涂裝方法，常用于刮涂膩子。此方法局限于較平的表面。刮涂的主要工具是刮刀，刮刀的材質有金屬、橡膠、木質、竹質、牛角、塑料以及有機玻璃等。金屬刮刀強韌、耐用，多用于混合涂料及車輛刮膩子等。橡膠刮刀具有彈性，最適用于曲面上的涂裝。常見刮刀的類型如圖5-10。涂料的施工和檢測

圖5-10各種刮刀類型（a）-鏟刀；(b)-膩子刮鏟；(c)-鋼刮板；(d)-牛角刮刀；(e)-橡皮刮板；(f)-調料刀；(g)-油灰（膩子）刀；(h)-斜面刮刀；(i)-刮刀；(j)-剁刀涂料的施工和檢測

8．浸涂法浸涂法就是將被涂物件全部浸沒在盛有涂料的槽中，經短時間的浸沒，從槽內取出，并讓多余的漆液重新流回漆槽內，經干燥后達到涂裝的目的。浸涂適用于小型的五金零件、鋼質管架、薄片以及結構比較復雜的器材或電氣絕緣材料等。它的優點是省工省料，生產效率高，操作簡單。但浸涂也有局限性，如物件不能有積存漆液的凹面，僅能用于表面同一顏色的產品，不能使用易揮發和快干型涂料。浸涂的方法很多，有手工浸涂法、傳動浸涂法、回轉浸涂法、離心浸涂法、真空浸涂法。圖5-11為浸涂示意圖。涂料的施工和檢測

9．淋涂法將涂料噴淋或流淌過被涂物件上的涂漆方法稱為淋涂，也稱流涂、澆涂。其示意圖如圖5-12。淋涂能得到較厚而均勻的涂層，常用于光固化涂料，快干型涂料不適用，主要對平面涂裝，不能涂垂直面，也不宜用于涂裝美術涂料及含有較多金屬顏料的涂料。淋涂的涂層質量受漆幕的高低位差與流速、傳送帶傳動速度、泵速以及涂料表面張力、粘度、干率、被涂物件的類型等因素的影響。圖5-11浸涂示意圖圖5-12淋涂示意圖1-高位槽；2-被淋涂物面；3-涂料過濾器；4-輸漆泵；5-已涂漆物面；6-簾幕涂料的施工和檢測

10．電沉積涂漆法電沉積涂漆，也稱電泳涂裝，是將物件浸在水溶性涂料的漆槽中作為一極，通電后，涂料立即沉積在物件表面的涂漆方法。圖5-13為電泳涂裝工藝流程圖。圖5-13電泳涂裝工藝流程示意圖1-經表面處理后的工件；2-電源；3-工件；4-噴水沖洗；5-槽液過濾；6-沉積槽；7-循環泵涂料的施工和檢測

電泳涂裝按沉積性能可分為陽極電泳（工件是陽極，涂料是陰離子型）和陰極電泳（工件是陰極，涂料是陽離子型）；按電源可分為直流電泳和交流電泳；按工藝方法又有定電壓法和定電流法。電泳涂漆是一種先進的現代涂裝作業方法，具有以下優點：①能實現自動流水線生產，涂漆快，自動化程度高，生產效率高。②漆膜厚度均勻，易控制膜厚。③較好的邊緣、內腔及焊縫的涂膜覆蓋性，便產品涂層的整體性能提高。④環保、安全，以水為分散介質，沒有火災危險。⑤涂料利用率高，超過95%以上。⑥漆膜外觀好，無流痕。涂料的施工和檢測

電泳涂裝的缺點主要有：①烘干溫度高，漆膜顏色單一。②設備投入大，管理要求嚴格。③多種金屬制品不宜同時電泳涂漆。④塑料、木材等非導電性制品不能電泳涂漆，也不能在底漆表面泳涂面漆。⑤漂浮性工件不能電泳涂裝。電泳涂裝的設備由電泳槽、攪拌裝置、涂料過濾裝置、溫度調節裝置、涂料管理裝置、電源裝置、電泳涂裝后的水洗裝置、超濾裝置、烘烤裝置、備用罐等。涂料的施工和檢測

影響電泳涂裝的主要工藝參數有：①槽液固體分槽液固體分陽極電泳漆一般為10%～15%，陰極電泳漆為20%。槽液固體分對槽液穩定性、泳透力及涂膜厚度和外觀質量等都有影響。若槽液固體份低，則槽液穩定性差，顏料沉降嚴重，漆膜薄而粗糙，易產生針孔。槽液固體分過高，則漆膜厚度增加，漆膜粗糙起桔皮。②PH值槽液PH值代表著漆液的中和度及穩定性。中和度不夠，樹脂的水溶分散性差，漆液易沉降。若中和度太高，槽液電解質濃度高，電解產生的大量氣泡會造成漆膜粗糙。③電導電導跟槽液PH值、固體分、雜離子含量有關。槽液電導處于不斷增加的趨勢，電導增加使電解作用加劇，漆膜粗糙多孔。涂料的施工和檢測

④槽液溫度槽液溫度升高，樹脂膠粒的電泳作用增加，有利于電沉積和涂膜厚度提高。過高的溫度使電解作用加劇，涂膜變得粗糙，易流掛。溫度太低，槽液粘度增加，工件表面氣泡不易逸出，也會造成漆膜粗糙。⑤電壓電泳涂裝時，濕膜的沉積和溶解量相等時的電壓稱為臨界電壓。工件在臨界電壓以上才能沉積上漆膜，但當電壓升高到一定值時，會擊穿濕膜，產生針孔、粗糙等缺陷。因此，工作電壓應控制在臨界電壓和破壞電壓之間。同一種電泳漆在不同金屬材料表面上的破壞電壓不一樣，如陰極電泳漆在冷軋鋼板上的破壞電壓最高達350V，而在鍍鋅鋼板上只有270V，所以不同金屬制品應在不同的工作電壓下分別進行電泳涂裝。涂料的施工和檢測

⑥電泳時間電泳涂裝時，隨著工件表面濕膜的增厚，絕緣性增強，一般2分鐘左右后，濕膜已趨于飽和而不再增厚，但此時在內腔和縫隙內表面，泳透力逐步提高，便于漆膜在內表面沉積，因此，電泳時間在3分鐘左右。⑦極距和極比極距指工件與電極之間的距離。隨著極距的增加，工件與電極之間電泳漆液的電阻增大。由于工件都具有一定形狀，在極距過近時會產生局部大電流，造成涂膜厚薄不勻；在極跟過遠時，電流強度太低，沉積效率差。極比是指工件與電極的面積比。陽極電泳漆極比常取1∶1，這是因為陽極電泳的工作電壓低、泳透力差，增大電極面積可提高泳透力并改善膜厚均勻性。陰極電泳的極比一般為4∶1。電極面積過大或過小都會便工件表面電流密度分布不均勻，造成異常沉積。涂料的施工和檢測

⑧其他工藝參數有中和當量、顏基比、泳透力、再溶性、有機溶劑含量、貯存穩定性等。中和當量：指中和單位質量樹脂中酸（堿）基團所需中和劑的等物質的量，以等物質的量/克干樹脂表示。顏基比：漆中顏填料與固體樹脂的重量比。泳透力：指深入被屏蔽工件表面沉積漆膜的能力。再溶性：濕電泳漆膜抵抗槽液和超濾液再溶解的能力。有機溶劑含量：用于改善電泳漆水溶性及分散穩定性所用的助溶劑含量。貯存穩定性：電泳漆原漆的常溫貯存穩定性應不少于1年，槽液在40～50℃存放的穩定性應1個月以上，連續使用的穩定性應在15～20周次。涂料的施工和檢測

11．自沉積涂漆法以酸性條件下長期穩定的水分散性合成樹脂乳液為成膜物質制成的涂料，在酸和氧化劑存在的條件下，依靠涂料自身的化學和物理化學作用，將涂層沉積在金屬表面，這種涂漆方法稱為自沉積涂漆，也稱自泳涂裝、化學泳涂。自沉積涂漆的原理是：當鋼鐵件浸于酸性自泳涂料中時，鐵表面被溶解并產生Fe3+：氧化劑還可以減少金屬表面氣泡：隨著金屬界面附近槽液中Fe3+的富集，樹脂乳液被凝集而沉積在活化的金屬表面上而形成涂膜。涂料的施工和檢測

自沉積涂裝的優點是：①節能自沉積涂裝利用化學作用，不用電，在常溫下進行。②防護性能強在自沉積過程中，金屬的表面處理（活化）與涂膜沉積同時進行，漆膜的附著力強。經處理后，涂膜耐鹽霧性能可達600h。③工藝過程短自沉積涂裝不需磷化處理，設備投資少，工序數少。涂料的施工和檢測

④生產效率高一般只需1～2min,適合于流水性生產方式。工件自槽液中取出后，表面沾附的槽液仍可進行化學作用而沉積，涂料利用率好于電泳漆且需超濾系統。⑤無泳透力問題工作任何部件與槽液接觸，都能得到一層厚度均勻的漆膜。⑥耐水性好表面活性劑等水溶性物質不會大量地與成膜物一起沉積，因此比一般乳膠耐水性好。自沉積涂裝必須注意的是，與電泳漆一樣，也存在槽液穩定性問題，特別是金屬離子在槽液中持續積累，不利于槽液的穩定。涂料的施工和檢測

12．粉末涂裝法粉末涂裝是使用粉末涂料的一種涂覆工藝。它的特點是：①一次涂裝便可得到較厚的涂層，提高了施工效率，縮短了生產周期。②涂料中不含溶劑，無需稀釋及調粘，減少了火災的危險，有利于環保。③涂層的附著力強，致密性好，提高了涂層的各項機械物理性能。④過量的涂料可回收利用，降低了涂料的消耗。粉末涂裝存在的缺陷有：①烘烤溫度高（大于200℃）②換色不方便。③涂膜流平性差。涂料的施工和檢測

粉末涂裝的方法有，火焰噴射法、流化床法、靜電流化床法、靜電噴射及粉末電泳法等。火焰噴射法時，樹脂易受高溫而分解，涂膜質量差，現在很少應用。流化床法是將工件預熱到高于粉末涂料熔融溫度20℃以上的溫度，然后浸在沸騰床中使粉末局部熔融而粘附在表面上，經加熱熔合形成完整涂層。工件預熱溫度高，則涂層厚，但若要薄涂層及熱容量小的薄板件不宜用流化床法。靜電流化床是將冷工件在流化床中通過靜電吸附粉末，工件不需預熱并可形成薄涂層，但也只適合小件的涂裝。涂料的施工和檢測

靜電噴涂法是粉末涂裝應用最廣的一種方法。它不僅能形成50～200μm的完整涂層，而且涂層外觀質量好，生產效率高。粉末電泳法是將樹脂粉末分散于電泳漆中，按電泳涂裝的方法附著工件的表面，烘烤時樹脂粉末和電泳漆融為一體形成涂層。它有電泳涂裝的優點，并且避免了粉末涂裝的粉塵問題。它的不足是由于水分的存在，烘烤時涂層易產生氣孔，且烘烤溫度高。13．其他涂布法（1）絲網法文具、日歷、產品包裝、書籍封皮、路牌、標志等需要涂飾成多種顏色的套牌圖案或文字時，可用絲網法涂裝。即將已刻印好的絲篩平放在欲涂的表面，用硬橡膠刮刀將涂料刮涂在絲網表面，使涂料滲透到下面，從而形成圖案或文字。涂料的施工和檢測

圖5-14鉛筆桿抽涂示意圖1-頂桿；2-裝料斗；3-滾子；4-儲漆槽；5-橡膠墊圈；6-鉛筆桿；7-輸送帶涂料的施工和檢測

四、涂膜的干燥根據涂料的各種成膜機理，按涂膜干燥所需要的條件，涂膜的干燥方式可歸納為自然干燥、加熱干燥和特種干燥三種。1．自然干燥自然干燥也稱常溫干燥、自干或氣干，即在常溫條件下濕膜隨時間延長逐漸形成干膜。這是最常見的涂膜干燥方式，室內外均可進行，無須干燥設備和能源，特別適宜戶外的大面積涂裝。但有時干燥時間長，受自然條件的影響比較嚴重。自然干燥的速度除由涂料的組成決定外，還與涂膜厚度、氣溫、濕度、通風、光照有關。環境的清潔程度影響涂膜的外觀質量。涂料的施工和檢測

涂裝后，當溶劑揮發、粘度增加時，溶劑在涂膜中的擴散速度顯著降低，因此涂膜越厚，完全干燥越慢。氣溫過高或過低都會影響成膜質量，一般在10～35度之間較好。環境濕度對干燥速度和涂膜質量的影響非常大。濕度高時空氣中的水分抑制濕膜中溶劑的揮發，而且溶劑的揮發吸熱會使水汽冷凝，造成涂膜泛白，對某些氧化聚合型涂膜還會造成涂膜回粘。因此，濕度小于75%較好。通風有利干燥，而且有利于安全，室外風速宜在3級（3.4～5.5m/s）以下。一般來說光照對自干有利，如紫外光對聚合有明顯促進作用，但高溫陽光直射也易產生涂膜表面缺陷。涂料的施工和檢測

2．加熱干燥加熱干燥，也稱烘干，是現代工業涂裝中的主要干燥方式。一些以縮聚反應和氫轉移聚合方式成膜的涂料需要在外加熱量的條件下才能干燥。為了縮短干燥時間，自干的涂料也可加熱干燥。加熱干燥分低溫（100℃以下），中溫（100～150℃）和高溫（150℃以上）三種。低溫烘干主要用于自干涂膜的強制干燥或對耐熱性差的材質（木材、塑料）表面涂膜的干燥。中溫和高溫則用于熱固性涂膜和對金屬表面涂膜的干燥。現代工業為了節約能源，要求向低溫烘干發展。涂料的施工和檢測

加熱干燥的主要設備是烘干室（烘爐）。（1）烘干室種類烘干室根據其外形結構，可分為箱式和通過式兩大類。箱式用于間歇式生產方式，通過式用于流水線生產方式，并有單行程、多行程之區別。通過式按外形分，又有直通式、橋式和“Π”形之分。一般地，直通式烘爐熱量外溢較大，但設備較矮；橋式烘干室較長，空間較高，熱