连载：论硝基（NC）涂料

小谭 · 发表于 2009-8-14 10:25:20

本帖最后由小谭于 2009-8-14 10:27 编辑

硝基（NC）涂料是一种比较重要的涂料，由于它干燥迅速，涂料的漆膜光泽较好，坚硬耐磨，可以擦蜡打光，便于装饰，而且调整组分比例，能制出多种规格产品，适应于金属、木材、皮革、织物等各种材料的涂饰。

一，硝基涂料的性能和用途
硝基涂料是一种价格较高的涂料，一般应用在交通车辆、机床、电动机、木器家具、电缆等器材上最为适宜，它的性能如下：
1，
拉伸强度：根据硝基纤维涂料中所含硝化棉黏度的高低而变化，黏度愈小拉伸强度变小。
2，
透气性：硝基涂料中加入树脂和增塑剂对涂料的性能有明显的影响。增塑剂愈多，在一定程度上会减少透气性。
3，
耐候性：用低黏度硝化棉制造的硝基涂料，户外耐候性及耐寒性，要比高粘度硝化棉制造的硝化棉为低，可用其他合成性醇酸树脂、丙烯酸树脂来调整。
4，
热稳定性：硝化棉是一种热塑性材料，在较高温度下使用容易分解，一般涂层在70摄氏度以上，就会逐渐分解，机械强度下降，涂层变软、变色。加入合成树脂。增塑剂可改进涂层的热稳定性。
5，
耐光性：紫外线对硝基涂料有破坏作用，长期暴晒会使得其中的硝化棉逐步分解，张力降低，增加脆性并降低溶解度，所以，在配方设计中要增加耐光性优良颜料和增塑剂。
6，
耐水性和耐碱性：在常温下硝化棉有一定的耐水和耐稀酸的性能，但是不耐碱，在5％NaOH溶液种浸一天，涂层便会脱落，且有部分分解，使用时应注意。
为了克服硝基涂料的一些缺陷，可以将硝化棉与各种合成树脂拼用，如硝化棉与醋酸乙烯、苯乙烯、丙烯晴接枝共聚，能使硝基涂料的性能大大提高。

二：硝基涂料的组成和原料

――――――――――――――待续

小谭 · 发表于 2009-8-14 17:36:18

续:
二：硝基涂料的组成和原料
硝基涂料是以硝化棉为主体，再加上合成树脂、增塑剂、溶剂与稀释剂组成一种基料（清漆），然后再添加颜料，经过机械研磨、搅拌、过滤而成。
1，硝酸纤维素酯（硝化棉）
系漆膜的主要成膜材料。硝化棉为白色纤维状，相对密度1.6左右。在水中不膨胀也不溶解，但可以溶在酮或者酯类等有机溶剂内。
硝化棉是用脱脂的短绒棉经浓硝酸的混合液浸湿进行硝化作用而成。
其结构式见图（仅供参考）：

根据硝化程度的不同（含氮量的多少），而具有不同的用途。作涂料用的硝酸纤维酯，其含氮量在11.2－12.2％之间，含氮量低的高粘度硝化棉多用于皮尺。皮革等软性物体表面。中黏度硝化棉多用作一般工业用涂料。含氮量高的低黏度硝化棉，固体含量高，漆膜坚硬，多用作汽车。木器用涂料。
2，合成树脂
硝基涂料中加入合成树脂可以提高涂料的附着力、光亮度、耐候性及某些特殊的性能，如耐水、耐化学性、耐热等性能。主要合成的树脂有：
（1），松香甘油酯
松香甘油酯与适当的增塑剂配合，在硝基涂料中占很大的比例。在室内用涂料中，松香甘油酯的用量可为硝基纤维酯的2－3倍，以增加光泽与成膜物性，并降低成本，但不宜在户外使用，不能打磨抛光。
（2），顺丁烯二酸酐松香甘油酯
在硝基木器中涂料、铅笔涂料中用得较为广泛。因为这种树脂干燥快、耐水、耐碱性好，可以大量使用得以增加成膜物质。
（3），醇酸树脂

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小谭 · 发表于 2009-8-17 15:52:50

续：
（3），醇酸树脂
不干性油改性的醇酸树脂，这类树脂包括棉籽油、椰子油改性的醇酸树脂及常用的蓖麻油改性的醇酸树脂。这些树脂在硝基涂料中的应用，有如下优点：
A，       能提供漆膜更好的附着力及柔韧性。
B，       更好的耐油性与耐醇类的作用。
C，       突出的改进了户外耐久性。
D，       良好的光泽及保色性。
E，       作成底漆、磁漆有不被上层咬起的特性。
松香改性醇酸树脂
这类树脂的硝酸纤维素酯并用，虽没有油改性醇酸树脂那样好的户外耐久性，却可以适应室内用，因它具有释放溶剂快的优点，虽然用量较大但不太影响黏度和干燥，即成膜物质含量提高了，也提高了漆膜的硬度、光泽和打磨抛光性。但漆膜较脆，耐温变性较差，这类漆可用作一般木器漆、磁漆和底漆。
干油性改性醇酸树脂
这类树脂自己能在空气中干燥以形成漆膜，并且具有良好的硬度、保光性。附着力及户外耐久性。这类树脂和硝酸纤维素酯并用，须加一些催干剂，以加速其硬化，用量可达硝酸纤维素酯的好几倍。此涂料的缺点是只能涂一层，当第一层漆膜干燥后载涂第二层时，漆膜极易被咬起，这类多用于如书钉用漆。
（4）酚醛树脂
松柏改性的酚醛树脂和硝酸纤维素酯能混溶，提高了耐水性，但漆膜脆。
（5），氨基树脂
氨基树脂和硝酸纤维素酯能混溶，在硝基涂料中加入脲甲醛树脂或者三聚氰胺甲醛树脂，按不同挥发份计算为醇酸树脂的10－20％，不仅能增加成膜物质制成浅色涂料，而且耐汽油性、光泽均有所提高。但加入量超过一定限度，漆膜要第五烘烤干燥。
（6）丙烯酸树脂

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李乘风 · 发表于 2009-8-17 16:05:28

聚酮树脂也可以！

小谭 · 发表于 2009-8-20 09:28:26

续:
（6）丙烯酸树脂
丙烯酸树脂与硝化棉并用，能提高漆膜的硬度、拉伸强度、户外候久性、保光保色性。用丙烯酸改性后的硝基涂料是良好的汽车用涂料。
此外，还可用环氧树脂、乙烯树脂以及其他树脂进行改性，以满足要求。
3，增塑剂
单独使用硝酸纤维素支撑的漆膜，脆而容易破裂，漆膜干燥后收缩，易于剥落，所以通常加入增塑剂。增塑剂其功能如下：
A，       改善漆膜的柔软性。
B，       改进对底漆的附着力。
C，       促进漆膜各成分更均匀的混合。
D，       提高光泽。
E，       用作碾磨色浆的媒介物。
增塑剂分为两类：
(1)，溶剂型增塑剂
与硝化棉的溶剂相似，能与硝化棉无限混溶。如苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲酚酯、磷酸三苯酯、磷酸三丁酯等。
此类增塑剂，其分子上某些化学组成与硝酸纤维素酯分子的某些化学组成，相互吸引混合，使各巨大的硝酸纤维素酯分子间距拉大，增加了柔软性能，因此这种作用是化学性的。
还有己二酸二丁酯、葵二酸二辛酯、庚二酸二辛酯等增塑剂，他们耐寒性好，且不容易挥发，也可用于硝基涂料，具有中等增塑效果，且耐久。
（2），植物油类增塑剂
这类增塑剂主要是蓖麻油，它可使硝酸纤维素产生润滑作用。但用量过多，将自漆膜中渗出，为克服此缺点，往往是将蓖麻油与其它溶剂性增塑剂合用，构成的漆膜有良好的柔软性和耐久性。
氧化蓖麻油的渗出情况较蓖麻油小。
4，溶剂、助溶剂及稀释剂
硝基涂料的干燥过程是靠涂料内部挥发部分挥发后，构成坚硬的漆膜，挥发部分大约分为三类：
A，溶剂

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小谭 · 发表于 2009-8-21 06:43:11

续：
A：溶剂
是挥发部分的主要成分，具有溶解涂料用硝化棉的能力，常用的溶剂有：酮类、酯类、醇醚类等。如：丙酮、甲乙酮、丁酮、环己酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯。醋酸戊酯、乳酸乙酯、乙二醇、乙醚及醋酸溶纤剂等。
B：助溶剂
一般为醇类，他们本身不能溶解硝化棉，但当在一定数量的限制内，此种物质能与酯类或酮类等混合使用，它们能提供一定的溶解能力，所以成为助溶剂。常用的助溶剂有：乙醇、正丁醇等。
C：稀释剂
多为碳氢化合物，不能溶解硝化棉，与溶剂、助溶剂混合使用时起稀释作用，可降低成本，如苯、甲苯、二甲苯及烃类溶剂油等。
5，颜料及体质颜料
颜料及体质颜料为各种硝基磁漆、底漆及补土的重要组成，为细微固体颗粒，不溶于油或溶剂，它与增韧剂充分研磨均匀后加入涂料内，可以填充涂料内的细孔、遮盖物面，阻止紫外线的穿透性能，增加漆膜的硬度，提高涂层的机械性能，并能显示各种需要的色彩。
硝基磁漆所用的颜料，因漆膜叫薄的缘故，应有相对密度小、遮盖力强、性能稳定、不渗色、不易褪色等特点。
常用的颜料有：钛白、甲苯胺红、酞青蓝、铬黄、铬绿、铁蓝、炭黑、氧化铁红等。
体质颜料包括：碳酸钙、沉淀硫酸钡、滑石粉等。此类颜料本身并无遮盖力或者遮盖力较小，仅供在无光、哑光磁漆、底漆及补土中为填充剂和消光剂使用。
由于硝酸纤维素所用原料多为棉花，耗量也较大，而且还要消耗较多的溶剂，如酯类、酮类。所以，目前已将部分原用硝基涂料，改用过氯乙烯、丙烯酸涂料等来代替。
三，硝基涂料的主要品种
硝基涂料的主要用作清漆、磁漆、底漆、补土等。

―――――――――――――阐述完毕