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本书从原理上分析介绍涂料和涂装的基础知识和工艺流程，直接结合国际期刊的综述文章介绍涂料和涂装科学研究前沿与现状，努力做到既讲透科学原理，又密切结合实际需要。书中采用适当的例题来介绍基本原理的应用，并在每章后编写了练习题，以方便学习。

本书适用于材料专业本科及研究生学习，同时也可作为涂料工业科技人员的参考书。

第1章绪论1

1?1涂料的基本概念1

1?1?1涂料的定义1

1?1?2涂料的作用1

1?1?3涂料的组成2

1?2涂装的概念3

1?3涂料的分类和基本品种4

1?3?1涂料的分类4

1?3?2我国涂料产品的命名原则5

1?3?3涂料的基本品种8

1?4涂料用高分子基础知识9

1?4?1高分子树脂的Tg10

1?4?2涂料溶液的Tg10

1?4?3热固性涂料的Tg11

1?5涂料的应用与发展11

练习题13

第2章涂料中常用的高分子树脂14

2?1挥发型涂料14

2?1?1纤维素聚合物14

2?1?2氯化聚合物15

2?1?3热塑性丙烯酸酯17

2?1?4溶剂挥发型涂料的发展18

2?2自由基聚合固化涂料18

2?2?1氧化聚合型涂料18

2?2?2不饱和聚酯涂料36

2?2?3辐射固化涂料38

2?3缩合聚合固化涂料41

2?3?1氨基树脂41

2?3?2丙烯酸涂料46

2?3?3聚酯涂料49

2?3?4聚氨酯漆51

2?3?5环氧漆59

2?3?6其他常见涂料64

2?4涂料应用机制68

2?4?1双组分涂料68

2?4?2单组分涂料68

2?4?3单组分涂料的反应动力学69

2?5高固体分涂料69

2?5?1提高固含量的方法70

2?5?2高固体分树脂70

2?5?3高固体分涂料的问题72

参考文献72

本章概要73

练习题74

第3章高分子溶液的形成、黏度和挥发成膜76

3?1涂料用溶剂76

3?1?1溶剂的作用及问题76

3?1?2常用有机溶剂76

3?2高分子溶液的形成78

3?2?1高分子的溶解及溶解度参数78

3?2?2影响溶解的因素84

3?3涂料的流变学87

3?3?1黏度的概念87

3?3?2流体流动87

3?3?3涂料的黏度90

3?3?4黏度的测量93

3?4溶剂的挥发96

3?4?1溶剂挥发96

3?4?2湿涂层的溶剂挥发98

3?5有机溶剂的安全性101

3?5?1安全性101

3?5?2环保和立法要求102

3?5?3环境友好型涂料103

参考文献103

本章概要103

练习题104

附录有机溶剂挥发速率的测量105

第4章颜料、涂层装饰性和保护性107

4?1颜料的分类和性质107

4?1?1颜料的分类107

4?1?2颜料体积浓度108

4?1?3颜料的通性110

4?2颜色112

4?2?1影响颜色的因素112

4?2?2颜色的表征114

4?3涂层的装饰性121

4?3?1涂料调色121

4?3?2涂层的光泽123

4?4涂层的保护性126

4?4?1大气环境127

4?4?2浸渍环境131

4?4?3防腐蚀涂料137

4?4?4防腐蚀涂层评价140

4?5涂料中常用的颜料143

4?5?1白色颜料143

4?5?2有色颜料144

4?5?3体质颜料147

参考文献148

本章概要148

练习题149

第5章涂料生产和色漆制备151

5?1涂料生产概述151

5?1?1颜料在色漆中的用量151

5?1?2基础配方（标准配方）的拟订153

5?1?3生产配方的拟订154

5?2颜料的分散与稳定154

5?2?1润湿154

5?2?2颜料解聚156

5?2?3分散体系的稳定156

5?2?4浮色和发花160

5?3工艺配方161

5?3?1研磨漆浆的方式161

5?3?2颜料体积分数对研磨料黏度的影响161

5?3?3研磨漆浆组成162

5?3?4调漆阶段的稳定化166

5?4分散设备和工艺166

5?4?1分散设备167

5?4?2分散程度评估171

5?4?3设计工艺配方的程序172

参考文献173

本章概要174

练习题174

第6章水性涂料和粉末涂料176

6?1水性涂料176

6?1?1乳胶漆176

6?1?2水稀释涂料184

6?1?3电泳涂装192

6?2粉末涂料197

6?2?1粉末涂料的基料197

6?2?2粉末涂料的性能201

6?2?3粉末涂料的制造202

6?3粉末涂装204

6?3?1电晕静电喷涂204

6?3?2其他粉末涂装方法209

6?3?3粉末涂装的特点210

6?3?4新型粉末涂层211

6?4涂料成膜原理总结211

参考文献212

本章概要212

练习题213

第7章涂料施工干燥和成膜过程215

7?1手工施工方法215

7?2喷涂216

7?2?1空气喷涂216

7?2?2高压无气喷涂221

7?2?3静电喷涂225

7?2?4其他喷涂方法231

7?2?5喷漆室235

7?3自动涂装系统243

7?3?1自动涂装机244

7?3?2涂装机器人245

7?3?3自动涂装生产线246

7?4其他机械施工方法247

7?4?1浸涂247

7?4?2淋涂248

7?4?3辊涂249

7?4?4涂布过程的分析250

7?5漆膜的干燥251

7?5?1干燥的方式、过程和分类251

7?5?2对流式干燥253

7?5?3辐射式干燥256

7?5?4电感应和微波干燥259

7?5?5紫外线固化干燥260

7?6漆膜形成过程261

7?6?1成膜过程中的流动261

7?6?2流挂控制264

7?6?3表面张力266

7?6?4泡沫和消泡269

7?6?5平滑面和粗糙面270

参考文献271

本章概要271

练习题272

第8章涂装工艺274

8?1涂装工艺概述274

8?1?1涂装技术标准274

8?1?2涂装设计276

8?1?3制定涂装工艺279

8?2漆前表面处理281

8?2?1金属表面的化学处理282

8?2?2卷材涂装292

8?2?3机械方法处理294

8?2?4船舶涂装304

8?3复合涂层308

8?3?1复合涂层的组成309

8?3?2汽车车身涂装316

8?4涂装管理和质量评价321

8?4?1制定涂装质量标准321

8?4?2涂装质量管理322

8?4?3涂层厚度测定324

8?4?4涂层力学性能326

8?4?5涂层测试328

8?5涂装安全生产概述329

参考文献330

本章概要330

练习题330

第9章非金属表面的涂装332

9?1木材涂装332

9?1?1木材表面前处理332

9?1?2木材涂装334

9?1?3人造板饰面335

9?2塑料涂装337

9?2?1塑料用涂料337

9?2?2塑料表面前处理338

9?2?3塑料涂漆工艺340

9?2?4汽车塑料件涂装341

9?3建筑涂装341

9?3?1建筑材料341

9?3?2混凝土前处理342

9?3?3建筑涂料343

9?3?4特殊涂装344

9?3?5建筑涂装场合348

参考文献349

本章概要349

练习题350

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前言

涂料与涂装的共同目的是得到符合性能要求的漆膜。工业上应用涂料很经济，漆膜厚度通常很薄，只有1mm的几分之一或十几分之一，就能达到要求的性能。因此涂料与涂装在生产上广泛应用，两者都涉及庞大的工业体系。我国涂料厂数千多家，年产涂料数百万吨，生产一千多个涂料品种。涂装是把涂料施工于产品表面，如建筑物、汽车、飞机、机床、轮船、家具等的表面。

涂料与涂装从远古时代就已开始，我国河姆渡考古中就发现木胎漆碗，但过去涂料与涂装仅仅是作为一门技艺而存在，现代科技的发展使涂料与涂装逐步从传统工艺向现代科学技术转型，即阐明其科学原理，并在此基础上进一步发展。目前的现实是：涂料和涂装书籍大多介绍生产工艺，给读者的感觉是与现代科学知识脱节。因为涂料和涂装是实际应用的工业技术，涉及高分子化学与物理、流变学、色度学、胶体与界面化学，以及涂料施工工艺和设备，而有实际工作经验的人很难全面理解这些学科的基础知识，就无法从科学原理的角度深入探讨写作。在本书中，作者结合相关著作，如《涂料工艺》、威克斯等的《有机涂料科学和技术》和兰伯恩等的《涂料与表面涂层技术》等，从原理上来分析介绍涂料和涂装的基础知识和工艺流程，努力做到既密切结合工业的实际需要，又讲透科学原理。由于有的知识点还没有书籍论述，本书部分内容就直接结合国际期刊的综述文章进行写作，如水分散体涂料、超级疏水性涂层、溶胶凝胶法制备的有机无机杂化涂料、溶解度参数理论、高分子与溶剂之间优先吸附等。许多传统内容也更加透彻深入地叙述，如磷化、聚氨酯扩链剂的原理、EIS评价防腐蚀涂层、植物油脂氧化聚合机理、醇酸树脂配方设计等。

大学生从学科的角度学习无机化学、有机化学，研究的是纯化合物和化学反应原理，这样能够得到系统深入的基础知识，但通常这些知识离实际问题和工艺过程相距较远。将要参加工作的大学生需要了解工业实践方面的基本知识；深造的大学生在读过硕士、博士学位后，通常在某个专业方向上进行过精深的研究，但相关工业背景知识却往往不足。本书从原理出发介绍涂料与涂装，使他们能够看得懂相关的技术资料，理解相关工业背景，为将来的职业生涯或学术发展提供基础。

在我国由制造大国走向制造强国的过程中，要提升我国制造的品质，就要在充分理解科学原理的基础上，来学习探讨工艺过程，这样就可以使学生：①在从事一线生产时，能够像科学家一样思考，创造性地解决实际问题，而不仅仅就事论事。②技术总是在发展，单纯的配方和工艺容易被模仿和超越，只有深入理解原理，才能为源源不断的创新提供基础。③在充分理解原理的基础上，就能把贯彻质量要求转化为自觉行动，提升我国制造的品质。④在市场经济条件下，增强学生对工作环境的适应性。本书介绍的原理并不仅仅限于涂料，在工业上有更广泛的应用，如油墨、黏合剂、照相软片上的涂料、贴花和化妆、塑料层压制品等。同样，涂装技术不仅仅限于涂装，也是目前在很多生产场合广泛使用的技术。本书努力用明白流畅的语言和化学反应方程式，来叙述涂料组成性能、涂料制造和涂装过程的原理，一方面把学生在基础学科学到的知识与涂料和涂装联系起来，便于掌握；另一方面通过基本工艺和原理的学习，达到举一反三、触类旁通的效果。

本书作者2007年出版的《涂料与涂装科学技术基础》，重点解决了涂料与涂装涉及的知识面广、内容庞杂、难以组织教学的问题，在使用《涂料与涂装科学技术基础》教学几年的基础上，根据学生反馈，从方便学习和时代要求的角度，写作本书。本书充分继承《涂料与涂装科学技术基础》的优点，并进行大幅度修改、增补，语言也更简明。每章增加了内容概要，以了解该章核心内容和关键问题。采用适当例题来介绍基本原理的应用，作者根据每章的主要内容，编写练习题突出要掌握的重要内容，习题有填空、名词解释、计算和问答的形式，形成难度梯度，以方便学习。

编者