二、涂料组成

涂料由主要成膜物质、次要成膜物质和辅助成膜物质组成，如图1-1-1所示。

（1）主要成膜物质是油料和树脂等，是涂料的基础。漆膜（已经固化的涂料膜称为漆膜，也叫涂膜）的性能主要由树脂决定，所以常称它为基料，它既可以单独成膜，也可黏结颜料等共同成膜，并牢固地黏附在被涂物表面，所以油料和树脂等主要成膜物质又称为黏结剂或固着剂。

（2）次要成膜物质主要是颜料，它不能离开主要成膜物质而单独成膜，必须在油料或树脂的固着下形成漆膜。颜料赋予漆膜一定的遮盖能力和色彩，并增强漆膜的韧性，增加漆膜的厚度，提高漆膜的耐磨性、耐热性、耐化学腐蚀性等性能。

（3）辅助成膜物质主要是涂料中的溶剂、添加剂等辅助材料，这些物质也不能单独成膜，但它们有助于改善涂料的性能。在形成漆膜时有一部分辅助成膜物质要挥发掉，如真溶剂、助溶剂、稀释剂等；有些最后存在于漆膜中而不挥发掉，如催干剂、固化剂等。

1.树脂

（1）树脂的定义。树脂是多种高分子复杂化合物相互融合而成的混合物。它是非结晶的固体（见图1-1-2）或黏稠的液体，虽没有固定的熔点，又不溶于水，但在受热时会软化或熔化，多数树脂可溶于有机溶剂。

（2）树脂的作用。熔化或溶解了的树脂能与颜料均匀地混合，其黏着性很强。将它涂附在物体表面，待溶剂挥发后能形成一层光亮、坚韧而耐久的薄膜。所以，树脂是与颜料一起形成漆膜的主要物质，可以说树脂的性质决定了涂料加工的品质和漆膜性能的好坏。

（3）树脂的分类。树脂按其来源可以分为天然树脂、人造树脂和合成树脂三大类。最初在涂料工业中使用的树脂都是天然树脂，但由于一般的天然树脂在产量和性能上都满足不了日益发展的工业生产的需要，因此，随着近代化学工业的发展，人们已经能够生产出各种人工合成树脂，即用天然高分子化合物加工制得的人造树脂及用化工原料合成的合成树脂。合成树脂无论从品种、性能、产量和用途等方面都大大超过了天然树脂，所以现在使用的各种汽车涂料除个别品种外，基本上都是由合成树脂作为基料的。合成树脂可分为热塑性树脂、热固性树脂和自交链树脂3种类型，其各自的特点如图1-1-3所示。

汽车涂料中常用的树脂有以下几种。

①沥青。沥青是一种由碳、氢、氧、硫、氮等组成的复杂化合物，性状或为黑色可塑性固体，或为黑色无定形黏稠状物质，易熔融，可溶于烃类溶剂或松节油中。

沥青具有独特的耐水、耐酸碱性能，电绝缘性能优良，漆膜光滑，所以被广泛用来炼制防锈、防腐涂料，用于车辆的底盘部位。

②硝基纤维素。硝基纤维素又称为硝酸纤维酯或硝化棉，是硝基漆的主要成分。

硝酸纤维素是将植物纤维（如棉花纤维等）经过硝酸硝化后所得到的产品。它具有良好的耐油性，在常温下能耐水、耐稀酸；但极不耐碱，不耐光，遇热易分解，且易燃、易爆。它能与多种树脂互溶，能溶于酯、酮类溶剂而不溶于醇类和苯类溶剂。

③醇酸树脂。醇酸树脂是由多元醇和多元酸缩合而成的，分为纯醇酸树脂和改性醇酸树脂两类。改性醇酸树脂又称聚酯树脂，是由纯醇酸树脂经植物油或其脂肪酸改性而成，具有极好的附着力、光泽度、耐久性、弹性、耐候性和绝缘性等，所以在涂料中应用广泛，不但可以用来制造清漆、底漆和原子灰等，还可与其他树脂合用以相互提高性能。

④氨基树脂。氨基树脂是由醛类与氨类缩聚而成的热固性树脂。涂料工业中常用的氨基树脂有两种：一种是丁醇（或甲醇）改性尿素甲醛树脂，简称脲醛树脂；另一种是丁醇（或甲醇）改性三聚氰胺甲醛树脂，简称三聚氰胺树脂。

氨基树脂具有优越的保色性、硬度、光泽度、耐溶剂及耐化学品的性能，但附着力差且过分坚脆，因此要与其他树脂如醇酸树脂等合用方可充分发挥各自的优点，既改善了氨基树脂的低附着力和硬脆性，又提高了醇酸树脂的硬度、耐碱性和耐油性。

⑤环氧树脂。凡分子结构中含有环氧基的聚合物均称为环氧树脂。环氧树脂具有黏合力强、收缩性小、稳定性高、韧性好、耐化学性和电绝缘性优良等优点。环氧树脂用来制造车用涂料，不但耐腐蚀方面优越，而且机械性能和弹性等都优于酚醛树脂和醇酸树脂涂料，被广泛应用。

⑥聚氨酯树脂。聚氨酯树脂是聚氨甲基酸酯树脂的简称。聚氨酯树脂性能优越，广泛用于制造防腐涂料和室内装饰涂料，并能与其他多种树脂合用制成多种性能优异的改性涂料。

⑦丙烯酸树脂。丙烯酸树脂是由各种丙烯酸单体聚合而成的。丙烯酸树脂具有良好的保光性、保色性，不泛黄（漆膜老化过程中出现的变黄倾向），耐候性、耐热性、耐化学品侵蚀的能力等也较好，故被用来制造各种用途的涂料。

2.颜料

（1）颜料的定义。颜料是具有一定颜色的矿物质或有机物质，是涂料中的不挥发物质之一，呈微细粉末状，如图1-1-4所示。它一般不溶于水或其他介质（如油等），但其细微个体粉末能均匀地分散在介质中。

（2）颜料的作用。颜料是涂料的次要成膜物质，它不仅使漆膜呈现必要的色彩，遮盖被涂物的底层，使漆膜具有装饰性，而且它能改善涂料的物理性能及化学性能，提高漆膜的机械强度、附着力和防腐性能。有的颜料还可以滤去紫外线等有害光波，从而增强漆膜的耐候性和保护性，延长漆膜的使用寿命。例如，在有机硅树脂涂料中使用铝粉颜料，在高温下铝粉与硅形成硅氧铝，能提高漆膜的耐高温性；在涂料中加入云母氧化铁可以反射紫外线和降低透水性，因而能显著提高漆膜的防锈性、耐候性和抗老化性等性能。

（3）颜料的种类。颜料的品种很多，按其化学成分的不同可以划分为有机颜料和无机颜料两大类。每大类中，按其来源不同又可以分为天然颜料和合成颜料。在涂料工业中，根据颜料在涂料中所起的主要作用不同，可分为着色颜料、体质颜料和防锈颜料3类。

①着色颜料。着色颜料在涂料中的主要作用是赋予涂料各种不同的颜色，提高涂料的遮盖性能，满足涂料的装饰性和其他特性的要求，其品种和分类如图1-1-5所示。

②体质颜料。体质颜料又称为填料或填充料。体质颜料是指涂料中折光率较低的白色或无色的细微固体粒子，配合其他颜料分散在着色颜料当中，用以提高颜料的体积浓度，增加漆膜的厚度和耐磨能力，几乎无着色力（显现色彩的能力）和遮盖力（覆盖或消除底材/底漆层颜色的能力）。其品种和分类如图1-1-6所示。

③防锈颜料。防锈颜料是涂料中主要起防锈作用的成分，多为具有化学活性的物质。

金属的腐蚀机理分为化学腐蚀和电化学腐蚀两类。金属与接触到的介质（如氧气、汽油、润滑油等非电解质）直接发生化学反应而引起的腐蚀称为化学腐蚀；不纯的金属或合金与液态介质（如水溶液、潮湿的气体）或电解质（如酸碱溶液）接触时，发生电化学反应而引起的腐蚀称为电化学腐蚀。一般情况下这两种腐蚀现象往往是同时发生的，但后者更为普遍。

涂料用于防腐，主要有两种方法：一种是用物理隔绝的方法，即用与金属表面具有足够附着力的涂料将金属物体整体覆盖，使其不与外界介质直接发生接触，从而避免或减少金属化学腐蚀的发生；另一种是用化学侵蚀的方法，即用具有一定化学侵蚀作用的涂料涂布在金属表面，使其表面发生侵蚀作用而钝化，这样在与电解质接触时金属的钝化表面很难再发生电化学反应，从而达到防腐的目的。船舶的底部常用这种方式。

防锈颜料由于起防锈作用的侧重点不同，有的偏重于物理防锈，有的偏重于化学活性防锈，因此采用的防锈颜料也不尽相同，防锈颜料的品种和分类如图1-1-7所示。

防锈颜料除上述品种外，近年来还出现了一些新的品种，如磷酸锌、磷酸铁、钼酸锌、氟化铬和磷酸铬等，可用于磷化底漆、电泳底漆和预涂底漆中，也可与其他防锈材料配合作用，使其具有更好的防锈效果。

3.溶剂

（1）溶剂的定义。能够溶解其他物质的物质叫作溶剂。涂料用的溶剂是一种能溶解成膜物质（树脂等）、易挥发的有机液体。在涂料干燥成膜后，溶剂全部或部分挥发而不留存在涂层中，故溶剂又称为挥发成分。

（2）溶剂的作用。溶剂是涂料的重要组成部分，起着辅助成膜的作用。它能溶解或稀释油料或树脂，降低其黏度以便于施工，并改善涂料的流平性，避免漆膜过厚、过薄、起皱等弊病，还能对涂料的成品在储存过程中起稳定作用，避免树脂析出或分离以及变稠、结皮等。涂料施工后，溶剂能增加涂料对物体表面的润湿性和附着力，并随着涂料的干燥而均匀地挥发减少，使被涂物面得到一个薄厚均匀、平整光滑、附着牢固的漆膜。有的溶剂本身在涂料中既是溶剂又是成膜物质，如苯乙烯在无溶剂涂料中是很好的溶剂，但又能与树脂交联成膜，提高了漆膜的丰满度，同时减少了因溶剂挥发而造成的污染。

（3）溶剂的分类。

①按用途不同，溶剂可分为真溶剂、助溶剂和稀释剂。

真溶剂能够溶解树脂，主要应用于涂料生产；助溶剂本身不能溶解树脂，但能够提高真溶剂溶解树脂的能力，主要应用于涂料生产；稀释剂不能溶解树脂，但能够稀释树脂，主要应用于涂装生产，即汽车修补涂装中所使用的溶剂均为稀释剂。

②按蒸发速度不同，溶剂可分为低沸点溶剂、中沸点溶剂、高沸点溶剂。

低沸点溶剂的沸点在100℃以下。

中沸点溶剂的沸点在100～150℃。

高沸点溶剂的沸点在150℃以上。

含低沸点溶剂的涂料在喷涂时从喷枪口到物面的过程中就能挥发掉大部分，使到达物面上的涂料的固体成分和黏度都得到了必要的提高；高沸点溶剂可以用来提高漆膜的流动性，它们能使漆膜在较长时间内保持流动性；中沸点溶剂在各种场合的涂料中都能用，它们最初可使涂料保持流动性，当喷涂到物面一段时间后能使漆膜较快地凝定。

根据溶剂的这一特性，汽车涂料中常将稀释剂制成快干稀释剂、中性稀释剂和慢干稀释剂等几种。快干稀释剂用于较低的温度条件（15℃以下）和环境比较差、灰尘较多的场合；慢干稀释剂用于施工环境温度较高（28℃以上）或大面积喷涂时；中性稀释剂使用的场合较为广泛（15～28℃），大部分施工条件均可使用。

③按主要成分（官能团）不同，溶剂分为醇类溶剂（甲醇、乙醇、丁醇等）、酯类溶剂（乙酸乙酯、丁酸乙酯等）、醚类溶剂（乙基溶纤素、丁基溶纤素等）、酮类溶剂（丙酮、丁酮、甲基异丁酮等）、硝基化合物溶剂（硝基乙烷、硝基丙烷等）和烃类溶剂（汽油、石油醚、苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯、四氯乙烯等）。

涂料中使用的各种各样的树脂需用不同的溶剂来溶解和稀释，所以在实际使用中，一定要选择涂料生产商提供的配套稀释剂。

4.添加剂

（1）添加剂的定义。添加剂也称为辅助材料、助剂，是在涂料生产和使用中，为了给涂料提供某方面性能而加入的辅助成分。

（2）添加剂的作用。添加剂虽然不是主要或次要的成膜物质，用量一般又很少，但它对改善涂料的性能、延长储存时间、扩大涂料的应用范围、改进和调节涂料施工的性能、保证涂装品质等方面都起很大的作用。

（3）添加剂的种类。涂料的添加剂品种很多，根据它们的功能来划分，主要有催干剂、防潮剂、固化剂、紫外线吸收剂、悬浮剂、流平剂和减光剂等。这些添加剂有些是在涂料制造时就添加到涂料当中的，如悬浮剂、紫外线吸收剂等；有些需要根据施工情况进行添加，如防潮剂、流平剂、减光剂等。

①催干剂。催干剂（见图1-1-8）也称为干燥剂、速干水，是一种能加速涂层干燥的物质，多使用于醇酸树脂涂料中。催干剂能促进漆膜中树脂的氧化聚合作用，大大缩短漆膜的干燥时间，尤其是在冬季施工中漆膜干燥很慢的情况下，加入催干剂后即使环境温度没有变化，干燥时间也会明显缩短。

②防潮剂。防潮剂（见图1-1-9）也称化白水或防白水，是由高沸点的酯类、酮类溶剂组成的。将它加入硝基漆等自然挥发型涂料中能防止漆膜中的溶剂挥发时产生的泛白现象。此外，施工环境温度过低（接近零点）或空气湿度过高（喷涂用的压缩空气中含有过多的水分）等，也会引起泛白。涂料中加入适量的防潮剂后，由于高沸点溶剂的增多，可减缓溶剂的挥发速度，减少水分凝结现象的发生。

③固化剂。固化剂（见图1-1-10）是与2K色母、成品漆、清漆配套使用的产品。固化剂可与涂料中的合成树脂发生反应而使漆膜干燥固化成膜，具有耐候、抗黄变、提高漆膜硬度和耐化学品的能力。该类型的涂料在未加入固化剂时一般不会干燥结膜，与固化剂混合后在常温下即可发生化学反应而干燥固化，若适当加温（60～70℃）效果更好。不同树脂的涂料所使用的固化剂成分也不同，例如：聚酯树脂用过氧化物作为固化剂；环氧树脂用胺类作为固化剂；丙烯酸聚氨酯类用含异氰酸酯类作为固化剂等。实际使用中，一定要选择涂料生产商提供的配套固化剂。根据挥发性不同，固化剂有快干固化剂、标准干固化剂和慢干固化剂之分。使用时，应根据环境温度来选择，当环境温度为15℃以下时选用快干固化剂；当环境温度为15～28℃时选用标准干固化剂；当环境温度为28℃以上时选用慢干固化剂。有些涂料生产商对固化剂的选用还有更严格的标准。

④紫外线吸收剂。紫外线吸收剂（见图1-1-11）对阳光中的紫外线有较高的吸收能力，添加在涂料当中可减少紫外线对漆膜的损害，防止漆膜粉化、老化和失光等。

⑤悬浮剂。悬浮剂（见图1-1-12）主要用来防止涂料在储存中结块。涂料中加入悬浮剂后，可使涂料黏度增加但松散易调和。

⑥流平剂。流平剂（见图1-1-13）大致分为两大类。一种是通过调整漆膜黏度和流平时间来起作用的。这类流平剂大多是一些高沸点的有机溶剂或其混合物，如异佛尔酮、二丙酮醇、Solvesso 150等。另一种是通过调整漆膜表面性质来起作用的，一般人们所说的流平剂大多是指这一类流平剂。这类流平剂通过有限的相容性迁移至漆膜表面，影响漆膜界面张力，防止缩孔的产生，增加漆膜的流平性等表面性质，使漆膜流平良好。根据化学结构的不同，这类流平剂主要有三大类：丙烯酸类、有机硅类和氟碳化合物类。

⑦减光剂。减光剂（见图1-1-14）又称亚光剂，具有降低漆膜光泽度的作用。有时为了喷涂特殊效果，需要使涂料产生亚光效果，适量加入减光剂可以达到所需的要求。减光剂可用于1K底色漆或2K纯色漆体系和清漆。

⑧柔软剂。柔软剂（见图1-1-15）也称为塑料添加剂，当用通用型涂料涂装塑料件时，需要添加塑料添加剂，主要作用是提高与底材（或底层漆膜）的附着力，增加柔软度，使塑料件在较大的变形时仍能保持漆膜良好的附着性能而不至于出现开裂、脱落等现象。

⑨抗走珠水。抗走珠水（见图1-1-16）又叫防鱼眼剂或者抗鱼眼剂，是由有机硅表面活性剂、有机氟表面活性剂、螯合剂和流平剂复配而成的消泡剂。其作用主要是在反应初期阻止“局部爆聚”，避免反应初期引发剂分散不均匀而出现快速反应粒子。它能有效防止涂料、覆膜胶、压敏胶等在涂装时因油污、硅树脂颗粒和含有空气的液滴产生环形漏涂及空洞等表面缺陷，此类缺陷俗称鱼眼或油缩。

⑩纹理添加剂。纹理添加剂通常用于内饰件等特殊要求部位的涂装，使漆膜表面呈现纹理效果。常用的纹理添加剂有皮革纹理添加剂、缒纹纹理添加剂等。

a.皮革纹理添加剂。皮革纹理添加剂（见图1-1-17）通常用于车内仪表台、门饰板等特殊要求部位仿皮革纹理的涂装，它能使漆膜表面产生更深的皮革纹理。

b.缒纹纹理添加剂。缒纹纹理添加剂（见图1-1-18）与涂料进行标准调配后能使漆膜表面产生粗糙、消光的效果。

⑪刷涂/滚涂添加剂。它是指在用刷涂法和滚涂法施工时，需要加入的添加剂，其主要目的是提高涂装施工时涂料的黏度。

汽车修补涂装过程中使用的添加剂大多使用小型的罐制容器盛装，如图1-1-19所示。有些添加剂起的是综合作用，能减少起皱，加速干燥，防止发白，提高对化学物质的耐受能力等。