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A-level 應用科學/色彩化學/油漆

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乾燥的綠色油漆

油漆 是指一系列產品的總稱,這些產品用於透過覆蓋有色塗層來保護和為物體或表面新增 顏色

油漆幾乎可以應用於任何型別的物體。 它在藝術創作、工業塗裝、作為駕駛輔助工具(車道標線)或作為防腐劑(防止腐蝕或水損害)等眾多用途方面都得到了應用。 油漆是一種半成品,因為最終產品本身就是已塗漆的物品。

組成部分

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油漆通常包含四個組成部分:粘合劑溶劑(也稱為“稀釋劑”或“稀釋劑”)、填料新增劑

粘合劑

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只有粘合劑是絕對必要的。 粘合劑是最終固化形成乾燥油漆膜的部分。

塗抹後,油漆會固化並變為不粘。 根據粘合劑的型別,這種硬化可能是固化(樹脂聚合)、蒸發甚至冷卻的結果。

乾燥的粘合劑在溶劑蒸發後形成固體膜。

包含合成或天然 樹脂 的粘合劑會聚合成不可逆地結合的網路狀結構,這種結構不會在溶劑中重新溶解。

僅透過粘合劑冷卻形成的薄膜包括蠟筆畫或蠟質油漆。 它們在溫熱時為液體,並在冷卻時變硬。

(也稱為“增稠劑”)

填料的作用是增稠油漆膜,支撐其結構並簡單地增加油漆的體積。 並非所有油漆都包含填料。 顏料也兼具填料的功能,被稱為“顏料”。

填料通常是色中性的,且不透明。 有必要用顏料來調節填料產生的最終乳白色,以獲得所需的色調。 常用的填料價格便宜且惰性,如滑石粉、石灰、重晶石、膨潤土等。 根據油漆的型別,油漆膜的大部分可能由填料和粘合劑組成,其餘為新增劑。

新增劑

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典型的新增劑包括

  • 顏料。
  • 染料。
  • 催化劑。
  • 乾燥劑 - 縮短乾燥時間。
  • 穩定劑。
  • 防沉澱劑 - 防止顏料沉澱。
  • 乳化劑/分散劑 - 確保顏料均勻分佈。
  • 殺菌劑和殺真菌劑
  • 紋理劑 - 為原本會形成薄而光滑層的油漆新增體積或紋理。 例如,使丙烯酸油漆像油漆一樣乾燥。 [1]
  • 附著力促進劑。
  • 消光劑(消光劑)。
  • 矽樹脂 - 用於抗風化。

白色光面(醇酸)油漆的典型成分為

  • 55% 載體(醇酸樹脂,含 25% 溶劑)
  • 25% 顏料
  • 15% 溶劑(白油)
  • 5% 新增劑

白色啞光(乳膠)油漆的典型成分為

  • 28% 載體(聚合物乳膠,含 50% 水)
  • 25% 顏料(二氧化鈦)
  • 30% 水(溶劑)
  • 5% 新增劑
  • 12% 增稠劑(黏土)

.[2]

油漆可以以固體、氣態懸浮液(氣溶膠)或液體的形式塗抹。 技術因所需的結果(實用或藝術)而異。

以固體形式(通常在工業和汽車應用中),油漆以非常細的粉末形式塗抹,然後在高溫下烘烤。 這會使粉末熔化,並使其粘附(貼上)在表面。 這樣做的原因包括油漆的化學性質、表面本身的化學性質,甚至可能包括基材(被塗漆的整個物體)的化學性質。

以氣體或氣態懸浮液的形式,油漆以固體或液體形式懸浮在氣體中,並噴灑到物體上。 油漆會粘附在物體上。 這樣做的原因包括

  • 應用機制為空氣,因此沒有固體物體接觸到被塗漆的物體;
  • 油漆的分佈非常均勻,因此沒有明顯的分界線;
  • 可以遞送非常少量的油漆或以非常慢的速度塗漆;
  • 可以使用化學物質(通常是 溶劑)與油漆一起噴塗,以共同溶解遞送的油漆和被塗漆物體表面的化學物質;
  • 油漆中的一些化學反應涉及油漆分子的排列。

在液體應用中,可以使用刷子、滾筒、刮刀、其他工具或身體部位直接塗抹油漆。

滾筒通常帶有手柄,可以連線不同長度的杆,以便在不同高度進行塗漆。 通常,滾筒塗漆需要兩層才能獲得均勻的顏色。 對於不均勻的表面,可以使用毛刷更厚的滾筒塗抹油漆。 邊緣通常用斜角刷進行收尾。

塗抹液體油漆後,會有一個時間間隔,在這個時間間隔內,可以將油漆與其他已塗漆區域(在“溼邊”處)進行混合,稱為“開放時間”。 乳膠漆的開放時間可以透過新增 白油、類似的乙二醇醚如 Dowanol™(丙二醇醚)或商業開放時間延長劑來延長。 這也有助於混合不同的溼油漆層以達到美觀效果。

油漆也可以透過翻轉油漆、滴落或將物體浸入油漆中來塗抹。

產品變體

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  • 木材著色劑是一種型別的油漆,其粘度非常“低”,即粘度低,其配方使得顏料能夠滲透到表面,而不是留在表面的薄膜上。 著色劑主要由 染料顏料溶劑 組成,含有少量粘合劑,主要用於新增顏色而不會提供表面塗層。
  • 清漆和蟲膠漆提供保護塗層,不會改變顏色。 它們是不含顏料的油漆。
  • 漆通常是快乾的溶劑型油漆或清漆,可以產生特別堅硬、耐用的表面。
  • 搪瓷漆是一種乾燥後會產生特別堅硬、通常具有光澤表面的油漆。 搪瓷可以透過將清漆新增到油性油漆中製成。
  • 手指油漆
  • 墨水類似於油漆,但它們通常只使用染料(不含顏料),並且設計為不會留下厚厚的粘合劑薄膜。
  • 防塗鴉漆用於防止破壞者在表面塗鴉。有兩種型別:犧牲型和非粘合型。犧牲型塗層是透明塗層,允許透過高壓水沖洗表面來去除塗鴉,同時去除塗鴉和塗層(因此被犧牲)。在持續保護之前,必須重新塗覆。這種塗層最常用於自然外觀的石材表面,例如雕像和大理石牆,以及難以清潔的粗糙表面。非粘合型塗層是透明的高效能塗層,通常是催化聚氨酯,使塗鴉很難粘合。發現塗鴉後,可以使用溶劑清洗去除,而不會損壞底層基材或保護塗層。這種塗層最適合用於光滑表面,尤其是在其他塗漆表面上,包括壁畫。
  • 防攀爬漆是一種不幹燥的漆,外觀正常但極度光滑。它通常用於排水管和窗臺,以阻止竊賊和破壞者攀爬,並在許多公共場所發現。當一個人試圖攀爬塗有這種漆的物體時,它會擦掉到攀爬者身上,並使他們難以攀爬。

遮蓋力

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遮蓋力可以定義為以下兩種情況之一:

  • 給定膜厚度的對比度比,或
  • 0.98(98%)對比度比的膜厚度。

0.98 的對比度比通常被認為代表“完全”遮蓋,但從視覺上和光度學上來說,它略小於完全遮蓋。[3]

另請參閱:遮蓋力測定。

另請參閱

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染料 顏料 催化劑 溶劑 樹脂

參考文獻

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  1. 丙烯酸繪畫 - h2g2 文章。
  2. 《化學工業精要》(1985 年)倫敦理工大學
  3. ANSI 標準測試方法,用於測量粉末塗料的遮蓋力
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w:塗料

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