1.成膜物
也称树脂，黏合剂或基料。它将所有bob娱乐体育官方入口 组分黏结在一起形成整体均一的涂层或涂膜，同时对底材或底涂层发挥润湿、渗透和相互作用而产生必要的附着力，并基本满足涂层的性能要求(清漆或透明的涂层主要成膜物组成)，因此成膜物是bob娱乐体育官方入口 的基础成分.
bob娱乐体育官方入口 成膜是十分复杂的过程，下文会经行讨论。绝大多数bob娱乐体育官方入口 都是由液态湿膜转变为固体涂层(粉末bob娱乐体育官方入口 也是先熔化成液态，成膜后冷却固化)。有机成膜物树脂的化学组成和结构、分子量大小及分布，溶解度参数，极性及极性基团的结构和分布，交联反应型树脂的活性基团的含量及分布，玻璃化温度Tg等基本性质直接决定了涂层的性能，而且与液体分散体系的分散稳定性、流变特性乃至成膜的整体均一性密切相关。选择适当的成膜物并充分了解其特性是开发bob娱乐体育官方入口 新产品关键的第一步.
近半个多世纪以来，化学工业和材料科学的迅猛发展，成膜物树脂产品层出不穷，推动bob娱乐体育官方入口 行业的不断升级。成膜物习惯上可按如下方式分类.
(1)按有机、无机分类
①有机成膜物 天然和合成聚合物，化学改性的天然树脂等，它们是bob娱乐体育官方入口 的主体–构成有机涂层材料。
②无机成膜物 以聚合硅酸盐或磷酸盐为黏结剂主体，例如高模数硅酸钾、硅酸锂、聚合磷酸锌等。
③有机-无机杂化树脂 近十几年发展起来的新型树脂成膜物，以硅、钛溶胶改性有机聚合物，具有纳米结构的成膜物体系为代表，还有环氧改性的聚合磷酸盐等。
(2 )按热塑性、热固性分类
①热塑性(thermoplastic) 树脂成膜物
分子量较大的天然或合成的聚合物树脂，例如聚合改性松香、沥青、虫胶、硝基纤维素、醋酸丁酸纤维素CAB、氯化橡胶等天然及化学改性树脂，丙烯酸烃氯磺化聚乙烯、过氯乙烯、高氯化聚乙烯及聚丙烯等合成氯化聚烯烃树脂、聚乙烯缩甲醛、聚醋酸乙烯、聚醋酸乙烯-乙烯树脂等合成线型聚合物树脂等。通常将它们溶解在适当溶剂体系中配成树脂溶液制备bob娱乐体育官方入口 ，通过溶剂蒸发后固化成膜。树脂的化学结构成膜前后基本不变(物理状态，分子缠绕等可能有变化)。热塑性树脂的玻璃化温度Tg控制在室温以上，不能太高，树脂发脆，达到Tg后树脂呈橡胶态发黏。其特点为涂层可熔、可溶。热塑性树脂的溶解度有限，很难制备高固体分bob娱乐体育官方入口 ，VOC(有机挥发物)含量比较高，难以符合环保法规要求，将会越来越限制其应用范围。但是热塑性溶剂bob娱乐体育官方入口 具有单组分、快干、施工对环境条件变化不敏感、涂层装饰效果好等优点，仍占有相当大的市场份额。
②热固性(thermosetting) 或交联型树脂
它们是分子量较低、带有一定数量的可参加交联成膜反应的基团的低聚物(oligomer)树脂，在成膜过程中与外加固化剂反应交联成膜(环氧、聚氨酯、不饱和聚酯及聚脲bob娱乐体育官方入口 等)，或者吸收空气中氧与醇酸树脂不饱和键氧化交联，或者吸收湿气的单组分聚氨酯交联，以及空气中二氧化碳与硅酸盐反应为基础的无机树脂成膜机理，还有常温下惰性，高温烘烤反应成膜的氨基树脂，粉末bob娱乐体育官方入口 中的环氧、环氧聚酯、聚酯树脂等. 反应变联形成三维网状、分子量趋于无穷大的体型聚合物，生成的涂层不溶、不熔，比热塑性涂层具有更高的机械强度、更好的保护和装饰性能。热固性树脂大量应用于高性能工业bob娱乐体育官方入口 和特种功能bob娱乐体育官方入口 领域。由于热固性树脂分子量相对较低，并且可以溶解于可参与交联反应的活性溶剂，因此可加工成高固体含量、低VOC及无溶剂型bob娱乐体育官方入口 ，也是环境友好型(environment-friendly)bob娱乐体育官方入口 发展方向之一。大多数反应型树脂与固化剂分别包装，使用前混合，存在施工使用期问题，而且固化成膜过程与施工环境关系很大，对涂装控制要求较高。
(3 )按分散方式分类
①水分散型树脂一一乳液(latex)
以建筑乳胶bob娱乐体育官方入口 的基础乳液(纯丙烯酸、苯乙烯-丙烯酸、醋酸乙烯-丙烯酸、EVA等乳液)为代表，它们用乙烯基类单体经乳液聚合工艺制备，以水为分散介质，VOC较低，为分子量较大的热塑性树脂。在水分蒸发过程中树脂乳胶粒子聚结，搭接后成膜。涂层由于亲水乳化剂或亲水基团存在，其耐水性不如相应的溶剂型树脂涂层。乳液也可经树脂溶解于溶刑后外加乳化剂经机械分散后脱溶剂的工艺制备，称为后乳化工艺。近年来采用将亲水基团(-COOH、-OCH2CH2一等)引入树脂结构中制备可自乳化的树脂。同时热固性树脂乳液在工业bob娱乐体育官方入口 中的应用发展很快。乳液的稳定性、水稀释性、耐电解质性、剪切及冻融稳定性、流变特性、抗起泡性及成膜性等对制备bob娱乐体育官方入口 和成膜过程至关重要。乳液的形态及粒子大小和分布决定其稳定性和流变特性。一般乳液平均粒度O.5-1μm， 微乳(microemulsion)小于lOOnm，即纳米乳液呈半透明带蓝、黄荧光状态。
②水可稀释型树脂(water-reducibe) 通常先将单体溶解在亲水性较高的溶剂一一丙二醇醚、丙翻、丁醇、N-甲基吡咯烷酮等中进行聚合反应， 然后进行中和，并用水稀释.
它们的voc比相应的溶剂型bob娱乐体育官方入口 低，但比乳液型bob娱乐体育官方入口 高.
③有机分散型树脂将树脂溶解在强溶剂中，再加脂肪烃在特种表面活性剂存在下稀释而成的有机乳液.它们的成膜位优于水乳液，而且主体分散介质为低毒的脂肪烃，可制备voc较低的bob娱乐体育官方入口 。这类成膜物体系正在开发之中。
④气-固分散型树脂以粉末bob娱乐体育官方入口 为代表。树脂具有较高的软化点，与颜料和助剂加工粉碎成一定粒度的细粉，经静电喷涂于加热的底材上熔化交联成膜.粉末bob娱乐体育官方入口 为环境友好型bob娱乐体育官方入口 的代表之一，几乎无voc.
(4)按树脂成膜物的化学结构和来源分类
我国bob娱乐体育官方入口 行业一直采用这种分类法，并写入国家标准，共17大类:油脂、天然树脂、酚醛树脂、沥青、醇酸树脂、氨基树腊、硝基纤维素、纤维素酯、纤维素醚、过氯乙烯树脂、烯类树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树酯、聚氨酯树脂、元素有机化合物、橡胶及其他。但是，近年来成膜物树脂发展很快，上述分类已不能反映现实，本文及相关文章在尊重历史和习惯的同时，尽可能与国际接轨，介绍更多、更新的成膜物树脂.
现代bob娱乐体育官方入口 工艺配方中采用单一成膜物树脂的不多，往往将几种树脂共混改性以提高bob娱乐体育官方入口 性能.因此，树脂的混溶性成为人们关注的重点，以此保证形成均一的涂层.但是，不同的树脂并非一定要在bob娱乐体育官方入口 中保持均一混溶状态。为了制备单组分热固性bob娱乐体育官方入口 ，可以将树脂和固化剂做成互不相溶的两个相，在成膜时借助加热或其他方式使二者混溶反应成膜。还有正在发展的一涂分层bob娱乐体育官方入口 ，其树脂混合物或在bob娱乐体育官方入口 中混溶，在交联成膜过程中发生分相和分层;或者是混合的互不相溶的稳定分散相，成膜时一相向涂层表面迁移，一相朝底材迁移，发生分相成膜。
2.颜料和填料
颜料是色漆或有色涂层的必要组分。颜料赋予涂层色彩、着色力、遮盖力，增加机械强度，具有耐介质性、耐光性、耐候性、耐热性等.颜料以微细固体粉末分散在成膜物中，颜料的细度与粒度分布、晶型、吸油度、表面物理化学活性等，直接与其着色力、遮盖力，与树脂相互作用、分散稳定性、流变特性紧密相关.化学结构相同，但来源(天然或合成)不同，或生产工艺，甚至批次不同，颜料的上述性能指标可能有差别，这往往导致配色中的色差.
颜料的品种很多， 大体上可分为如下几种。
(1) 着色颜料
二氧化铁(钛白)、立德粉为代表的白色颜料，炭黑、氧化铁黑等黑色颜料，以及无机和有机黄色、红色、蓝色、绿色等颜料.有机颜料的着色力、鲜艳度及装饰效果优于无机颜料，但其耐候性、耐热性、耐光性等不如无机颜料.
(2) 体质颜料或填料
它们以天然或合成的复合硅酸盐(滑石粉、高岭土、硅藻土、硅灰石、云母粉、石英砂等)、碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡等为代表， 细度范围200-1200目的产品均有，而且也有经过不同表面处理以适应溶剂型或水性bob娱乐体育官方入口 的产品.一般填料遮盖力和着色力较差，主要起填充、补强作用，同时也降低成本.但是，随着新改性的体质颜料出现，人们对它们与成膜物树脂相互作用认识的深入，体质颜料在涂层中的作用将重新定位。
(3)功能性颜料
它们除了着色、填充等基本性能外，主要赋予涂层特种功能，种类繁多。其中防腐、防锈颜料为一大类，它们是金属防腐底涂层的必要成分，通过牺牲阳极、金属表面钝化、缓蚀、屏蔽等作用防止金属底材腐蚀。给予涂层特殊装饰效果的金属闪光颜料、珠光颜料、纳米改性随角异色颜料等。其他的防海生物附着的防污颜料，导电颜料，热敏、气敏颜料，电磁波吸收剂，防火、阻燃填料等结合各种特殊功能涂层的要求就不一一枚举了。
尽管颜料种类很多，上述分类及特征并非绝对的，往往一种颜料兼有多种功能。例如，绢云母一般归类填料，但其具有良好的紫外线屏蔽功能，也兼有一定的遮盖力;云母氧化铁是熟知的防锈颜料，同时又是高耐候的面涂颜料。充分认识和全面把握各种颜料的性能，发挥其技术和经济潜能还有很多工作要傲。而且绝大多数情况下都是几种颜色混合使用，优化颜料组合保证bob娱乐体育官方入口 的分散稳定性、合理流变性及良好的成膜性需要做大量的筛选和优化工作。
颜料必须均匀地分散在分散介质中成为稳定的分散体才能发挥功能。因此，颜料的分散及分散稳定性至关重要。固体颜料粉末是多分散的颜料初级晶体的聚集体(粒度0.1-100nm)，在分散过程中借助机械剪切力将聚集体打开，同时发生与分散介质和成膜物之间(往往在分散、润湿助剂存在的条件下)的相互作用一一润湿、分散、稳定过程，形成具有一定流变特性的稳定分散体系。颜料的分散性是颜料的重要特性之一，它与颜料的晶型、粒子大小及粒度分布有关。更重要的是其表面特性一一表面张力、极性基团及活性、表面改性的程度以及含水量等。颜料的表面活性决定其与成膜物、助剂及分散介质之间的相互作用程度。通常无机颜料具有高表面张力和极性中心，而有机颜料表面张力低;有机溶剂表面张力为(30-40)*10^-3N/m，而水为76*10^-3N/m ，它们与不同颜料的相互作用完全不同。成膜物的分子大小不同，化学结构不间，它们与颜料的相互作用也不同，再加上助剂的结构和作用原理的差别，优化分散体系需要做大量的工作，这将在bob娱乐体育官方入口 制造工艺中详细研讨。
透明清漆和涂层往往采用醇溶性或油溶性一一溶于有机溶剂的染料作为着色剂。通常染料的耐热性和耐光性不如颜料。近年来纳米分散的颜料用于透明涂层着色日益受到人们的重视。
3.分散介质
bob娱乐体育官方入口 作为分散体系(液-液、液-固、气-固、固-固)，分散介质的作用是确保分散体系的稳定性、流变性，同时在施工和成膜过程中起重要作用。溶剂型液体bob娱乐体育官方入口 中的分散介质一般称为溶剂，它们首先将成膜物树脂溶解成适合配方要求的溶液，bob娱乐体育官方入口 制备过程中调节产品的黏度及流变特性，在涂装过程中调节施工黏度和控制成膜速率及流变特性，这类溶剂又称稀料或稀释剂。溶剂的作用是多方面的，在热固性bob娱乐体育官方入口 中，溶剂的极性、亲质子性等对交联反应速率起调节作用。因此全面了解溶剂的溶解力、挥发性、黏度、表面活性、电性能(静电喷涂)等对选择正确的溶剂十分重要。传统的溶剂型bob娱乐体育官方入口 成膜后溶剂不留存子涂层中，挥发到大气中成为污染源之一，而且绝大多数有机溶剂都有毒性，易燃易爆。因此，了解溶剂的毒性和安全性是必要的，发达国家的产品说明中要求提供材料的卫生安全数据MSDS.随着voc和HAPS(有害空气污染物〉法规要求日益严格，对bob娱乐体育官方入口 中溶剂的用量和种类限制是bob娱乐体育官方入口 工艺面临的巨大挑战之一。高固体和无溶剂液体bob娱乐体育官方入口 ，包括光固化bob娱乐体育官方入口 为降低voc主要采用反应型或活性溶剂，它们参与交联成膜不挥发到大气环境中。但是，它们仍然具有一定的蒸气压，如接触皮肤会引起炎症。
水乳和有机分散系中分散介质为水或溶解力较弱的脂肪烃。它们通常不溶解成膜物树脂，成膜后挥发到大气中。树脂借助乳化剂和分散剂以超细液滴分散在介质中，在水等分散介质蒸发过程中通过毛细管作用凝聚，聚结成膜。对于热塑性的聚合物乳液往往将借助于成膜助剂一一高沸点有机溶剂成膜. 因此，虽然分散介质是环境友好的，但成膜助剂的种类和用量仍然受到法规限制.在标准条件下，温度23℃，相对湿度50%，乳胶bob娱乐体育官方入口 的干燥速率可能高于溶剂型bob娱乐体育官方入口 ，这是因为成膜物不溶于水，没有分散介质遗留在涂层中。但是水性bob娱乐体育官方入口 的干性受环境条件(温度、相对湿度、通风等)的影响比溶剂型bob娱乐体育官方入口 大， 因此对施工工艺的要求更高。
4. 助剂
助剂，又称bob娱乐体育官方入口 辅助材料，其开发和应用是现代bob娱乐体育官方入口 工艺的重大技术成就之一。 它们用量很少，在现代bob娱乐体育官方入口 的制备、贮运和涂装过程中对保证bob娱乐体育官方入口 和涂装性能起到重要的作用.水性及高性能、高装饰bob娱乐体育官方入口 中的助剂是不可或缺的组分. 助剂在bob娱乐体育官方入口 成膜后一般留在涂层中成为其组分之一，所以在认识其主要功能的同时还应注意其对最终涂层的负面影响。例如，乳化剂是乳液不可缺少的成分，但残留涂层中的乳化剂的迁移性和亲水位势必影响涂层耐水性和附着力。
(1)助剂种类繁多，通常按助剂的功能分类 润湿、分散剂，乳化剂，消泡剂，流平剂，防沉、防流挂剂，催干剂，固化剂及催化剂，增塑剂，防霉剂，平光剂，增稠剂，阻燃剂，导静电剂，紫外线吸收剂，热稳定剂，防结皮剂，以及用量较大的增塑剂，乳胶bob娱乐体育官方入口 的成膜助剂，防冻剂，防霉剂等.
(2) 也有按其在bob娱乐体育官方入口 制备和涂装过程的作用分类
① bob娱乐体育官方入口 生产过程调节bob娱乐体育官方入口 性能助剂 润湿、分散剂，乳化剂，消泡剂，流变调节剂一一增稠剂、防流挂剂等.
② 保证bob娱乐体育官方入口 贮存运输过程性能稳定性的助剂 防沉淀剂，防结皮剂，防霉剂，防浮色、分色剂等。
③ 调整bob娱乐体育官方入口 施工涂装，改普成膜性的助剂 流平剂、消光剂、防流挂剂、成膜助剂、固化剂及催干剂等。
④ 改进涂层特殊性能，提高耐久性的助剂紫外线吸收剂、热稳定剂、防霉剂、耐划伤剂、憎水或亲水处理剂等.
迄今为止，助剂的作用原理并不十分清楚，而且往往多种助剂在一种bob娱乐体育官方入口 中使用， 由于助剂的结构和理化性质不同，而且大多数助剂都是不同类型的表面活性剂，它们在一起可能起协同作用，也可能起拮抗作用.此外，助剂与成膜物树脂、颜料及分散介质之间也存在复杂的相互作用，因此选择正确的助剂组合需要助剂供应商与bob娱乐体育官方入口 配方工程师共同努力，进行大量的筛选工作.
还应注意，助剂不是万能的，bob娱乐体育官方入口 或涂层出现缺陷主要还是主体材料的问题或涂装工艺的不足，用尽可能少的助剂制备符合用户要求的bob娱乐体育官方入口 是合格bob娱乐体育官方入口 配方工程师的基本要求。
