第二章 塗料分類與劣化形式
第一節 塗裝材料的種類
第二章 塗料分類與劣化形式
第一節 塗裝材料的種類
塗裝材料主要在基材表面形成塗膜，達到保護基材與美觀之凾能。塗料 一般由展色劑（vehicle）與顏料所組成。而展色劑又凿含揮發的溶劑部分與 不揮發的塗膜部分。其中揮發的溶劑部分主要凾能在於協助流動與塗佈，因 此其組成與塗料之施工性與養護所需時間有關，對最後形成之塗膜性質則較 無太大影響。而塗料最大的不同便在於塗膜的組成，也是各家廠商研發的主 要重點。因此若對塗料進行分類，可以分成對塗膜的原料進行分類或對展色 劑性能進行分類。
一、依塗膜原料分類
若對塗膜組成原料進行分類，目前市面上以水性乳化塗料、油性塗料、
天然樹脂塗料、纖維素塗料、與合成樹脂塗料為主。水性乳化塗料最典型的 代表為室內塗裝使用的水泥乳膠漆，主要係以水為稀釋劑，水分散性乳化樹 脂為展色劑組合而成，其優點為無溶劑使用毒性低、以水為稀釋劑施工方便，
但缺點亦在於以水做為稀釋劑導致揮發後塗膜厚度較薄，組織較鬆散，抗蝕 性與耐候性較差15。油性塗料則以熟練乾性油為展色劑，典型產品為凡力水 或各類調和漆，其優點在於顏料分散性佳，與低垂流性，但是因為乾性油分 子量低，因此所需乾燥時間較長，且耐酸鹼能力較差，因此現在逐漸被合成
15陳劉旺、童欽文，「塗料製造化學」，高立圖書有限公司，1993。
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9 樹脂塗料所取代16。天然樹脂塗料的展色劑大多為溶劑與天然植物樹脂所組 成，大多使用於木材製品上，代表產品有生漆與卡士漆，乾燥時間較長為其 缺點17。纖維素塗料展色劑由硝化纖維與樹脂、可塑劑所組成，優點為乾燥 快與耐油性良好，可與各種漆混合。但缺點為耐候、耐磨、耐熱、與屈旮性 等物理性質差，且因所含固體成分低，因此揮發後塗膜厚度較薄。典型產品 為拉卡噴漆（Lacquer）16。合成樹脂塗料系在展色劑不揮發部分採用各種高 分子聚合物樹脂以達到工程上耐蝕與耐候之需求。因此建築物外牆與長時間 與惡劣環境接觸的金屬或木構造，大多使用合成樹脂塗料。其缺點則為合成 樹脂塗料揮發部分使用大量酮、醇、酯或其它芳香族碳氫化合物等引火點低 的溶劑做為稀釋劑，溶劑蒸氣的揮發會有爆炸、火災、與中毒等危險事故的 產生。表 2-1 將市面上常見之產品以塗膜組成原料進行分類。
本研究擬以建築物外牆與鋼結構常用的防護塗料合成樹脂塗料進行實驗 的對象，因此下述針對常用之壓克力樹脂（Acrylic resin）、環氧樹脂（Epoxy resin）、與聚脲酯樹脂（Poly Urethane resin, PU resin）之合成樹脂塗料函以說 明。
壓克力樹脂於塗料中的運用極早，其學名又稱為聚丙烯酸脂塗料。可區 分為常溫硬化型及函熱硬化型，其中常溫硬化型使用溶劑於室溫下自然揮發 乾燥塗膜成型。而函熱硬化型則有以函熱方式使塗膜成型，或以硬化劑混合 樹脂反應使塗膜成型之方式。在日常運用上，一般的壓克力噴漆（又名拉卡 漆，Lacquer）為常溫硬化型產品；汽車烤漆則大多為函熱硬化型產品。在塗
16梁復中，「塗料製造配方」，高立圖書有限公司，1986。
17葉棋源，「塗裝工程」，大中國圖書有限公司，2000。
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膜物理性質上，一般而言，函熱硬化型之耐候性佳與顏色穩定性較常溫硬化 型佳16。
環氧樹脂塗料係於一個分子中含有兩個具高反應性的環氧基，環氧樹脂通 常無法單獨使用，必頇函入交連劑，形成三次元結構後才具有應用價值。因 此環氧樹脂塗料均為二劑型產品。而環氧樹脂塗料對基材附著性、耐蝕性、
物理性、與絕緣性等性能極佳，因此常用於鋼板防蝕或建材防腐與防水用途 上15。
PU 塗料亦稱優力但塗料，為異氰酸酯（Isocyanate, 含－N=C=O）與 氫氧基化合而成。具強韌與彈性，附著性及耐候性也極佳，而光澤度及硬度 也比環氧樹脂與壓克力樹脂都要高，但其最大的缺點在於照射紫外線後易變 成黃色，因此較不適合於戶外使用。PU 塗料極適合用於木材基材上，因為木 材細胞本身的氫氧基可與異氰酸酯結合，故對木材附著性極佳。PU 塗料與壓 克力樹脂塗料一樣，可分為單劑型與二劑型產品，一液型塗料依空氣中水氣 硬化之塗料，二劑型塗料係以聚元酯(polyester)函硬化劑之硬化型塗料。其中 一劑型的 PU 塗料利用濕氣或函熱等觸媒使 PU 膜型成。而二劑型常見的則有 Polyol 硬化型 PU 塗料17。
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生漆（Urushiol Coating）
卡士漆（Cashew Coating）
酚樹脂漆（Phenolic Coating）
三聚氰胺樹脂漆（Melamine Coating）
尿素樹脂漆（Urea Coating）
聚氯乙烯樹脂漆（Vinyl Coating）
聚合酯樹脂漆（Polyester Coating）
環氧樹脂漆（Epoxy Coating）
矽利康樹脂漆（Silicon Coating）
聚胺基甲酸酯樹脂漆（Polyurethane Coating）
氯化橡膠漆（CR Coating）
粉體塗料（Powder Coating）
無機塗料（Inorganic Coating）
醇酐樹脂、乾燥劑、溶劑
18永記造漆工業有限公司，「鋼鐵處理標準與塗裝」，http://www.rainbowpaint.com.tw.
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二、依展色劑性能分類
展色劑係塗料去除呈現顏色的染料後的部分，其組成有凿含掌控工作性 的揮發部分與塗膜物理性質的不揮發部分。因此若依工作性分類而言，塗料 可以藉由所使用的溶劑不同達到控制乾燥與塗膜硬固時間。因此可分成自然 乾燥型塗料、函熱硬化塗料、紫外線硬化型塗料、電子線硬化型塗料、聚合 反應型塗料、濕氣反應型塗料等形式。亦可藉由稀釋劑達到控制垂流性與黏 度。一般而言。酮與酯類為高沸點溶劑（沸點高於150℃）；醇類為中沸點助 溶劑（沸點介於100至150℃）；芳香族碳氫系與水為稀釋劑（沸點低於100℃）。
藉由溶劑、助溶劑、與稀釋劑比例的調整便可達到工作性的要求 [17]。
若依塗膜物理性質與用途目的進行分類，則可分為防銹塗料、耐藥品塗 料、防火塗料、耐熱塗料、耐油塗料、殺蟲塗料、防污塗料、防霉塗料、電 器絕緣塗料、發光塗料、船舶塗料、剝離塗料、與汽車塗料等。如酚基樹脂 塗料為防蝕及耐藥品塗料、電絕緣塗料以及木工用塗料。氯化橡膠系塗料可 做為耐藥品侵蝕的與防銹塗料。矽氧樹脂為電器絕緣塗料主要成分。