表面涂层化学

表面涂层是成膜材料加上颜料，溶剂和其他添加剂的任何混合物，将它们涂到表面上并固化或干燥后，可得到功能性且通常为装饰性的薄膜。表面涂料包括油漆，干性油和清漆，合成透明涂料和其他主要功能是保护物体表面免受环境污染的产品。这些产品还可以通过强调对象的表面特征甚至隐藏其外观来增强对象的美学吸引力。

工业上和消费者使用的大多数表面涂料都是基于合成聚合物，即由工业生产的物质，这些物质由非常大且经常相互连接的分子组成，当应用于表面时会形成坚韧，柔软的粘合膜。表面涂层的其他组成材料是颜料，可提供颜色，不透明性，光泽和其他特性。溶剂或载液，为施加成膜成分提供液体介质；和添加剂，具有许多特殊性能。本文从聚合物成分开始，一直到颜料，液体和添加剂开始，综述聚合物基表面涂料的组成和成膜性能。重点是油漆（迄今为止最常见的涂料类型），尽管偶尔会提及其他类型的涂料，例如干性油和清漆。为了对构成表面涂层基础的高分子化合物有更全面的了解，建议读者从化学工业的文章开始。有关表面涂层在更广泛的工业聚合物领域中的位置的概述，请参见《工业聚合物：覆盖范围》。

表面涂料用聚合物

基于聚合物的表面涂层可被视为由颜料颗粒和其他分散在聚合物连续基质中的添加剂组成的两相复合材料。聚合物为涂膜提供了粘附基材的能力，大部分的耐化学性和柔韧性。另外，薄膜的连续性，在环境应力存在下的大部分耐久性，其光泽度，大部分机械和热性能以及该薄膜将表现出的大多数化学反应性也取决于聚合物。

涂料聚合物的关键性能是分子量，分子量分布，玻璃化转变温度（T _g）和溶解度。同样重要的是构成聚合物的反应性分子基团以及形成聚合物的动力学和机理，也就是说，是通过逐步增长聚合还是链增长聚合形成的。（这两个聚合反应在“工业聚合物，化学”一文中有详细描述）。聚合物的另一个关键特性是其结构。聚合物可以具有线性，支化或网络结构（请参见图1A，1B和1C，化学性质的工业聚合物）。后一种类型的结构通常由涂膜在固化过程中形成，该结构由在几个位置上共价键合以形成三维交联网络的聚合物链组成。