涂料与粘合剂半期复习资料docxWord文档下载推荐.docx
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涂料的基本名称编号原则是釆用00〜99二位数字表示。
00〜09代表基础品种；
10〜19代表美术涂料；
20〜29代表轻工用涂料；
30〜39代表绝缘涂料；
40〜49代表船舶涂料；
50〜59代表防腐蚀涂料，60〜69其他品种涂料等
五、涂料的生产工艺简介
1、溶剂型涂料的生产工艺：
大致两种类型：
清漆、色漆。
色漆生产工艺流程：
配料（按配方要求）f高速搅拌涂料f研磨（球磨、砂磨）一调色浆f配色f调整f过滤f罐装（桶装等）
2、水性涂料的生产工艺：
阳极电泳涂料的生产工艺流程：
其生产流程为：
树脂的制备一■配料（按设计好的比例加颜料，填料）一研磨（球磨）一加入胺盐（提高水溶性，分散性，润湿性一降低表而张力）去离子水一涂料装罐（装桶）
＜2＞阴极电泳涂料的生产工艺:
其工艺流程为：
树脂的制备（缩合，酯化一稀释一过滤一加入有机酸中和等过程）一配料（按配方设计需要）一加入颜料，填料一混合调匀后再研磨所要求细度一过滤一验收装桶，装罐等。
3、粉末型涂料的生产工艺：
＜3＞粉末涂料生产工艺流程：
干法：
配料一干混滚（筒式球磨机或混料机）一热混溶（挤塑机一冷却一粗粉碎一细粉碎一过筛一粉末涂料成品一包装
湿法：
配料（有机溶剂或水分散剂）一■喷雾干燥一沉淀法（或相分离法）一制成粉末一过筛一成品〜包装
第二章涂料基础
1、固化（干燥）成膜机理
涂料成膜是一个复杂的物理化学过程，其成膜固化机理不同.冃前普遍认为有三种类型的固化成膜机理，其对应的涂料品种有:
溶剂挥发型，乳液凝聚型，氧化聚合型，缩合反应型等.
〈1＞物理机理（干燥成膜）：
只靠涂料中液体（溶剂或分散相，水）蒸发而得到干硬涂膜的干燥过程称为物理机理干燥。
〈2＞涂料与空气中的氧反应（聚合氧化机理干燥）属这一机理的聚合氧化型的涂料主要指油或油改性涂料也就是干性油（植物油）或改性油（含有较多的OC,不饱和化合物）与空气中的氧发生氧化交联反应，生产网状大分子结构而成膜的。
＜3＞涂料各组分之间发生缩合反应使其交联固化成膜的（缩合，聚合反应机理）：
2、涂膜干燥方法
依据不同的成膜机理，各种涂膜需要不同的干燥条件和工艺，其干燥方法也各异。
从目前工业生产、涂装工艺而言主要有如下儿种干燥方法：
〈1＞自然干燥法：
是指将涂膜放置在大气中常温下干燥固化,习惯上又称自干或气干。
〈2＞加热干燥法:
加热干燥分别为烘烤干燥、强制干燥
〈3＞照射（辐射）固化：
又分为紫外光固化和电子束固化两种
〈4＞气相固化法：
是指两种以上具有相互反应性能的预聚物,在气化了的催化器气氛中进行反应，使涂膜固化。
二、涂装方法（在此不作详细介绍，大家自学）
涂装工艺过程：
1、表面处理：
不同的基质材料，其表面的处理时不同的，目的是为了提高涂层漆膜的质量:
2.按不同的涂料的涂装方法进行涂装：
（1）手工涂装：
刷涂、滚涂、刮涂等。
（2）浸涂和淋涂：
控制好漆料粘度。
（3）空气喷涂：
有压力空气推动。
（4）无空气喷涂：
有压泵加压漆料。
（5）静电喷涂法（高频静电喷涂）（6）电泳涂装：
电解、电泳、电沉积、电渗析等4种反应。
三、涂料的性能
其性能是多方血的，包括：
涂料产品的性能、施工性能和涂层（涂膜、漆膜）性能，此外涂料流变学的特性关系其中性能的好坏。
（-）涂料性能检验：
1、涂料产品性能检验：
包括涂料的外观，颜色等。
2、涂料施工性能的检验：
包括:
（1）、涂料遮盖力
（2）、涂料使用量（3）、流平性（4）、干燥时间（5）、打磨性
3、涂层（涂膜）性能,包括物理，机械力学、化学性能等：
（-）涂料的流变性
涂料的流变性对涂料的贮存稳定性、施工性能，成膜性能有很大影响。
对许多简单流体，流变性质的研究就是粘度的测定。
这些流体的粘度主要取决于温度和流体静压力。
而涂料的流变性质要复杂的多。
因为涂料中的高分子树脂的流变性质是非理想行为的。
它除了具有复杂的切变粘度行为还表现出弹性，法向力和显著的拉伸粘度。
这些性质又都与切变速率、聚合物分子量、结构、各种添加剂的浓度以及温度有关。
四、涂料配方的基本知识简介
在涂料制造过程屮，首先要正确选择合适的组分，使每一种组分本身的性能均能满足涂料的内容。
一般将采取三个步骤：
1、先根据涂料的使用要求拟定基料树脂和颜料。
2、依据施工（装涂）要求和已选定的基料树脂來确定溶剂和稀释剂；
3、决定是否需要加入其它助剂，需要什么样的助剂。
第三章溶剂与颜料
一、溶剂
1、作用目的：
溶剂是用于溶解或分散成膜物质，调节由成膜物质和颜料组成复合体系的粘度和流变性使Z适应于涂装要求，此外尚有特殊的作用。
2、溶剂种类：
按其化学结构分，涂料中常用的溶剂有：
（1）烷坯类：
脂肪坯及其混合物；
（2）醇类：
乙醇、丁醇；
（3）醇瞇类：
乙二醇瞇、乙瞇等
（4）酮类：
丙酮、丁酮、环己酮；
（5）酯类：
乙酸丁酯；
（6）祜烯类：
松节油
（7）氯化桂类：
硝基烷绘等炷的取代物
按功能作用分类：
真溶剂、稀释剂、助溶剂
按组分分类：
单体溶剂、混合溶剂。
3、溶剂的性质特征：
溶剂的选择和配合需要考虑的因素有：
溶解能力、挥发性、闪点、毒性、价格等因素。
二、颜料
颜料最重要的作用是遮盖和赋予涂层色彩，也起到保护和改善涂料应用性能和力学性能的作用。
溶剂是用于溶解或分散成膜物质，调节rh成膜物质和颜料组成复合体系的粘度和流变性使之适应于涂装要求，此外尚有特殊的作用。
2、颜料种类：
按其化学成分分：
有机颜料和无机颜料
按其來源分：
天然颜料、人造颜料
按其作用分：
看色颜料、体积颜料（填料）两大类，还有防污颜料，防锈颜料，发光颜料等特殊品种
3、颜料的性质特征：
1颜料颗粒的人小；
②颜料粒子的组成；
③颜料粒子的表而积；
④颜料粒子的表而处理；
⑤颜料粒子的粒度分布
10、醇酸树脂涂料的原料有哪些？
反应原理是什么？
如何进行配方的设计？
其合成方法有哪些？
制备工艺过程如何？
其改性方法有哪些？
其固化成膜的机理是什么？
1、醇酸树脂的合成原料：
二元酸（酹）、多元醇、植物油或脂肪酸。
2、醇酸树脂涂料的原料：
醇酸树脂、①溶剂；
②催化剂；
③防结皮剂；
④防沉剂；
⑤润湿剂
3、反应原理：
多元酸、多元醇经酯化聚合生成聚酯树脂
COOR*—OH
HOOC-H-COOP+HO-.-OH^HOOC-P-COO.-COOH
不同的酸、醇反应当量不同的，収决于反应的官能团（・COOH或-OH）的数目。
4、配方设计：
①从油度估计醇的过量值求出油量。
2
列出配方:
5、合成方法：
醇解法、脂肪酸法、酸解法、脂肪酸/油法。
6、制备工艺过程：
原料-一醇解-一检测一-合成树脂一-保温-一检测-一冷却-一加溶剂稀释-一冷却一-过
滤—加颜填料—成品包装
7、改性方法：
（1）硝基纤维素改性；
硝基纤维素和醇酸树脂配合
（2）氨基树脂改性；
氨基树脂对醇酸树脂改性主要是用服醛树脂、三聚氧胺甲醛树脂、苯代三聚氤胺树脂以及他们的共聚物。
（3）氤化橡胶改性；
孰化橡胶具有类似线性低极性的醇酸权拥旨昆［容。
（4）酚醛树脂改性；
酚醛树脂与干性醇酸树脂反应。
（5）乙烯基单体|树脂的改性；
主要是苯乙烯、聚丙烯酸树脂聚丁二烯等对醇酸树脂的改f生。
（6）有机硅改性；
一种简单的方法是，将有机硅直接加到反应终点的醇酸树脂反应釜中即可；
另一种是制备反应性的有机硅低聚物和醇酸树脂上的自由疑基进行反应，也可跟醇酸树脂进行公缩聚。
（7）多异氤酸脂改性；
多异孰酸脂对中油度的醇酸树脂进行改性。
（8）环氧树脂改性；
将干性植物油和多元醇进行醇解后，降温，加入环氧树脂与醇解物进行反应，然后加苯酹酯化。
（9）聚酰胺改性；
聚酰胺与醇酸树脂一起加热进行基团的交换反应。
8、固化成膜的机理：
第四章醇酸树脂涂料
二、醇酸树脂的合成原理及改性
三、合成醇酸树脂的配方设计及制备工艺
1、合成醇酸树脂的配方设计
配方的确定主耍是多元酸，多元醇，脂肪酸或油之间的比例关系。
使之适合一定的制造方法，如期达到所需求的酯化程度，分子量（粘度）和酸度。
在配方设计常以摩尔为基准考虑问题。
从反应原理可知：
邻苯二甲酸酎；
甘油+油为基本原料来分析
廿油是三官能度分子，苯酊•是二官能度分子，要使它们的竣基和轻基完全反应，
则甘油：
苯酹（摩尔数）二2：
3
根据凝胶化公式
Pc=^-=—=0.83cfavg2.4
即反应到83%时便发生凝胶化，不能作涂料使用。
为避免凝胶化的产生，在醇酸树脂屮，由于加有单官能度的脂肪酸（油），可降低其平均官能度。
假如：
苯闭:
：
甘油：
脂肪酸5ol）二1:
1:
1,反应物能醛完酯化，反应物的平均官能度：
＜（1x2）+（1x3）+（lxl）c
favg=——=2
1+1+1
这时油度约为60%；
当配方中增加脂肪酸量（即油度＞60%）,反应可酯化完全，不凝胶化。
当油度＜60%（制取中、短油度的树脂），由于甘油的疑基未醇化完全，则可能反应而凝胶化。
但当要制备油度〈60%的树脂而不凝胶化，必须使疑基（或竣基）过量，以达到减少平均官能度的目的。
好使廿油过量50%,即苯酹：
脂肪酸（mol）=1:
1.5:
1,此时反应物的平均官能度
（1x2）+（1x3）+（1x1）
1+1.5+1
22
此时凝胶点••Pc二贏=页=1・16
即反应到116%才凝胶化，即不会凝胶化。
为/保证产品质量,多元醇过量太多必然引起聚合度下降（lWPcWl.05）
注意点在计算中,对过量的成分的官能度（当量数）必须用有效官能度来校正。
实际上就等于不足量成分
的当量数（官能度）。
在醇酸树脂配方中，总是醇过量酸不足,
（1）醇酸树脂配方的计算方法-通过油度查找耗基过量值后计算配方，以凝胶点Pc值來判断配方的合理性（lWPcWl.05）
请设计一个由甘油苯肝和豆油制备油度为52%的中油度醇酸树脂配方？
解：
（通过查下表：
油度52%,甘油过量值为13〜30%则定为18%,那么以lmol苯酹为基准计算）
油度（％）
60
55〜60
40〜55
30〜40
甘油过量（％）
0〜10
10〜17
17〜30
30〜35
季戊四醇（％）
0〜18
18〜25
25〜35
>
35
1mol（1/2苯酉干）：
74g
1mol（1/3甘油）：
36.2g牛成水：
9g
则：
油量二树脂量x油度
油量=（树脂中的苯附甘油-比5船^=（74+36.2-9）x急凯他
②列出配方:
成分
相对分子质量
质量（g）
物质的量（mol）
配方中的含量％
质量100份（g）
豆油
888
109.6
0.123
109.6/219.8
（49.86%）
49.86
苯軒
148
74.0
0.50
33.67%
33.67
甘油
92
36.2
0.393
16.47%
16.47
合计
219.8
1.016
100%
100
理论出水量
9
0.5
树脂星
210.8
因此配方中，以质量份数表示：
合计为100份。
3计算凝胶点（判断配方的合理性）
c2Mo’Mo（0.123x4）+0.5+0.3931.385仆’,
Pr==—-Pc=—===1.01>
1
cfavgeAeA0」23x3+0.5x21.369
（Mo二油中脂肪酸物质的量+油屮甘油物质的暈+苯肝物质的暈+甘油物质的暈）
eA=itfl中脂肪酸物质的量X1+苯軒物质的量X2
经验公式检验二二元酸物质的量/多元醇物质的量=0.50/（0.123+0393）=0.50/0.516=0.97<
1
从Pc与经验算式可知：
此配方基本上是可行的，反应接近终点
请设计出一个由季戊四醇（当量35.4）,苯肝和甘油制备油度为62.5%的长油度醇酸树脂的配方。
解：
①从油度估计醇的过量值，并求出油量：
通过査表：
油度为62.5%的季戊四醇过量10%,则
油度二油量/树脂量二油量/（树脂中苯酉干+季戊四醇+油量■生成水量）
以每mol苯闭:
为准：
lmol苯酹（1/2）2X74=148g
Imol苯酹生成的水量18g
季戊四醇（1/4）2X35.4（1+10%）=77.88g
聚酯树脂的量=2X35.4（1+10%）+2X74+油量-18g=207.9+油量
62.5%二油量/（207.9+油量）
油量=207.9X62.5/（100-62.5）=346.5g
②列配方的质量分数
质量/g
物质的量/mol
官能团物质的量/mol
配料的质量份数％
COOH
OH
346.5
0.390
0.390*3
0.390*1
60.54%
1.0
1.0*2
25.86%
季戊四醇
136
77.88
0.573
0.573*4
13.61%
572.38
1.963
3.170
3.462
理论出水量（g〉
18
树脂理论量（g）
554.38
③计算凝胶点（判断配方的合理性〉根据公式
Mo二油中脂肪酸物质的量+油中油物质的量+苯酎物质的量+季戊四醇的量
二多元酸的量（1.0）/多元醇物质的量（0.390+0.573）
=1/0.963>
1（可能胶化，则季戊四醇过量不够，可过量多）
市于醇酸树脂反应的复杂性，尽管多种不同的理论推导和经验式，配方是否合理最终还是要用实验来验证。
11、聚酉旨树月旨涂料的原料有哪些？
1、聚酯树脂的合成原料:
多元酸、多元醇
2、聚酉旨树1旨涂料的原料：
聚酉旨树1旨、抗氧剂、溶剂、颜填料、固化剂、催化剂。
4、配方设计:
5、合成方法：
6、制备工艺过程：
通二氧化碳排空空气-一配料-一搅拌一-加热一-酯化-一降温-一加入石蜡
7、改，性方法：
1）干性油改性；
（2）烯丙基醯改性；
（3）用异氤酸交联改性
8、I古I化成膜的机理：
12、丙烯酸树脂涂料的原料有哪些？
1、丙烯酸树脂的合成原料：
丙烯酸、甲基丙烯酸及脂单体以及引发剂
2、丙烯酸树脂涂料的原料：
丙烯酸树脂、溶剂、颜填料、固化剂、催化剂、乳化剂、分散剂、稳定剂。
合成丙烯酸树脂的基本反应是自由基聚合反应：
链引发、增长、终止三个基本反应，并伴随链转移反应。
4、配方设计：
A、单体的选择
B、引发剂的选择
C、溶剂的选择
5、合成方V去：
有溶液法、乳液法、本体法及悬浮法、非水分散法。
（前两种最常用）
配料一■升温聚合…自动升温…保温反应…出料…降温…离心过筛树脂…水洗…烘干…成品包装。
7、改性方法：
1、丙烯酸脂类单体的共聚合改性：
甲基丙烯酸+丙烯酸酯、苯乙烯、醋酸乙烯脂等共聚。
2、接枝聚合（改性）：
通过化学反应，可以在某聚合物主链上接上结构、组成不同的支链，这一过程称作接枝，所形成的产物称作接枝共聚物。
3、互穿网络聚合物改性：
是用化学方法将两种以上的聚合物互相贯穿成交织网络状的一类新型复相聚合物材料。
8、|古I化成膜的机理：
13、聚氨酯树脂涂料的原料有哪些？
1、聚氨酯树脂的合成原料：
多异氧酸酯、多元醇、扩链剂。
2、聚氨酯树脂涂料的原料：
聚氨酯树脂、溶剂、颜填料、I古I化剂、催化剂。
将干性油与多元醇进行酯交换然后再与二异氧酸酯反应制的。
一般投料-NCO/-0H比例在0.1-1.0之间，太高则成品不稳定，太低则残留轻基多，防水性差，一般干性油的油度较长（60-70%左右）
配料-一醇解-一脱水-一溶解一-过滤一-包装。
8、固化成膜的机理：
通过与空气屮的氧发生氧化聚合，生成网状结构而成膜。
14、环氧树脂树脂涂料的原料有哪些？
1、环氧树脂树脂的合成原料：
环氧化合物、双酚A、双酚F、酚醛树脂。
2、环氧树脂树脂涂料的原料：
环氧树脂、固化剂、溶剂、颜填料、助剂等。
坏氧化合物与双酚A,双酚F,酚醛树脂等进行加成，缩合反应后形成的高聚物，再经固化剂、颜填料、助剂等加上后形成涂料。
A、原料的选择
B、|古I化剂的选择
D、颜填料的选择
E、助剂的选择
一步法、两步法
7、改性方j去：
1、胺类固化剂；
方法有胺环氧树脂加成物、胺加成物固化剂、曼尼期碱固化剂。
2、酰胺类固化剂；
方法有聚酰胺树脂固化剂、酰氨基胺固化剂、改性酰胺固化剂。
3、酸肝类固化剂；
酸肝是环氧树脂中、高温固化剂、
4、合成树脂类固化剂；
方法有与酚醛树脂固化反应、与氨基树脂固化反应、与多异氧酸脂固化反应。
5、环氧树脂的潜伏性固化剂；
有咪卩坐类固化剂、双氤胺、有机酰月井、某些改性的有机胺。
反应型和催化型使自身的溶剂挥发而干燥固化成膜。
15、氨基树脂涂料的原料有哪些？
1、氨基树脂的合成原料：
2、氨基树脂涂料的原料：
3^反应原理：
8、固化成膜的机理:
16
（1）、有机硅树脂涂料的原料有哪些？
其合成方法
有哪些？
1、有机硅树脂的合成原料：
有机氯硅烷、硅醇、烷氧基硅烷、氨基硅烷、酰氧基硅烷、含不饱
和基团的硅烷、疑基代有基硅烷、环氧基代有基硅烷。
2、有机硅树脂涂料的原料：
有机硅树脂、固化剂、溶剂、颜填料、助剂等。
3、反应原理：
单体进行水解产生硅醇，然后进行硅醇的浓缩，浓缩后的硅醇用催化剂进行缩聚
及聚合反应生成有机硅树脂。
A、R/Si值的确定
B、Ph/R值的确定
5、
合成方法：
碱催化法、金属竣酸盐法
C、考虑单体的结构
配料一-单体的混合一-水解---水洗及过滤一-浓缩一-缩聚及稀释一-成品过
滤及包装。
A、物理方法:
冷并法，即以有机树脂与其混溶性好的有机硅树脂冷并混合均匀而
B、化学方法：
以一般有机树脂的活性官能团和适当的有机硅低聚物中的疑基、烷氧基、不饱和怪基进行缩聚或聚合反应，制成有机硅改性树脂。
16
（2）、氟树脂涂料的原料有哪些？
1、氟树脂的合成原料：
四氟乙烯、三氟氯乙烯、氟乙烯、偏氟乙烯、六氟丙烯、全氟烷基乙烯基瞇、含氟丙烯酸（甲基丙烯酸）酯等。
2、氟树脂涂料的原料：
氟树脂、乳化剂、固化剂、溶剂、颜填料、助剂等。
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