油漆及涂料張航

1、u涂料涂料是一種具有流展性的液體物質(zhì)，涂于物體表面能形成具有保護(hù)，裝飾或特殊性能的具有連續(xù)性的固態(tài)涂膜。涂料涂料u早期的涂料大多以植物油為主要原料，故有油漆油漆之稱(chēng)。以溶解介質(zhì)劃分，涂料包括水性涂料與油性涂料。水性涂料包括建筑涂料(乳膠漆)，水性木器漆等，而油性涂料也就是我們通常所指的油漆類(lèi)。故而涂料應(yīng)涵蓋油漆，油漆只是涂料的一部分。涂料與油漆涂料與油漆*1現(xiàn)代精細(xì)化工涂料涂料的分類(lèi)方法：涂料的分類(lèi)方法：按用途：建筑用漆、電氣絕緣漆、汽車(chē)專(zhuān)用漆、室內(nèi)和室外用漆按施工方法：刷用漆、噴漆、烘漆、電泳漆按涂料的作用：膩?zhàn)印⒌灼?頭度漆、二度漆)、防銹漆、防腐漆、防火漆、耐高溫漆等按漆膜外觀：大紅漆、

2、有光漆、無(wú)光漆、半光漆、皺紋漆、錘紋漆等膩?zhàn)幽佔(zhàn)樱河糜谙科崆拜^小表面缺陷的厚漿狀涂料，主要用來(lái)填補(bǔ)木材本身缺陷。例如蟲(chóng)孔，節(jié)孔，釘眼等，具有高填充性。底漆底漆：是指多層涂裝時(shí)，直接涂到底材上的涂料。底漆又可分為頭度底漆及二度底漆。頭度底漆用于封固木材白身，平衡材質(zhì)，增加密著；二度底漆可多次噴涂，起到填充，增加膜厚，且砂光后增加上涂面漆附著力。面漆面漆：系涂膜最上層的涂料，賦予涂膜各種物化性能，如光澤，硬度，韌性，手感等等。*2現(xiàn)代精細(xì)化工涂料大漆大漆：天然漆的一種，又稱(chēng)生漆、固漆、金漆等，是漆畫(huà)的基本材料。大漆是漆樹(shù)的一種生理分泌物。漆樹(shù)是一種落葉喬木，分布在我國(guó)甘肅南部至山東以南地區(qū)。漆

3、樹(shù)的樹(shù)皮被割破后有乳白色或谷黃色粘稠液體滲出，這種分泌物叫大漆。皺紋漆：皺紋漆：能形成皺紋的漆。由桐油、樹(shù)脂、顏料、溶劑及催干劑等配制而成。涂刷于物體表面，烘干后產(chǎn)生均勻的皺紋。用于涂飾儀表、文具、五金用品等。錘紋漆：錘紋漆：涂膜表面如經(jīng)過(guò)錘子錘過(guò)的金屬表面，有一層形似凹凸不平的錘擊斑紋，多用于高級(jí)儀器、儀表的表面涂飾。 近年來(lái)，家具表面的涂飾工藝中也開(kāi)始采用這種錘紋工藝。家具表面上使用的錘紋漆與使用于金屬制品上的錘紋漆不同，大多采用棗紅、玫瑰紅、墨綠等色彩，經(jīng)這種彩色錘紋漆的涂飾，家具就顯得十分明快，很受年青人的喜愛(ài)。*3現(xiàn)代精細(xì)化工涂料磁漆：磁漆：也作瓷漆，又稱(chēng)瓷油，是以清漆為基礎(chǔ)加入顏料

4、等經(jīng)研磨而制成的涂料。磁漆的特點(diǎn)是經(jīng)涂裝后形成的涂膜堅(jiān)硬光亮，因像瓷釉而得名。由于對(duì)涂膜光澤的需要而對(duì)涂料中的顏填料用量有限制，因而遮蓋力遮蓋力是其主要指標(biāo)。常用的磁漆有酚醛磁漆、醇酸磁漆、丙烯酸磁漆、聚氨酯磁漆、聚氯乙烯磁漆和硝基磁漆等。色漆色漆：相對(duì)透明漆說(shuō)的，也就是除透明漆之外的各種顏色的漆，其中又包括醇酸漆和硝基漆。根據(jù)成膜物質(zhì)分類(lèi)根據(jù)成膜物質(zhì)分類(lèi)：全名=顏料或顏色+成膜物質(zhì)名稱(chēng)+基本名稱(chēng)，如紅醇酸磁漆、鋅黃酚醛防銹漆對(duì)于某些有專(zhuān)業(yè)用途及特性的產(chǎn)品，可在成膜物質(zhì)后面加以說(shuō)明，如醇酸導(dǎo)電磁漆、白硝基外用磁漆涂料型號(hào)：第一部分是成膜物質(zhì)，第二部分是基本名稱(chēng)，第三部分是序號(hào)。*4現(xiàn)代精細(xì)化工

5、涂料*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料5涂料的流變特性涂料的流變特性涂料的流型涂料的流型四種流體流型：四種流體流型：牛頓型流體、脹型流體、假塑型流體和塑性流體牛頓流體：理想流體。涂料和油墨很少屬于牛頓型流體。屈服值屈服值(屈服點(diǎn)屈服點(diǎn))與塑性流動(dòng)與塑性流動(dòng)塑性流動(dòng)是指當(dāng)給一流體施加剪切力時(shí)，當(dāng)不超過(guò)某一極小值以前，流體不發(fā)生流動(dòng)(可能變形)，當(dāng)剪切力超過(guò)這一極小值后，流體開(kāi)始流動(dòng)。這個(gè)最小的剪切力就稱(chēng)為屈服值，此時(shí)所施加的剪切應(yīng)力稱(chēng)為屈服應(yīng)力。脹型流體：一旦施加外力，流體就流動(dòng)，其粘度會(huì)因剪切速率的增大而上升，但在靜置時(shí)，能逐漸恢復(fù)原來(lái)流動(dòng)較好的狀態(tài)。 假塑性流體：假塑性流體：其流動(dòng)特點(diǎn)是一旦施加外力就能流動(dòng)

6、，其粘度隨著剪切速率的增加而減小塑性流體：塑性流體：當(dāng)剪切應(yīng)力小于某一數(shù)值。時(shí)，涂料就不能流動(dòng)，大于。后才開(kāi)始流動(dòng)。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料6觸變性觸變性當(dāng)物質(zhì)被施加剪切應(yīng)力時(shí)發(fā)生塑性流動(dòng)(假塑性流動(dòng))，除去剪切應(yīng)力之后，體系的黏度又恢復(fù)原狀的物質(zhì)稱(chēng)之為觸變性物質(zhì)。觸變性物質(zhì)的黏度與剪切應(yīng)力持續(xù)的時(shí)間和剪切速率有關(guān)。塑性流動(dòng)與流體觸變性都與體系的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相關(guān)，當(dāng)攪動(dòng)或搖動(dòng)時(shí)體系內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)暫時(shí)發(fā)生破壞，靜止之后又恢復(fù)原狀，一般認(rèn)為這是凝膠溶膠凝膠轉(zhuǎn)變的等溫可逆過(guò)程。觸變性和塑性流動(dòng)對(duì)涂料具有特殊的意義。無(wú)剪切力或剪切力很小時(shí)，涂料具有高的堅(jiān)固性(凝膠)，當(dāng)有剪切作用時(shí)，涂料又出現(xiàn)顯著的流動(dòng)性。*現(xiàn)代精

7、細(xì)化工涂料7涂料的黏度涂料的黏度黏度是剪切應(yīng)力與剪切速率之比。黏度單位：P(泊)，牛秒米-1，它是剪切應(yīng)力以牛/米為單位，剪切速率以s-1為單位求得的黏度單位。運(yùn)動(dòng)黏度：在不同剪切速率時(shí)所表現(xiàn)出的黏度?？梢砸?shī)W式黏度計(jì)來(lái)測(cè)定?；?、溶劑、顏料控制高剪切速率范圍內(nèi)涂料的流動(dòng)性質(zhì)。流變流動(dòng)助劑、顏料的絮凝或基料的膠體性質(zhì)控制低剪切速率下涂料的流動(dòng)性質(zhì)。其中為運(yùn)動(dòng)黏度(St)；為絕對(duì)黏度，P；為液體密度，g/cm3。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料8涂料的流平性和流變指數(shù)涂料的流平性和流變指數(shù)流平性不好的現(xiàn)象：刷痕、橘皮、輥痕、涂膜不光滑涂料的表面張力直接控制涂料的流平性，要改善涂料的流平性就需要調(diào)節(jié)涂料的表面張

8、力或減小流變指數(shù)。流變指數(shù)：低剪切速率時(shí)的黏度與高剪切速率時(shí)的黏度之比溶劑蒸發(fā)速度、多孔原料(填料)的毛細(xì)作用對(duì)流平性都會(huì)有很大影響。橘皮橘皮刷痕刷痕涂料組成涂料組成涂涂料料主要成膜物質(zhì)主要成膜物質(zhì)次要成膜物質(zhì)次要成膜物質(zhì)輔助成膜物質(zhì)輔助成膜物質(zhì)揮發(fā)物質(zhì)揮發(fā)物質(zhì)也稱(chēng)為基料、漆料或漆基，天然樹(shù)脂、合成樹(shù)脂及其復(fù)合物或它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)改性物和油料三類(lèi)原料形成涂層的基礎(chǔ)形成涂層的基礎(chǔ)顏料(著色顏料、防銹顏料)和體質(zhì)顏料(填料)兩大類(lèi)主要指涂料助劑和添加劑主要指溶劑和稀釋劑*9現(xiàn)代精細(xì)化工涂料*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料10涂料主要成膜物涂料主要成膜物涂料的成膜物涂料的成膜物轉(zhuǎn)化型成膜物轉(zhuǎn)化型成膜物非轉(zhuǎn)化型成膜物

9、非轉(zhuǎn)化型成膜物利用未聚合的或部分聚合的有機(jī)物，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)交聯(lián)形成漆膜，包括醇酸樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂、干性油和半干性油。成膜物的結(jié)構(gòu)與涂層材料結(jié)構(gòu)不相同。非轉(zhuǎn)化型成膜物：非轉(zhuǎn)化型成膜物：分散或溶解在介質(zhì)(溶劑)中的聚合物，如纖維素酯、氯化橡膠、聚氯乙烯、熱塑性聚丙烯酸酯等，在涂覆底材表面，溶劑揮發(fā)后形成漆膜。成膜物在成膜過(guò)程中結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化，成膜物以原態(tài)存在于涂膜中，在涂膜中可以檢查出成膜物質(zhì)的原有結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)化型成膜物轉(zhuǎn)化型成膜物p清油和清油改性樹(shù)脂清漆清油和清油改性樹(shù)脂清漆用亞麻油、桐油、脫水蓖麻油等不飽和油來(lái)改性樹(shù)脂后所得到的清漆。由油、樹(shù)脂和溶劑組成。樹(shù)脂包括天然樹(shù)脂和合成

10、樹(shù)脂，如松香酯膠、氧茚樹(shù)脂、松香改性酚醛樹(shù)脂和酚醛樹(shù)脂等。最重要的類(lèi)型是以酚醛為基礎(chǔ)的干性油改性物。干燥過(guò)程：干燥過(guò)程：氧化反應(yīng)過(guò)程，干性油脂中不飽和中心的氧化聚合或自動(dòng)氧化。*11現(xiàn)代精細(xì)化工涂料非共軛體系非共軛體系R CHCH CH2CHCH RR CHCH CHCHCH RO O HR CHCH CHCHCH ROHOR CHCH CHCHCH RR CHCH CHCHCH RO O+- H2O+HRR CHCH CHCHCH R- ROHR CHCHHCCHCH RR CHCH CHCHCH RR CHCH CHCHCH ROR CHCH CHCHCH R(1)(2)(2)(3)(2)

11、(4)(2)(4)(3)R CHCH CHCHCH ROR CHCH CHCHCH RO*12現(xiàn)代精細(xì)化工涂料*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料13干性油因氧化而固化成膜可自動(dòng)進(jìn)行，但其反應(yīng)速度較低，常需加催干劑環(huán)烷(萘)酸鈷或鉛來(lái)加速反應(yīng)。清漆比干性油所制得的涂膜通常干燥更快，具有優(yōu)良的硬度、光澤和流平性。典型的干性油包括亞麻油、脫水蓖麻油；半干性油的代表是豆油；蓖麻油和椰子油是不干性油代表。影響清漆最終性能的因素：影響清漆最終性能的因素：組成油度，油/樹(shù)脂*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料14p醇酸樹(shù)脂醇酸樹(shù)脂(Alkyd Resin)及其改性物及其改性物醇酸樹(shù)脂醇酸樹(shù)脂是以多元醇(如甘油)和多元酸酐(如苯酐)縮合形成的

12、聚合物為主鏈，醇中剩余的羥基與脂肪酸作用形成聚酯的側(cè)鏈，其構(gòu)成比例隨油度而變化。CCOCH2CH CH2OOOOCORCCOCH2CH CH2OOOOCORnCCOOOHOCH2CH CH2OHOCOR甘油：苯酐：脂肪酸甘油：苯酐：脂肪酸 = 1：1：1，油度為，油度為60.5%*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料15CCOCH2CH CH2OOOOCORCCOOOOmCH2CH CH2OHHOCH2CH CH2OCORCCOOOHOCH2CH CH2OHCCOOOOn甘油：苯酐：脂肪酸甘油：苯酐：脂肪酸 = 3：3：1，油度為，油度為31.2%*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料16醇酸樹(shù)脂制備方法：醇酸樹(shù)脂制備方法：醇解法：

13、將多元醇與植物油混合一起加熱，然后加入多元酸酐，進(jìn)一步酯化。不必將油加工成脂肪酸，這是工業(yè)上生產(chǎn)醇酸樹(shù)脂的主要方法。脂肪酸法將脂肪酸、多元醇和多元酸三組分混合在一起，于240oC左右加熱直至酯化完全。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料17醇酸樹(shù)脂的分類(lèi)：醇酸樹(shù)脂的分類(lèi)：p按改性油的性能分類(lèi)：(1)：干性油醇酸樹(shù)脂，用不飽和脂肪酸改性制備的樹(shù)脂，主要用于自干性和低溫烘干的醇酸清漆和磁漆產(chǎn)品，用于涂裝汽車(chē)、玩具、機(jī)械部件等。干性油和半干性油醇酸樹(shù)脂是以自動(dòng)氧化作用而固化成膜。(2)：不干性油醇酸樹(shù)脂，用低碘值(100)脂肪酸改性制得的樹(shù)脂。不干性油主要采用烘烤法固化。需要與其它材料混合使用，如氨基樹(shù)脂。p按油度分

14、類(lèi)：中油和短油醇酸樹(shù)脂：常以半干性和不干性油為原料長(zhǎng)油度醇酸樹(shù)脂：常以半干性和干性油為原料*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料18OHCOOHOHCOOHOHCOOHRRRCOOHRCOOHRRRRHORCOOHRRRRHORRRRRRRRRRRRRRRRRR油脂甘油零油度零油度 低油度低油度 中油度中油度 高油度高油度 *現(xiàn)代精細(xì)化工涂料19WO為改性油的用量；WR為醇酸樹(shù)脂的理論產(chǎn)量WA1，WC和WA2分別代表鄰苯二甲酸、甘油和酸的用量，WH2O代表生成水的理論產(chǎn)量。WR = WA1 +WC + WA2 WH2O*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料20表表*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料21醇酸樹(shù)脂的改性：醇酸樹(shù)脂的改性：改性的目的：改性

15、的目的：提高干率、提高硬度、改進(jìn)顏色、改進(jìn)光澤和保光、改進(jìn)耐久性(耐候性)、改進(jìn)抗熱性、改進(jìn)耐水性改性方法：改性方法：物理改性：物理改性：合適溫度下用機(jī)械方法將改性劑混溶于醇酸樹(shù)脂中，它們不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，高分子物理混合過(guò)程?；瘜W(xué)改性，化學(xué)改性，利用醇酸樹(shù)脂中的羥基、羧基、雙鍵、酯基等反應(yīng)性基團(tuán)與活性單體(苯乙烯、丙烯酸酯類(lèi)單體、異腈酸酯等)或具有反應(yīng)性的其它聚合物(如環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，以獲得所需要的功能。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料22表：表： 醇酸樹(shù)脂的物理改性醇酸樹(shù)脂的物理改性*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料23表：表：醇酸樹(shù)脂單一性能改進(jìn)可選用的改性劑醇酸樹(shù)脂單一性能改進(jìn)可選用的改性

16、劑*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料24表：表：化學(xué)改性后的醇酸樹(shù)脂優(yōu)缺點(diǎn)和用途化學(xué)改性后的醇酸樹(shù)脂優(yōu)缺點(diǎn)和用途*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料25p飽和聚酯樹(shù)脂飽和聚酯樹(shù)脂(Saturated Polyester Resin)飽和聚酯樹(shù)脂飽和聚酯樹(shù)脂可看作無(wú)油醇酸樹(shù)脂，它是由多元酸、多元醇縮聚而成的線(xiàn)型樹(shù)脂。采用不同的多元酸和多元醇可合成出不同類(lèi)型、不同特性的飽和聚酯樹(shù)脂。若使用的都是直鏈結(jié)構(gòu)的二元醇和二元酸，產(chǎn)生的就是只含直鏈結(jié)構(gòu)的聚酯樹(shù)脂，若使用的多元酸中含苯環(huán)(例：苯酐、對(duì)苯二甲酸、偏苯三酸酐等)產(chǎn)生的就是含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的聚酯樹(shù)脂，若采用化學(xué)反應(yīng)引入除多元醇、多元酸之外的其它成份，產(chǎn)生的就是改改性聚酯樹(shù)脂性聚酯樹(shù)脂。

17、CCOOOO(CH2)6OCOCOOCH2CCH2OHC2H5CH2OHCCH2OHC2H5CH2HOCH29*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料26u 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：涂料行業(yè)最常用的飽和聚酯樹(shù)脂是含端羥基官能團(tuán)的聚酯樹(shù)脂，廣泛用于氨基、環(huán)氧、聚氨酯等中高檔涂料中，也用于低污染的高固體份或粉末涂料中，通過(guò)與異氰酸酯、氨基樹(shù)脂等樹(shù)脂交聯(lián)固化成膜。u 構(gòu)性關(guān)系：構(gòu)性關(guān)系：不同的原料對(duì)樹(shù)脂性能作出不同的貢獻(xiàn)，選擇原料時(shí)要視對(duì)樹(shù)脂的性能要求，選擇相應(yīng)的能對(duì)樹(shù)脂所要求性能有幫助的原料，從提供官能度、硬度、柔紉性等多方面來(lái)考慮。如選用帶支鏈的多元醇可增加溶解性和柔順性，用脂肪二酸代替芳香二酸可增加柔韌性。u 用途：用途：主要

18、用作卷材面漆，如由三羥甲基丙烷、新戊二醇、己二酸和苯酐合成，用氨基樹(shù)脂作交聯(lián)劑。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料27p不飽和聚酯樹(shù)脂不飽和聚酯樹(shù)脂(Unsaturated Polyester Resin)不飽和聚酯樹(shù)脂：不飽和聚酯樹(shù)脂：一般由不飽和二元酸與飽和二元醇或者飽和二元酸與不飽和二元醇縮聚而成的具有酯鍵和不飽和雙鍵的線(xiàn)型高分子化合物。聚酯化縮聚反應(yīng)一般在190220進(jìn)行，直至達(dá)到預(yù)期的酸值(或粘度)，在聚酯化縮聚反應(yīng)結(jié)束后，趁熱加入一定量的乙烯基單體而配成粘稠的液體。OOOHOHHOOHOO相對(duì)于飽和聚酯樹(shù)脂而言，不飽和聚酯樹(shù)脂是在飽和樹(shù)脂中用不飽和單體部分或全部代替所得的結(jié)果。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料2

19、8HOCH2CH2OOOOCH2CH2OOCH CHOHOmn飽和聚酯鏈節(jié)飽和聚酯鏈節(jié)不飽和聚酯鏈節(jié)不飽和聚酯鏈節(jié)HOCH2CH2OOOOCH2CH2OOCH CHOHOmnCH2CH引發(fā)劑引發(fā)劑經(jīng)典的不飽和聚酯樹(shù)脂經(jīng)典的不飽和聚酯樹(shù)脂*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料29p氨基樹(shù)脂氨基樹(shù)脂(Amino Resin)涂料用氨基樹(shù)脂是一種多官能團(tuán)的化合物，以含有(-NH2)官能團(tuán)的化合物與醛類(lèi)(主要為甲醛)加成縮合，然后生成的羥甲基(-CH2OH)與脂肪族一元醇部分醚化或全部醚化而得到的產(chǎn)物。根據(jù)采用的氨基化合物的不同可分為四類(lèi)：脲醛樹(shù)脂、三聚氰胺樹(shù)脂、苯代三聚氰胺樹(shù)脂、共聚樹(shù)脂。在氨基樹(shù)脂整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，主要

20、發(fā)生了三個(gè)化學(xué)反應(yīng)：p加成反應(yīng)(羥甲基化反應(yīng))氨基化合物和醛類(lèi)(主要是甲醛)的加成反應(yīng)可在堿或酸的催化下進(jìn)行，其反應(yīng)速率與pH值、溫度、反應(yīng)物的比例以及反應(yīng)時(shí)間有關(guān)。NH2C ONH2+ H2C=OHO-NHC ONH2CH2OH+ H2C=ONHC ONHCH2OHCH2OH*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料30p縮聚反應(yīng)羥甲基衍生物在酸性催化劑存在下，可與氨基化合物的酰胺基或羥甲基縮合，生成亞甲基鍵。含羥甲基越多的羥甲基衍生物，它們分子間的縮聚反應(yīng)越慢。反之，羥甲基少的，分子中活性氫原子多，分子間的縮聚反應(yīng)越快。p醚化反應(yīng)羥甲基衍生物低聚物具有親水性，不溶于有機(jī)溶劑，因此不能用于涂料，必須經(jīng)過(guò)醇類(lèi)醚化改性

21、，醚化后的樹(shù)脂中具有一定數(shù)量的烷氧基，使原有分子的極性降低，并獲得在有機(jī)溶劑中的溶解性，并作為涂料交聯(lián)劑使用。NH CH2OHNH CH2+H+NH CH2N CH2+H2ONH CH2OH+HOCH2NH+NH CH2O CH2N+H2O*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料31甲醚化，甲醚化，樹(shù)脂具有水溶性，具有快固性，可用于水性涂料中作交聯(lián)劑；亦可與溶劑型醇酸樹(shù)脂并用。乙醚化，乙醚化，樹(shù)脂可溶于乙醇，它的固化速度慢于甲醚化產(chǎn)物。辛醚化辛醚化，因其本身極性小，和羥甲基(CH2OH)反應(yīng)緩慢，所以需先以低級(jí)醇(甲醇或丁醇)醚化，然后再與辛醇經(jīng)醚交換反應(yīng)，才能制得辛醚化樹(shù)脂。由此可見(jiàn)，單元醇的分子鏈越長(zhǎng)，醚化物可

22、溶解性越好，但固化速度更慢。丁醚化，丁醚化，樹(shù)脂在溶解性、混溶性、固化性、涂膜性能和成本等方面都較理想，又因原料易得，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便，所以與溶劑型涂料相配合的交聯(lián)劑常采用丁醇醚化的氨基樹(shù)脂。醚化反應(yīng)是在弱酸性條件下，在過(guò)量丁醇中進(jìn)行的，過(guò)量的丁醇有利于醚化反應(yīng)進(jìn)行，未反應(yīng)的丁醇可作為溶劑。必須指出的是，在弱酸性條件下，醚化反應(yīng)和縮聚反應(yīng)是同時(shí)進(jìn)行的。NHCH2O H+HO RH+NHCH2O R+H2O*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料32氨基樹(shù)脂特點(diǎn)及應(yīng)用：氨基樹(shù)脂特點(diǎn)及應(yīng)用：?jiǎn)为?dú)固化的涂膜硬而脆，且附著力差，主要作為交聯(lián)劑與其它基體樹(shù)脂如醇酸樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂等配合使用，用于提高基體樹(shù)脂的

23、硬度、光澤、耐化學(xué)藥品性、烘干速度。氨基樹(shù)脂的固化氨基樹(shù)脂的固化自縮合反應(yīng)：烷氧甲基、羥甲基、亞胺基三種反應(yīng)官能團(tuán)。NH CH2OHNH CH2+H+NH CH2N CH2+H2ONH CH2OH+HOCH2NH+NH CH2O CH2N+H2O*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料33p酚醛樹(shù)脂酚醛樹(shù)脂(Phenolic Resin)酚醛樹(shù)脂：由苯酚和甲醛在催化條件下縮聚，經(jīng)中和、水洗而制成的樹(shù)脂。OHHCHOOHCH2OHOHCH2OHCH2OHHCHOOHCH2OHHOH2CCH2OHHCHOHOCH2OHOHCH2OHCH2OH+HOCH2OCH2CH2OHOHHCHOHOCH2CH2OHOHHOCH2O

24、H+OHCH2OHH2O*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料34以松香改性的酚醛樹(shù)脂、丁醇醚化的酚醛樹(shù)脂以及對(duì)叔丁基酚醛樹(shù)脂、對(duì)苯基酚醛樹(shù)脂均與桐油、亞麻子油混溶后所形成的涂料。前兩者用于配制低、中級(jí)油漆，后兩者用于配制高級(jí)油漆。 酚醛樹(shù)脂涂料有三種：醇溶性酚醛樹(shù)脂漆、改性酚醛樹(shù)脂漆、油溶性純酚醛樹(shù)脂漆。HOOHH松香結(jié)構(gòu)松香結(jié)構(gòu)*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料35p 環(huán)氧樹(shù)脂環(huán)氧樹(shù)脂(Epoxy Resin)什么是環(huán)氧樹(shù)脂？什么是環(huán)氧樹(shù)脂？凡分子結(jié)構(gòu)中含有環(huán)氧基團(tuán)的高分子化合物統(tǒng)稱(chēng)為環(huán)氧樹(shù)脂。但通常是指環(huán)氧氯丙烷和二酚基丙烷(雙酚A)的縮聚物。未固化前一般是線(xiàn)型分子。未固化前一般是線(xiàn)型分子。CCH3CH3HOOHH2COC

25、H CH2Cl環(huán)氧氯丙烷雙酚A+H2COCH CH2CCH3CH3OO CH2CH CH2OHCCH3CH3OOCH2CH CH2ONaOHn*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料36環(huán)氧樹(shù)脂聚合度環(huán)氧樹(shù)脂聚合度n值與分子量、環(huán)氧當(dāng)量、熔點(diǎn)的關(guān)系值與分子量、環(huán)氧當(dāng)量、熔點(diǎn)的關(guān)系可以通過(guò)調(diào)節(jié)雙酚可以通過(guò)調(diào)節(jié)雙酚A結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂性能進(jìn)行調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂性能進(jìn)行調(diào)節(jié)CCH3CH3HOOH四溴雙酚ABrBrBrBrBrBrBrBr提高環(huán)氧樹(shù)脂的阻燃性能*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料37環(huán)氧當(dāng)量：環(huán)氧當(dāng)量：含一當(dāng)量環(huán)氧基的環(huán)氧樹(shù)脂克數(shù)。含一當(dāng)量環(huán)氧基的環(huán)氧樹(shù)脂克數(shù)。環(huán)氧值：環(huán)氧值：每每100克環(huán)氧樹(shù)脂所含環(huán)氧基團(tuán)的當(dāng)量數(shù)?？谁h(huán)氧樹(shù)脂

26、所含環(huán)氧基團(tuán)的當(dāng)量數(shù)。對(duì)于雙酚對(duì)于雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧當(dāng)量和環(huán)氧值的換算：型環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧當(dāng)量和環(huán)氧值的換算：環(huán)氧樹(shù)脂表征參數(shù)：環(huán)氧樹(shù)脂表征參數(shù)：環(huán)氧樹(shù)脂粘度：環(huán)氧樹(shù)脂粘度：測(cè)定方法包括杯式黏度計(jì)、旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)、毛細(xì)管黏度計(jì)和落球式黏度計(jì)。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料38u 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)異的黏結(jié)力、耐化學(xué)藥品、防腐蝕和耐水、涂膜附著力優(yōu)良、熱穩(wěn)定性好、電絕緣性好。固化后的環(huán)氧樹(shù)脂具有良好的物理化學(xué)性能，變定收縮率小，制品尺寸穩(wěn)定性好，硬度高，柔韌性較好，對(duì)堿及大部分溶劑穩(wěn)定。u 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：耐候性差、易粉化、涂膜豐滿(mǎn)度不好，不適宜用作戶(hù)外或高裝飾性涂料。環(huán)氧樹(shù)脂涂料特性環(huán)氧樹(shù)脂涂料特性：*現(xiàn)代精細(xì)化工

27、涂料39環(huán)氧樹(shù)脂分類(lèi)與型號(hào)環(huán)氧樹(shù)脂分類(lèi)與型號(hào)：環(huán)環(huán)氧氧樹(shù)樹(shù)脂脂u 縮水甘油醚型環(huán)氧樹(shù)脂縮水甘油醚型環(huán)氧樹(shù)脂u 縮水甘油酯型環(huán)氧樹(shù)脂縮水甘油酯型環(huán)氧樹(shù)脂u 縮水甘油胺型環(huán)氧樹(shù)脂縮水甘油胺型環(huán)氧樹(shù)脂u 脂肪族環(huán)氧樹(shù)脂脂肪族環(huán)氧樹(shù)脂H2COCH CH2CCH3CH3OO CH2CH CH2OHCCH3CH3OOCH2CH CH2OnOCH2OOCH2OCH CH2OCH CH2ONCH2CH CH2ORRCH2CHOCH2N2CH2NCH2CH CH2O2COOCH2OCH3H3COOCH CH2OCH2CHCH CH2CH2OCHCHCH2Ou 環(huán)氧化烯烴環(huán)氧化烯烴u 新型環(huán)氧樹(shù)脂新型環(huán)氧樹(shù)脂CH

28、2CHOCH2NNRROOCH2CH CH2ONORNOOOOO*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料40胺類(lèi)固化劑交聯(lián)反應(yīng)胺類(lèi)固化劑交聯(lián)反應(yīng)CH CH2O+ RNH2CH CH2OHNRCH2CHOHCH CH2O+ R2NHCH CH2OHNRRCH CH2O+ R3NCH CH2On胺用量計(jì)算胺用量計(jì)算伯胺、仲胺固化劑用量是以氨基上的一個(gè)活潑氫原子與樹(shù)脂中一個(gè)環(huán)氧基相對(duì)應(yīng)為依據(jù)。其中其中G為為100克環(huán)氧樹(shù)脂所需胺的克數(shù)，克環(huán)氧樹(shù)脂所需胺的克數(shù)，M為胺的分子量，為胺的分子量，Hn為氨基上活潑氫原子總數(shù)，為氨基上活潑氫原子總數(shù)，E為環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧值。為環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧值。其中其中G為為100克環(huán)氧樹(shù)脂所需胺的克

29、數(shù)，克環(huán)氧樹(shù)脂所需胺的克數(shù)，Q1為活潑氫當(dāng)量為活潑氫當(dāng)量(胺的摩爾質(zhì)量胺的摩爾質(zhì)量/活潑氫原子數(shù)活潑氫原子數(shù))，Q2為環(huán)氧當(dāng)量。為環(huán)氧當(dāng)量。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料41胺加成物用量的計(jì)算胺加成物用量的計(jì)算胺加成物常用胺值表示含胺量的多少。胺值相當(dāng)于1克樣品中的堿度的氫氧化鉀的毫克數(shù)，由胺值可以計(jì)算出胺當(dāng)量。由胺當(dāng)量可以計(jì)算出活潑氫當(dāng)量。其中Nn為胺加成物的氮原子數(shù)，Hn為胺加成物的活潑氫原子數(shù)。叔胺用量叔胺無(wú)活潑氫，作固化劑的用量一般為5-15%，但很少單獨(dú)使用，主要用作促進(jìn)劑，如作為酸酐固化催化劑時(shí)，一般加樹(shù)脂重量的0.1-3%，常用的有芐基二甲胺和2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30

30、)。NOHNNN*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料42咪唑用于環(huán)氧樹(shù)脂的交聯(lián)咪唑用于環(huán)氧樹(shù)脂的交聯(lián)HNNCH3C2H5OCH2+HNNCH3C2H5CH2CHONNCH3C2H5CH2CHOHOCH2NNCH3C2H5CH2CHOHH2CHCOOCH2交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)聚合物*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料43酸酐固化劑的交聯(lián)反應(yīng)酸酐固化劑的交聯(lián)反應(yīng)二元酸及其酸酐可以作為環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑，固化后樹(shù)脂具有較好的機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性，但固化后樹(shù)脂含有酯鍵，容易被堿侵蝕。特點(diǎn)：特點(diǎn)：固化時(shí)放熱量低，使用期限長(zhǎng)，要在較高溫下烘烤才能完全固化。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：易升華、易吸水、使用不方便。涂料中常使用液體的酸酐加成物，如順丁烯二酸酐和桐油加成物。環(huán)氧樹(shù)

31、脂用其它樹(shù)脂的交聯(lián)固化環(huán)氧樹(shù)脂用其它樹(shù)脂的交聯(lián)固化利用環(huán)氧樹(shù)脂中易反應(yīng)的羥基和環(huán)氧基和其它樹(shù)脂中的反應(yīng)基團(tuán)反應(yīng)，如聚酰胺、酚醛樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂、醇酸樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂、含異氰酸酯基的聚氨酯樹(shù)脂等，可以得到不同性能的改性環(huán)氧樹(shù)脂。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料44p 聚氨酯樹(shù)脂聚氨酯樹(shù)脂(Polyurethane Resin)主鏈含NHCOO重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的一類(lèi)聚合物 。英文縮寫(xiě)PU。由異氰酸酯(單體)與羥基化合物聚合而成。CH3NCONCOCH2OCNNCOOCNNCO工業(yè)常用的二異氰酸酯工業(yè)常用的二異氰酸酯如用二醇可得線(xiàn)型聚氨酯如用二醇可得線(xiàn)型聚氨酯如用多元醇可得交聯(lián)聚氨酯如用多元醇可得交聯(lián)聚氨酯化學(xué)結(jié)構(gòu)特征

32、：化學(xué)結(jié)構(gòu)特征：氨基甲酸酯鍵、酯鍵、醚鍵、不飽和油脂雙鍵、縮二脲鍵、脲基甲酸酯鍵等。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料45濕固化聚氨酯體系：濕固化聚氨酯體系：利用端基的異氰酸酯預(yù)聚物與大氣中的濕氣發(fā)生反應(yīng)交聯(lián)成膜。加熱固化聚氨酯體系加熱固化聚氨酯體系(烘烤型或封閉型烘烤型或封閉型)：采用苯酚保護(hù)端基的異氰酸酯預(yù)聚物在加熱脫保護(hù)后與涂料中存在的羥基發(fā)生反應(yīng)而交聯(lián)?？捎糜诮^緣漆和烘干漆，漆膜耐磨性良好。OONHOHOHOCNOHOH聚氨酯交聯(lián)體系聚氨酯交聯(lián)體系*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料46單包裝聚氨酯體系單包裝聚氨酯體系(胺酯油)(聚氨酯醇酸樹(shù)脂)，用異氰酸酯代替醇酸樹(shù)脂合成中的二酸得到的聚合物，其性能由油種和油度決定。

33、雙包裝聚氨酯體系雙包裝聚氨酯體系，多羥基化合物預(yù)聚物為一組分，而另一組分為催化劑(叔胺)?？梢猿毓袒部梢约訜峁袒?，該混合組分的活化期相當(dāng)長(zhǎng)，允許合理的操作時(shí)間?！敬呋袒汀侩p包裝聚氨酯體系雙包裝聚氨酯體系，多羥基化合物預(yù)聚物為一組分，而另一組分為含有游離羥基的聚醚或聚酯。聚氨酯涂料的優(yōu)異性能符合涂料工業(yè)的資源、能源、無(wú)污染三前提及四E原則(Economy, Efficiency, Ecology, Energy)，具有好的發(fā)展前途。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料47p 溶劑型丙烯酸樹(shù)脂溶劑型丙烯酸樹(shù)脂丙烯酸樹(shù)脂特色及其常用單體丙烯酸樹(shù)脂特色及其常用單體丙烯酸樹(shù)脂特色：丙烯酸樹(shù)脂特色：色淺、耐候、耐光

34、、耐熱、耐腐蝕性好、保色保光性強(qiáng)、漆膜豐滿(mǎn)等。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料48熱固性丙烯酸樹(shù)脂熱固性丙烯酸樹(shù)脂熱固性丙烯酸涂料施工和溶劑揮發(fā)后，該樹(shù)脂中官能團(tuán)之間相互反應(yīng)或加熱固化成膜，所用反應(yīng)性官能團(tuán)有：羧基、羥基、酸酐、環(huán)氧化物、胺、異氰酸酯、烯酰胺等丙烯酸衍生物。熱固性丙烯酸樹(shù)脂特點(diǎn)：熱固性丙烯酸樹(shù)脂特點(diǎn)：固化前分子量低，易溶解，與其它樹(shù)脂混溶性好?？芍瞥刹煌?lèi)型(烘烤型、雙組份自干型等)的丙烯酸樹(shù)脂涂料。可以制成高固體分涂料，減少環(huán)境污染。良好的耐化學(xué)性、戶(hù)外耐久性、漆膜色淺豐滿(mǎn)、保光保色性好、過(guò)度烘烤不變色*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料49熱固性丙烯酸樹(shù)脂的官能單體和交聯(lián)劑熱固性丙烯酸樹(shù)脂的官能單體和交聯(lián)

35、劑熱固性丙烯酸樹(shù)脂交聯(lián)方式熱固性丙烯酸樹(shù)脂交聯(lián)方式*OOOH*OOOO*自反應(yīng)型：自反應(yīng)型：可單獨(dú)或在微量酸或胺催化劑存在下，加熱到一定程度，側(cè)鏈活性基團(tuán)之間交聯(lián)固化成膜。活性基：縮水甘油基、N-羥甲基、N-羥甲基醚、氨基甲酸酯、N-乙撐脲基等。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料50潛反應(yīng)型：潛反應(yīng)型：通過(guò)自身所帶的活性側(cè)鏈官能團(tuán)與添加的交聯(lián)劑進(jìn)行反應(yīng)，交聯(lián)劑至少應(yīng)有兩個(gè)官能團(tuán)?？梢酝ㄟ^(guò)改變樹(shù)脂側(cè)基和交聯(lián)劑來(lái)調(diào)節(jié)樹(shù)脂性質(zhì)。樹(shù)脂的潛反應(yīng)基團(tuán)：胺基、羧基、羥基、酰胺基、氨基甲酸酯等。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料51非轉(zhuǎn)化型成膜物非轉(zhuǎn)化型成膜物p 纖維素聚合物纖維素聚合物主要是纖維素的衍生物，如硝基纖維素、醋酸纖維素、醋酸丁

36、酸纖維素、乙基纖維素等。硝基纖維素可以溶于一系列溶劑，靠溶劑蒸發(fā)而成膜，也可加入增塑劑改善涂膜的柔韌性和附著力。所得涂膜耐水和耐稀酸，遇堿和濃酸分解。具有干燥快、涂膜光澤好、堅(jiān)硬耐磨、便于裝飾，適用于金屬、木材、皮革、織物等物件涂裝。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料52p 氯化橡膠氯化橡膠氯化橡膠是由天然橡膠或合成橡膠經(jīng)氯化改性后得到的橡膠衍生產(chǎn)品，是橡膠領(lǐng)域中第1個(gè)工業(yè)化的橡膠衍生物。具體過(guò)程是將素?zé)捘z溶解在氯仿或四氯化碳中，在80100oC氯化制得的，氯含量在6065%左右。氯化橡膠常與其它樹(shù)脂并用，使漆基具有耐水和耐化學(xué)藥品性，主要用于制備高度耐化學(xué)藥品或耐腐蝕的涂料。塑煉(Mastication)，

37、又稱(chēng)素?zé)捇蜍垷?，是指生膠在機(jī)械力、熱、氧等作用下，從強(qiáng)韌的彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿彳浨揖哂兴苄缘臓顟B(tài)，其目的是為了降低分子量、降低黏度以及降低粘流溫度并增加其可塑性(流動(dòng)性)。塑煉過(guò)的膠稱(chēng)為塑煉膠。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料53p 乙烯類(lèi)樹(shù)脂乙烯類(lèi)樹(shù)脂單取代乙烯及與其它類(lèi)乙烯共聚所得的聚合物，如PVC、PVA等，在涂料工業(yè)中占有很高的地位。PVC涂料：涂料：將PVC分散在烴類(lèi)或可塑的溶劑化介質(zhì)中形成有機(jī)溶膠和塑性溶膠而成涂層的形成：涂層的形成：將分散體噴涂在底材上而形成不連續(xù)的粒子，通過(guò)烘烤將這些粒子聚集而形成連續(xù)涂膜?？梢酝ㄟ^(guò)引入其它聚合單體來(lái)改變涂層的性質(zhì)。*Cl*Cl*OOCH3*ClOOCH3*OOO

38、增加溶解性增加溶解性增加粘附力增加粘附力*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料54ClClClClCl致密、結(jié)晶性樹(shù)脂致密、結(jié)晶性樹(shù)脂增加柔韌性增加柔韌性用于游泳池的涂裝用于游泳池的涂裝OHOO聚乙烯醇縮丁醛共聚物聚乙烯醇縮丁醛共聚物(PVB)OHOO聚乙烯醇縮甲醛共聚物聚乙烯醇縮甲醛共聚物聚乙烯醇縮丁醛PVB能溶于醇、酮、鹵代烴、酯等溶劑。所得到的薄膜可用于制作安全玻璃的夾層材料。也可用于金屬底層的防腐、防銹、防寒等，也可以用于陶瓷行業(yè)，用于木材的粘接。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料55涂料次要成膜物涂料次要成膜物次要成膜物次要成膜物顏料顏料(著色顏料和防銹顏料著色顏料和防銹顏料)體質(zhì)顏料體質(zhì)顏料(填料填料)顏料顏料的作用

39、：的作用：在涂料中起著著色、防銹、遮蓋等作用。顏料的分類(lèi)：顏料的分類(lèi)：按化學(xué)結(jié)構(gòu)按化學(xué)結(jié)構(gòu)，可分為無(wú)機(jī)顏料和有機(jī)顏料，按性質(zhì)按性質(zhì)，可分為著色顏料，防銹顏料和體質(zhì)顏料。按其來(lái)源按其來(lái)源，可分為天然和人造兩類(lèi)。天然顏料多源于天然礦物，如朱砂，石綠等。人造顏料多為無(wú)機(jī)或有機(jī)化學(xué)合物，如鐵紅，鉻黃，甲苯胺紅等。有機(jī)顏料具有顏色和鮮艷的色澤，但從許多性質(zhì)上來(lái)說(shuō)不及無(wú)機(jī)顏料，例如無(wú)機(jī)顏料對(duì)光的作用和大氣的影響較為穩(wěn)定，并可生成金屬免受腐蝕的涂料薄膜。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料56功能：防止金屬腐蝕提高漆膜對(duì)金屬表面的保護(hù)作用。其作用可以分為兩類(lèi)：物理性防銹和化學(xué)性防銹，其中化學(xué)性防銹顏料又可以分為緩蝕性和電化學(xué)

40、作用型兩種顏料。防銹顏料防銹顏料l 物理性防銹顏料物理性防銹顏料借助其細(xì)密的顆粒填充漆膜結(jié)構(gòu)，提高了漆膜的致密性，起到屏蔽作用，降低了漆膜滲透性，從而起防銹作用，最常用如氧化鐵紅。結(jié)構(gòu)呈片狀的顏料如鋁粉，玻璃鱗片等，可以在漆膜中形成薄片相隔，增加漆膜的封閉性，提高漆膜抗老化性能。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料57l 化學(xué)緩蝕作用的防銹顏料化學(xué)緩蝕作用的防銹顏料依靠化學(xué)反應(yīng)改變表面的性質(zhì)或反應(yīng)生成物的特性來(lái)達(dá)到防銹目的。它能與金屬表面發(fā)生作用如鈍化，磷化，產(chǎn)生新的表面膜層，鈍化膜，磷化膜等。這些薄膜的電極電位較原金屬為正，使金屬表面部份或全部避免了成為陽(yáng)極的可能性；另外薄膜上存在許多微孔，便于漆膜的附著。防

41、銹顏料還可以與某些漆料中的成分進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成性能穩(wěn)定，耐水性好的滲透性小的化合物。有些顏色料成膜過(guò)程中形成阻蝕型絡(luò)合物，提高了防銹效果。一般不能用于水下，否則易起泡。 常用的化學(xué)緩蝕顏料有鉛系顏料，鉻酸鹽顏料，磷酸鹽顏料等。l 起電化學(xué)作用的防銹顏料起電化學(xué)作用的防銹顏料最主要填料是鋅粉，富鋅漆在目前是大氣環(huán)境下和海洋工程中最為普遍最為重要的防銹底漆。只有在酸性環(huán)境下，腐蝕介質(zhì)易與鋅粉生成氫氣，才使用其它涂料。以鋅粉為顏料的富鋅漆，在鋼鐵表面形成導(dǎo)電的保護(hù)涂層。鋅的化學(xué)反應(yīng)在涂層表面形成鋅鹽及鋅的絡(luò)合物等，這些生成物是極難溶的穩(wěn)定化合物并沉積在涂層表面上，以防止氧、水和鹽類(lèi)的侵蝕，從而起到

42、防銹效果，使鋼鐵得到保護(hù)。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料58填料作用：填料作用：l增加涂料體積，起到填充作用，降低涂料成本。l提高涂料各方面的性能，在漆膜中，體質(zhì)顏料用來(lái)改善涂料的流平性、不滲透性、光澤度、改善涂膜的機(jī)械性能，使漆膜經(jīng)久堅(jiān)硬耐磨。l更有效地提高鈦白粉的遮蓋力，增加涂料的固體份含量，降低涂料的VOC值。填料填料填料，又稱(chēng)體質(zhì)顏料，不具有著色和遮蓋力。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料59遮蓋力遮蓋力(hiding power)：是指當(dāng)顏料在特定的涂料體系中被均勻地涂覆于物體表面時(shí)，遮蓋住該物體表面底色的能力。色漆的遮蓋力實(shí)現(xiàn)途徑：色漆的遮蓋力實(shí)現(xiàn)途徑：對(duì)光的吸收：如黑色顏料吸收任何波長(zhǎng)的光線(xiàn)，具有很強(qiáng)的遮蓋

43、能力；各種顯色顏料通過(guò)對(duì)不同波長(zhǎng)的光線(xiàn)進(jìn)行選擇性吸收達(dá)到遮蓋力；對(duì)光的散射：白色顏料不吸收任何光線(xiàn)，主要靠極強(qiáng)的散射作用體現(xiàn)遮蓋力。幾個(gè)概念幾個(gè)概念著色力：著色力：衡量著色劑改變漆膜顏色的能力，也就是某一種顏料與另一種顏料混合后形成顏色強(qiáng)弱的能力。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料60耐光性：耐光性：顏料在光的照射下，由于化學(xué)反應(yīng)或晶形改變而導(dǎo)致顏色不同程度的變化。如鋅鋇白光照后由于硫化鋅被還原為金屬鋅而導(dǎo)致其變暗，無(wú)光照時(shí)，金屬鋅氧化為氧化鋅后，暗灰色又消失。顏料對(duì)光和大氣的穩(wěn)定性是影響戶(hù)外用色漆的保色性、粉化性的重要因素。粉化性：粉化性：某些顏料(鈦白粉)制成漆膜后經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的暴曬，漆膜中的成膜物被破壞

44、，導(dǎo)致表面上的顏料從漆膜中脫落，形成粉末層，可以被擦掉或用水沖洗掉，這種現(xiàn)象就稱(chēng)為粉化。粉化的原因：顏料的光穩(wěn)定性和顏料的分散性。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料61顏料的加入量顏料的加入量配方中的顏料和填料的加入量對(duì)涂料使用范圍和涂膜性能起很大作用，研究顏料和基料量的關(guān)系非常重要。顏基比顏基比(Pigment Binder Ratio)：顏料(包括填料)重量與樹(shù)脂(油脂)重量之比。顏基比決定涂料的特性和使用范圍，如面漆的顏基比在0.250.9之間，而底漆在2.04.0之間，建筑物外墻涂料的顏基比在2.44.0之間，而內(nèi)墻涂料在4.07.0之間。顏料的體積濃度顏料的體積濃度(Pigment Volume C

45、oncentration，PVC)：顏料(包括填料)體積占涂料中所有固體體積的份額。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料62臨界顏料體積濃度臨界顏料體積濃度(Critical Pigment Volume Concentration, CPVC)當(dāng)顏料體積濃度達(dá)到一定時(shí)，涂膜性能如滲透性、抗起泡性、防腐蝕性、抗張強(qiáng)度、耐磨性等會(huì)發(fā)生顯著的變化，此時(shí)的顏料體積濃度為臨界體積濃度。處于CPVC時(shí)的任何一種涂料，可以認(rèn)為其主要成膜物剛好能潤(rùn)濕所有顏料粒子。PVCCPVC：成膜物不能完全潤(rùn)濕所有顏料，顏料只能松散地固定在基料膜中。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料63吸油值吸油值(OA)OA表示100g顏料形成均勻顏料糊時(shí)所吸收的精亞

46、麻仁油(酸值為7.58.5 mg KOH/g)，其大小決定于粒度分布、形狀、孔徑和表面性質(zhì)。它是顏料潤(rùn)濕特性的量度，常用來(lái)簡(jiǎn)便決定CPVC。比顏料體積濃度比顏料體積濃度( )比顏料體積濃度()：即顏料體積濃度與臨界體積濃度之比。1時(shí)，漆膜中存在空隙1時(shí)，顏料以分散形式存在于基料中。PVC對(duì)色漆性能影響示對(duì)色漆性能影響示意圖意圖*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料64有光漆的值很低，目的是保證基料過(guò)量，基料流向外層提供高的反射面，沒(méi)有過(guò)量突出粒子使入射光波被散射。用作建筑涂料的半光磁漆的值較高，可以降低建筑物的光澤度，有時(shí)甚至要加入消光劑或高吸油量的顏料。圖：圖：不同類(lèi)型涂料的最佳比顏料體積濃度*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料

47、65乳膠涂料的臨界顏料體積濃度乳膠涂料的臨界顏料體積濃度(LCPVC)影響LCPVC的主要因素包括乳膠粒大小和分布、乳液聚合物的玻璃化溫度(Tg)，助成膜劑(二醇類(lèi)化合物)種類(lèi)和數(shù)量。Tg越低，具有較高的LCPVC助成膜劑的量決定LCPVC值，當(dāng)用量最佳時(shí)，LCPVC的值最大；當(dāng)助成膜劑用量過(guò)大時(shí)乳膠粒子產(chǎn)生早期凝聚或凝聚過(guò)快現(xiàn)象，從而使涂膜中聚合物網(wǎng)絡(luò)松弛，導(dǎo)致LCPVC值降低。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料66顏料的分散顏料的分散顏料和填料在成膜物中的分散程度影響涂料的許多性質(zhì)，如涂膜的顏色光澤、耐久性以及涂料的貯存穩(wěn)定性等。顏料分散過(guò)程：顏料分散過(guò)程：顏料表面被顏料表面被基料潤(rùn)濕基料潤(rùn)濕將聚集的顏料

48、將聚集的顏料粒子打碎成單粒子打碎成單個(gè)粒子個(gè)粒子Step 1Step 2穩(wěn)定粒子穩(wěn)定粒子Step 3表面活性劑：促進(jìn)顏料和填料潤(rùn)濕和穩(wěn)定，其加入量一般為顏料總量的1%。顏料的分散設(shè)備：高速攪拌機(jī)、球磨機(jī)、砂磨機(jī)。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料67涂料的顏色配制原則涂料的顏色配制原則色相：色相：表示顏色在光譜的位置，如在RGB體系中，純黃色色相，在RGB色彩里，是由“R 255，G 255， B0”亮度：亮度：顏色的明暗，如淺藍(lán)色的亮度高而深藍(lán)色亮度低彩度：彩度：表示顏色接近中灰色的程度(彩色高者鮮明彩色低者陰灰色呆板)1905年Munsell提出了一種色彩的表示方法，以色相(H)、亮度(V)和彩度(C)來(lái)

49、表示顏色的特征，即HV/C。如8.5R5.67/8.2表示一種紅色，其色相為8.5R，亮度為5.67，彩度為8.2。只有當(dāng)兩種顏色的三個(gè)值相同時(shí)其顏色才相同。顏色的調(diào)配，根據(jù)需要的顏色，利用標(biāo)準(zhǔn)色卡、色板或漆樣，了解顏色的組成然后配色。包括顏色色相的調(diào)節(jié)，顏色彩度的調(diào)節(jié)，顏色亮度的調(diào)節(jié)。顏料的三原色還有紅、黃、藍(lán)(RYB) 三色和青、洋紅/品紅、黃(CMY)。 *現(xiàn)代精細(xì)化工涂料68溶劑和稀釋劑溶劑和稀釋劑p溶劑的溶解能力溶劑的溶解能力溶劑(包括混合溶劑)對(duì)樹(shù)脂溶解力可用目測(cè)或溶液的黏度來(lái)予以評(píng)價(jià)。對(duì)樹(shù)脂溶解力最大的溶劑所配制的漆黏度最小。稀釋劑是在涂料配方中加入的對(duì)聚合物局部溶解的溶劑或非溶

50、劑。其加入量有一定的限制，原則上以不引起不混或沉淀為限。同時(shí)還需要考慮混合溶劑揮發(fā)速度對(duì)涂膜性能的影響。p溶劑的閃點(diǎn)溶劑的閃點(diǎn)可燃性液體的閃點(diǎn)是有火星存在時(shí)其蒸氣能夠作火的最低溫度。它是溶劑可燃性難易的指標(biāo)。混合溶劑的閃點(diǎn)與其組分中最低閃點(diǎn)的溶劑接近。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料69p溶劑的揮發(fā)速率溶劑的揮發(fā)速率選擇溶劑的重要指標(biāo)選擇溶劑的重要指標(biāo)對(duì)于非轉(zhuǎn)化型涂料而言，溶劑揮發(fā)太快會(huì)導(dǎo)致涂料流動(dòng)性變差、影響漆膜的表面特征，而溶劑揮發(fā)太慢將延長(zhǎng)干燥時(shí)間。為什么有時(shí)候溶劑型涂料在施工過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)漆膜“發(fā)白”現(xiàn)象？為什么溶劑型涂料噴涂施工時(shí)經(jīng)常遇到“干噴”現(xiàn)象？了解溶劑特別是混合溶劑的揮發(fā)速度對(duì)優(yōu)化涂料配方非

51、常重要。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料70混合溶劑的溶度參數(shù)：近似地用各組分的溶解度參數(shù)及其體積分?jǐn)?shù)的乘積之和代替。為各組分的體積分?jǐn)?shù)溶解度參數(shù)相近原理：溶解度參數(shù)相近原理：如果混合溶劑的溶度參數(shù)和聚合物的溶度參數(shù)相近或相等時(shí)，這一聚合物就能溶解。某聚氨酯的溶度參數(shù)為10.3，試問(wèn)二甲苯或-丁內(nèi)酯能否將其溶解？其中二甲苯 = 8.8；或-丁內(nèi)酯 = 12.6。混合溶劑解決混合溶劑解決以二甲苯的體積分?jǐn)?shù)為，通過(guò)聯(lián)立方程可以求出最佳體積分?jǐn)?shù)配比。8.8 + 12.6(1- ) = 12.6 = 0.33*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料71試驗(yàn)結(jié)果：氯仿和二氯甲烷是聚碳酸酯的良溶劑；環(huán)己酮和四氫呋喃是聚氯乙烯的良溶劑CClH

52、. O聚氯乙烯環(huán)己酮O COO.ClCClHCl 氯仿聚碳酸酯溶劑化原則溶劑化原則溶劑化是指溶劑分子對(duì)溶質(zhì)分子產(chǎn)生的相互作用，當(dāng)作用力大于溶質(zhì)分子的內(nèi)聚力時(shí)，便使溶質(zhì)分子彼此分開(kāi)而溶于溶劑中。如極性分子和聚合物的極性基團(tuán)相互吸引而產(chǎn)生溶劑化作用，使聚合物溶解。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料72NHOONH尼龍 66CN聚丙烯腈DMF和和DMSO苯酚和甲醇苯酚和甲醇極性相似原則極性相似原則即極性相近的物質(zhì)可以互溶。強(qiáng)極性聚合物只能選擇強(qiáng)的親電試劑和親核試劑才可能溶解。如汽車(chē)漆中極性比較高的氨基漆一般選擇極性比較高的丁醇等做溶劑。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料73在實(shí)際工作中，要將溶度參數(shù)相近原則、極性相似原則和溶劑化原

53、則三者結(jié)合來(lái)考慮并進(jìn)行試驗(yàn)才能找到最合適的溶劑配方。在設(shè)計(jì)漆用溶劑配方時(shí)，除考慮溶解力以外，還必須考慮蒸發(fā)速度、其它理化性能如毒性、來(lái)源、價(jià)格等問(wèn)題。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料74添加劑添加劑改善涂料性能改善涂料性能添加劑加入的目的：添加劑加入的目的：提高涂膜性能、保證在運(yùn)輸過(guò)程中顏填料在介質(zhì)中的分散性和穩(wěn)定性、以及施工時(shí)涂料的流平性和防流掛性。增稠劑和防流掛劑增稠劑和防流掛劑能夠通過(guò)次價(jià)鍵使涂料產(chǎn)生網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而使涂料獲得觸變性的添加劑，稱(chēng)之為增稠劑劑、防流掛劑、觸變劑。增稠劑的作用：增稠劑的作用：解決在涂料施工時(shí)所要求的低粘度和施涂后涂膜所要求的適當(dāng)厚度且無(wú)流掛現(xiàn)象的矛盾問(wèn)題。當(dāng)增稠劑加入后，借助

54、次價(jià)鍵作用使載色劑或分散體系形成松散的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使涂料穩(wěn)定，便于運(yùn)輸和存放，當(dāng)在攪拌或施涂等高剪切力作用時(shí)，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)破壞，黏度降低，易于施工，除去外力后，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)又恢復(fù)，黏度再度上升，可以防止流掛。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料75表面活性劑的增稠和防流掛機(jī)理：表面活性劑的增稠和防流掛機(jī)理：由表面活性劑組成的增稠劑和防流掛劑是通過(guò)吸附在顏料或填充劑上，使顏料慢慢地形成絮凝結(jié)構(gòu)。不同表面活性劑作用的差別：不同表面活性劑作用的差別：p對(duì)載色劑親和性小、對(duì)顏料浸潤(rùn)性差、表面張力大的表面活性劑，能促進(jìn)凝聚，導(dǎo)致流動(dòng)性降低，屈服值上升p對(duì)顏料潤(rùn)濕性好、顏料與載色劑之間的表面張力小的表面活性劑，能使粒子分散良好，屈服

55、值降低。適當(dāng)利用表面活性劑的這種雙重作適當(dāng)利用表面活性劑的這種雙重作用，能在涂料中形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，用，能在涂料中形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生增稠或防止流掛以及促進(jìn)分散產(chǎn)生增稠或防止流掛以及促進(jìn)分散的效果。的效果。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料76防沉降劑防沉降劑防沉降劑的作用防沉降劑的作用解決涂料配方中無(wú)機(jī)顏料分散相與有機(jī)介質(zhì)的比重差異大而使涂料在運(yùn)輸貯存過(guò)程中出現(xiàn)凝聚、沉降分離和結(jié)塊而導(dǎo)致的分散體系不均勻以及在涂膜中出現(xiàn)色差、發(fā)花、光澤差異等不良問(wèn)題。防沉降劑的作用機(jī)理防沉降劑的作用機(jī)理少量防沉降劑的加入，能賦予載色劑或分散系統(tǒng)以輕度的觸變性，其結(jié)構(gòu)化特點(diǎn)在于隨著顏料的沉降而增強(qiáng)，最終能使沉降停止。結(jié)構(gòu)化好則沉

56、淀柔軟、松散，容易再分散。有時(shí)候可以使用與增稠劑和防流掛劑相同的添加劑，但其量相對(duì)較少。常用的防沉降劑常用的防沉降劑膨潤(rùn)土、有機(jī)膨潤(rùn)土、金屬皂、氫化蓖麻油蠟、二芐叉山梨糖醇、聚氧化乙烯(1500-3000)、蓖麻油、高級(jí)脂肪醇的硫酸化物、磷酸化物的金屬鹽、銨鹽、松香、松香衍生物、脂肪酸、環(huán)烷酸以及它們的金屬鹽、烷基銨鹽等。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料77防浮色劑和防發(fā)花劑防浮色劑和防發(fā)花劑發(fā)花發(fā)花是指涂料涂布后多種顏色分布不均而顯示出條文的現(xiàn)象浮色浮色是指施涂后混合顏料的一種或幾種發(fā)生分離而在表面呈現(xiàn)的層狀色差現(xiàn)象(上層與下層的顏色完全不同)涂膜發(fā)花涂膜發(fā)花涂膜浮色涂膜浮色產(chǎn)生發(fā)花和浮色的原因：產(chǎn)生發(fā)花

57、和浮色的原因：涂料混合分散體系中的一種顏料發(fā)生凝聚或不同顏料的活動(dòng)性存在差異。解決涂膜發(fā)花和浮色的方法解決涂膜發(fā)花和浮色的方法防浮色劑和防發(fā)花劑防浮色劑和防發(fā)花劑解決途徑是使顏料具有完全相同的流動(dòng)行為。如使用浸潤(rùn)分散劑或防浮色劑使顏料在涂膜中形成穩(wěn)定的凝聚膠體結(jié)構(gòu)，或?qū)︻伭线M(jìn)行表面處理或表面改性。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料78流平劑流平劑流平劑流平劑是旨在使涂料流動(dòng)形成光滑涂面，解決刷涂時(shí)殘留刷痕，噴涂時(shí)發(fā)生橘皮狀表面，高速輥涂時(shí)出現(xiàn)輥痕，以及涂膜表面凝結(jié)過(guò)快而造成的凹隆或起泡等問(wèn)題的輔助劑。流平劑的作用：流平劑的作用：降低表面張力或界面張力，以提高涂料對(duì)被涂物體的浸潤(rùn)性，同時(shí)提高涂料系統(tǒng)內(nèi)的分散性，

58、消滅貝納爾旋流窩形成并降低涂料系統(tǒng)的流變指數(shù)。油性涂料常用的流平劑油性涂料常用的流平劑：芳香烴、酮類(lèi)、酯類(lèi)等高沸混合物、丙烯酸酯類(lèi)流平劑(6000-20000)、含氟表面活性劑、改性有機(jī)硅樹(shù)脂、有機(jī)硅表面活性劑等。*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料79水溶性涂料水溶性涂料水溶性涂料水溶性涂料是指以水溶性聚合物為成膜物的涂料，包括水溶性自干型或低溫烘干型涂料、電沉積涂料(陽(yáng)極電沉積涂料、陰極電沉積涂料)和無(wú)機(jī)高分子涂料(如水玻璃為成膜物的涂料)等。水溶性樹(shù)脂成膜物的合成水溶性樹(shù)脂成膜物的合成合成原理：合成原理：通過(guò)高分子反應(yīng)向聚合物的大分子鏈上導(dǎo)入一定量的強(qiáng)親水基團(tuán)如-COOH、-OH、-NH2、-O-、-SO

59、3H、-CONH2、-CH2OH等，然后成鹽。水溶性醇酸樹(shù)脂水溶性醇酸樹(shù)脂利用不飽和醇酸樹(shù)脂中的不飽和油脂(桐油、亞麻油、豆油、脫水蓖麻油等)與順丁烯二酸酐進(jìn)行D-A反應(yīng)或油脂的-活潑氫與順酐進(jìn)行加成反應(yīng)制得。水溶性丙烯酸樹(shù)脂水溶性丙烯酸樹(shù)脂丙烯酸酯和丙烯酸的共聚物*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料80水溶性聚氨酯水溶性聚氨酯p陰離子水溶性環(huán)氧樹(shù)脂通常選用羥基含量高的環(huán)氧樹(shù)脂作為骨架結(jié)構(gòu)材料，用不飽和脂肪酸進(jìn)行酯化制得環(huán)氧酯，再以不飽和酸(酐)與環(huán)氧樹(shù)脂中脂肪酸上的雙鍵加成而引入羧基。p陽(yáng)離子水溶性環(huán)氧樹(shù)脂：環(huán)氧樹(shù)脂先與異氰酸酯預(yù)聚物或丙烯酸聚合物反應(yīng)，得到含有羥基、羧基和氨(胺)基的樹(shù)脂。p也可以采用接枝聚

60、合的方法將丙烯酸、甲基丙烯酸引入環(huán)氧樹(shù)脂中。水溶性環(huán)氧樹(shù)脂水溶性環(huán)氧樹(shù)脂首先將過(guò)量的多元醇與脂肪酸酯化制成半酯，再將其與二異氰酸酯反應(yīng)，隨后加入多元酸酐進(jìn)一步酯化。也可加入堿中和成鹽以提高其水溶性。聚醋酸乙烯酯通過(guò)皂化制取聚乙烯醇，也可以用活潑氫化合物和甲醛反應(yīng)，如水性脲醛樹(shù)脂、水性酚醛樹(shù)脂等。水溶性含羥基樹(shù)脂水溶性含羥基樹(shù)脂*現(xiàn)代精細(xì)化工涂料81水溶性涂料的固化水溶性涂料的固化自交聯(lián)自交聯(lián)加交聯(lián)劑交聯(lián)加交聯(lián)劑交聯(lián)微量催化劑存在下加熱，樹(shù)脂側(cè)基脫水或脫氨(胺)形成高度交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，如含烯丙基醚、環(huán)氧基、羥甲基或烷氧基甲基側(cè)鏈聚合物。添加至少含兩個(gè)活性基的交聯(lián)劑與樹(shù)脂進(jìn)行交聯(lián)固化反應(yīng)，如含羧基