涂料工藝筆記

word文檔精品文檔分享?涂料工藝?涂料工藝第一章緒論第一節(jié)涂料的開展概況一、定義涂料〔coating〕：涂于物體外表能形成具有保護、裝飾或特殊性能〔如絕緣、防腐、標志等〕固態(tài)涂膜的一類液體或固體材料。二、開展概況1.油漆paint30年代：醇酸樹脂60年代：聚氨酯2.涂料coating40年代：環(huán)氧、有機硅70年代：粉未涂料20年代硝基纖維素50年代：聚丙烯酸酯80年代：基團轉(zhuǎn)移聚合方法目前1)功能性涂料：耐溫、防火、示溫、導(dǎo)電、磁性、耐磨、潤滑、吸波；2〕用生物學(xué)方法合成高分子原料三、開展趨勢原材料的變化原始涂料〔天然礦物 +色素〕→油性涂料〔油、松香〕→天然樹脂〔大漆、蟲膠〕→合成樹脂→？形態(tài)的變化溶劑型水性化高固體份化無溶劑化粉未化制造技術(shù)手工管道化密閉化連續(xù)化自動化涂料品種多樣化；系列化；功能化；半永久化第二節(jié)涂料的功能保護裝飾標志特殊功能第三節(jié)涂料的根本組成及其作用涂料的根本組成可用以下圖示意：干性油dryingoil油料半干性油semidryingoil主要成膜物質(zhì)不干性油primaryfilmformer樹脂天然naturalresin人造syntheticresin著色顏料〔有機、無機〕顏料pigment涂料次要成膜物質(zhì)防銹顏料secondaryfilmformerrust-inhibitingpigment體質(zhì)顏料〔填料〕extender,fillerword文檔精品文檔分享稀料溶劑solvent助溶劑cosolventdiluent稀釋劑thinner輔助成膜物質(zhì)assistantfilmformer增塑劑plasticizer催干劑drier固化劑curingagent抗結(jié)皮劑antiskinningagent防霉劑mildewproofagent防污劑antifoulingadditiveword文檔精品文檔分享第四節(jié)涂料的分類與命名一、涂料有以下一些分類法：用途：家具漆、建筑漆、船舶漆、汽車漆、電氣絕緣漆等。施工方法：涂刷用漆、噴漆、浸涂漆。電泳漆等。施工工序：膩子、底漆、二道底漆、面漆、罩光漆等。word文檔精品文檔分享?涂料工藝?形態(tài)：溶劑型漆、水溶性漆、水乳膠漆、粉末涂料、高固體份涂料、無溶劑涂料等。外觀：大紅漆、黑漆、有光漆、無光漆、半光漆、皺紋漆等。二、涂料分類國家標準：?涂料產(chǎn)品分類、命名和型號?國家標準GB2705-92命名原那么：涂料全名＝顏色或顏料名稱+成膜物質(zhì)名稱+根本名稱e.g.紅硝基磁漆、鐵紅酚醛底漆涂料型號：涂料型號＝成膜物質(zhì)代號+根本名稱代號+序號代號表1.1成膜物質(zhì)分類及命名代號命名代涂料類別主要成膜物質(zhì)號Y油性漆類天然動植物油、清油、合成油T天然樹脂漆松香、蟲膠、乳酪素、動物膠、大漆類F酚醛漆類酚醛樹脂、改性酚醛樹脂、甲苯樹脂L瀝青漆類天然瀝青、煤焦瀝青、石油瀝青C醇酸漆類醇酸樹脂及改性醇酸樹脂A氨基漆類脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂Q硝基漆類硝基纖維素、改性硝基纖維素M纖維素漆類芐基纖維、乙基纖維、羥甲基纖維、乙酸纖維、乙酸丁酸纖維G過氯乙烯漆過氯乙烯樹脂、改性過氯乙烯樹脂類X乙烯漆類氯乙烯共聚樹脂、聚乙酸乙烯及其共聚物、聚乙烯醇縮醛樹脂、含氯樹脂、氯化聚丙烯、石油樹脂B丙烯酸漆類丙烯酸樹脂Z聚酯漆類不飽和聚酯、聚酯H環(huán)氧漆類環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧樹脂S聚氨酯漆類聚氨酯W元素有機漆有機硅、有機氟樹脂類J橡膠漆類天然橡膠、合成橡膠及其衍生物E其他漆類聚酰亞胺、無機高分子材料表1.2涂料根本名稱代號代號根本名稱代號根本名稱代號根本名稱00清油01清漆02厚漆03調(diào)合漆04瓷漆05粉未涂料06底漆07膩子09大漆11電泳漆12乳膠漆13水溶性漆14透明漆15斑紋漆、裂紋漆、桔紋漆16錘紋漆17皺紋漆18金屬漆、閃光漆20鉛筆漆22木器漆23罐頭漆24家電用漆26自行車漆27玩具漆28塑料用漆30〔浸漬〕絕緣漆31〔覆蓋〕絕緣漆32抗弧磁漆、互感器漆33〔粘合〕絕緣漆34漆包線漆35硅鋼片漆36電容器漆37電阻漆、電位器漆38半導(dǎo)體漆39電纜漆、其他電工漆40防污漆41水線漆42甲板漆43船殼漆44船底漆45飲水艙漆46油艙漆47車間〔預(yù)涂〕底漆50耐酸漆、耐堿漆52防腐漆53防銹漆54耐油漆55耐水漆60防火漆61耐熱漆62示溫漆63涂布漆64可剝漆65卷材涂料66光固化涂料67隔熱涂料70機床漆71工程機械用漆72農(nóng)機用漆73發(fā)電、輸配電設(shè)備用漆77內(nèi)墻涂料78外墻涂料79屋面防水涂料80地板漆、地坪漆82鍋爐漆83煙囪漆84黑板漆86標志漆、路標漆87汽車漆〔車身〕88汽車漆〔車盤〕89其他汽車漆90汽車修補漆93集裝箱漆94鐵路車輛用漆95橋梁漆word文檔精品文檔分享?涂料工藝?96航空、航天用漆98膠液99其他表1.3涂料產(chǎn)品序號代號表涂料產(chǎn)品代號自干.烘干清漆、底漆、膩子1－29＞30有光1－4950－59磁漆半光60－6970－79無光80－8990－99清漆1－910－29有光磁漆30－4950－59專業(yè)用漆半光磁漆60－6465－69無光磁漆70－7475－79底漆80－8990－99實例全稱型號名稱成膜物質(zhì)根本名稱不同品種顏料或顏色+成膜物質(zhì)+根本名稱代號代號序號代號Q01－17硝基清漆17表示自干C04－2白醇酸磁漆2表示自干有光H52－98鐵紅環(huán)氧酚醛烘干防腐漆98表示烘干底漆G64－1過氯乙烯可剝漆1表示自干清漆Q86－31各色硝基標志漆31表示自干有光磁漆Y53－31紅丹油性防銹漆31表示自干有光磁漆輔助材料表1.4輔助材料的分類代號XFGTH名稱稀釋劑防潮劑催干劑脫漆劑固化劑第二章涂料配方的根本概念涂料配方的主要成分有：樹脂、顏料、溶劑和助劑第一節(jié)顏料體積濃度(PVC)和CPVC1.顏料體積濃度(PVC)PVC顏料的體積漆膜的體積各種色漆配方PVC值色漆品種PVC，%酚醛磁漆7~12醇酸磁漆3~20各種底漆40~55各種半光漆40~55各種無光漆45~60中油度的醇酸樹脂配制有光醇酸磁漆，黑色磁漆PVC約為2-3%，綠色磁漆PVC約為8-10%，白色磁漆約為16-18%。臨界顏料體積濃度(CPVC):樹脂恰好填滿全部空隙時的顏料體積濃度。CPVC是漆膜性能的轉(zhuǎn)折點，見以下圖2.1。word文檔精品文檔分享?涂料工藝?圖2.1涂料性質(zhì)在CPVC時的突變第二節(jié)CPVC的計算word文檔精品文檔分享CPVC1word文檔精品文檔分享OA193.5OA為顏料的吸油量；ρ為顏料的密度。OA為100克的顏料所能吸附的亞麻油量。2.1一般涂料的PVC值PVC/CPVC有光涂料0.05~0.6半光涂料0.6~0.85墻體涂料0.95~1.15第三節(jié)涂膜的枯燥與固化涂料的成膜過程就是將涂覆到被涂物外表的涂料由液態(tài)〔或粉末狀〕，轉(zhuǎn)化為無定形薄膜的過程。這一過程也稱作涂料的固化或涂料的枯燥。一、涂料的成膜機理〔一〕溶劑揮發(fā)型在這類涂料的枯燥成膜過程中不發(fā)生顯著的化學(xué)變化，溶劑揮發(fā)后殘留涂料組份形成涂膜。硝基漆、過氯乙烯漆都屬于這種類型，揮發(fā)過程包括下述兩個階段：第一階段是緊接涂裝后大量自由溶劑的揮發(fā)。第二階段是與成膜物連結(jié)比較結(jié)實的剩余溶劑的揮發(fā)?！捕橙橐耗坌腿橐菏侵讣毼⒌臉渲Ｗ印仓睆皆?.1~1mm之間〕以非均相的方式分散于連續(xù)相即介質(zhì)中的涂料體系。根據(jù)連續(xù)相介質(zhì)的不同，可分為水分散體和非水分散體，它的枯燥就是這些樹脂微粒的凝聚成膜。這個過程與溶劑揮發(fā)同時發(fā)生，其間也沒有顯著的化學(xué)變化。〔三〕縮合反響型由大分子量的具有線型分子鏈構(gòu)造的樹脂通過縮合反響形成交聯(lián)網(wǎng)狀構(gòu)造而固化成膜。屬于這一類型的有酚醛樹脂。氨基醇酸樹脂、脲醛樹脂等。下面以氨基醇酸烘漆為例說明其機理：word文檔精品文檔分享?涂料工藝?〔四〕聚合交聯(lián)型聚合交聯(lián)型涂料：靠聚合反響形成高分子化合物涂膜的涂料。特點是這種涂料施工時是低分子量的不飽和單體或其低聚物，枯燥固化時發(fā)生聚合反響而形成高分子涂膜。常見的有環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚氨酯樹脂涂料。聚合交聯(lián)型涂料又可分成以下幾種情況：樹脂與單體的自由基聚合CH=CHCH2CH2word文檔精品文檔分享RH2C=CHR-CH2-CHR-CH2-CH CH=CHCH2CH2word文檔精品文檔分享兩種低聚合度樹脂的聚合交聯(lián)-NH-CO-R-CO-NH-+CH2CHRCHCH2-N-CORCO-N-CH2-CH-R-CH-CH2OOOHOH3.氧化聚合型R-CH2-R1+O2R-CH-R1lightR-CH-R1+OHOOHO輻照聚合型XYuvX+Y二、涂膜的枯燥方式枯燥過程可分為三個階段：指觸干〔表干〕：涂層在被涂物外表經(jīng)一段時間后首先到達表干階段。其特征是用手指輕觸涂膜，涂膜不附在手指上。半硬干：表干后，溶劑揮發(fā)至根本完全，到達半硬階段。其特點是用手指輕按涂膜，在涂膜上不留有指痕。干透：涂膜到達完全枯燥階段。其特征是用手指強壓涂膜不留下指紋，用手指快速劃過涂膜，不留下劃痕。涂膜的枯燥方式可分為：自然枯燥自然枯燥是指將涂膜放置在大氣中常溫下枯燥固化。習(xí)慣又稱自干或氣干。自然枯燥僅適合于揮發(fā)型、乳液凝聚型、氧化聚合型及某些外加固化劑的聚合型涂料。加熱枯燥加熱枯燥可分為烘烤枯燥和強制枯燥。烘烤枯燥是指對烘烤型涂料的加熱枯燥，即對不加熱就不能枯燥的涂料的加熱枯燥。對能自然枯燥的涂料進展加熱以促進枯燥，縮短枯燥時間，那么稱作強制枯燥。按烘烤溫度，加熱枯燥可分為低溫〔<100℃〕、中溫〔100~150℃〕、高溫〔>150℃〕三段。表2.2加熱枯燥3個溫度X圍分段溫度X圍適用涂料低溫<100℃適用于強制性枯燥，即本來可以自然枯燥，但為縮短時間而烘烤和涂料，如硝基漆、某些醇酸樹脂等中溫100~150℃氨基醇酸、熱固性丙烯酸、環(huán)氧酯等高溫>150℃電泳涂料、粉末涂料、某些有機硅樹脂涂料照射枯燥word文檔精品文檔分享?涂料工藝?word文檔精品文檔分享照射枯燥分為紫外光固化和電子束固化。紫外光固化用的是波長在300~450nm之間的近紫外線，含word文檔精品文檔分享有光敏引發(fā)劑的涂膜受照射后產(chǎn)生游離基引發(fā)聚合反響。第三章涂料的根本組份涂料一般由主要成膜物質(zhì)〔油料、樹脂〕、次要成膜物質(zhì)〔顏料、填料〕、輔助成膜物質(zhì)〔助劑〕和揮發(fā)物質(zhì)組成。涂料組成中不含顏料和填料的透明體稱為清漆，含有顏填料的不透明體稱為色漆〔磁漆、調(diào)合漆、底漆〕，加有大量體質(zhì)顏料的稠厚漿狀體稱為膩子。第一節(jié)油一、油的組成主要成分是甘油的三脂肪酸酯，其構(gòu)造如下：CH2OCOR1CH2OCOR2CH2OCOR3其中R1、R2、R3是脂肪酸基，主要的脂肪酸有：硬脂酸CH3(CH2)16COOH油酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH亞油酸CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH桐油酸CH3(CH2)3CH=CHCH=CHCH=CH(CH2)7COOH亞麻酸CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH二、油的質(zhì)量碘值：表征油的干性的主要指標，也就是表征油中雙鍵含量多少。定義：100克油所能吸收碘的克數(shù)。以油酸為例：CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH+I2CH3(CH2)7CHCH(CH2)7COOHM=282M=254II25410090故油酸的碘值為：282三、油的種類根據(jù)枯燥性能和碘值，油可分成干性油、半干性油和不干性油三大類。干性油碘值在140以上，油分子中平均有六個雙鍵以上。特征：在空氣中就能被氧化枯燥成幾乎不溶于有機溶劑、加熱不軟化的膜。代表性的有桐油、亞麻仁油、梓油和蘇籽油。半干性油碘值在125－140，平均一分子中有4－6個雙鍵。特征：其涂膜能在空氣中枯燥但速度慢，漆膜軟，易溶于有機溶劑，漆膜變黃性小，適于制白色或淺色漆。常用的有豆油、玉米油、葵花籽油、棉籽油不干性油碘值在125以下，平均一分子中4個雙鍵以下。特征：在空氣中不能氧化枯燥成膜。適合于制造合成樹脂或氨基醇酸烘漆及增塑劑等。主要品種：蓖麻油、椰子油第二節(jié)顏料與體質(zhì)顏料2.1、顏料的根本性質(zhì)顏料：通常是粉狀，不溶于分散介質(zhì)的有色物質(zhì)，由于它有光學(xué)、保護、裝飾等性能而用于涂料中。體質(zhì)顏料：通常是白色或略帶顏色的折射率＜1.7的一類顏料。顏料的作用：使涂膜具有色彩。使涂膜能遮蓋起被涂的外表。增加涂膜的強度。改良涂膜的附著力。提高涂膜的耐久性或耐候性。降低光澤。調(diào)整色漆的流動性和施工性能。賦予涂膜某種特殊性能。顏料的一些性質(zhì)：顏色word文檔精品文檔分享?涂料工藝?顏料的顏色屬于其光學(xué)特性之一。是可見光照射到顏料上以后，顏料吸收了一局部光波，反射了一局部光波，顏料的顏色就是這局部反射光刺激人的眼睛，在人的大腦中產(chǎn)生的一種感覺。使用顏色特性符合要求的顏料是配制出符合用戶指定色彩的色漆產(chǎn)品的最根本的條件。紫棕色是由氧化鐵紅加炭黑調(diào)配而成，但是必須使用帶有紫色相的氧化鐵紅，如果是黃相的氧化鐵紅是不能配制出標準的紫棕的。日本五十菱輕型卡車的天蘭色是使用帶有紅色相的酞菁蘭調(diào)配的，如果使用帶有綠色相的酞菁蘭根本無法調(diào)配出來。所以顏料顏色是設(shè)計色漆裝飾性面色漆時至關(guān)重要的一項指標。遮蓋力顏料的遮蓋力是指在一種物體上涂覆色漆后，涂膜中的顏料能夠?qū)⒈煌扛驳耐獗碚谏w起來，使其不能顯露的能力。常用遮蓋1平方米面積所需顏料的克數(shù)，即克/米2表示。顏料的遮蓋力越高，在色漆中相對用量就越少，對色漆綜合性能指標的平衡就越方便。如既要到達一定的遮蓋力要求，又要能保證一定的光澤就是一例。對于價格較高的顏料，其原料單價和其到達一樣遮蓋力的實際用量的綜合，才能反映其真實的原料本錢。顏料的遮蓋力也屬于顏料的光學(xué)性質(zhì)之一。其遮蓋力的光學(xué)本質(zhì)是顏料和其周圍介質(zhì)和的折光率之差。當(dāng)顏料的折光率小于或等于周圍介質(zhì)的折光率時，顏料就沒有遮蓋力。當(dāng)顏料的折光率大于周圍介質(zhì)的折光率時，才有遮蓋力。差值越大遮蓋力越高。碳酸鈣水空氣折光率1.581.331.00著色力和消色力顏料的著色力也稱著色強度。是表征一種顏料和另一種顏料混合時，該顏料顯現(xiàn)其自身顏色的能力，通常以白色顏料為基準來衡量彩色顏料和黑色顏料對白色顏料的著色力。由于顏料的著色力都是依據(jù)標準的檢測方法與其自身標準樣品的著色力相比較而得的，所以都是用“%〞來表示。消色力是用來判斷白色顏料著色力的指標，它是指白色顏料抵消其它顏料色光的能力。應(yīng)當(dāng)指出的是顏料的著色力〔消色力〕除了決定于自身的特性指標，如粒徑大小、折光率等等外，還與色漆制造時對顏料的研磨分散程度有關(guān)，即研磨分散程度越高，同一種顏料顯示的著色力也相對高?；谶@個概念，可以獲得以下三點認識：比較兩種顏料的著色力〔或消色力〕一定是對其進展同等研磨分散程度下進展的。觀察在標準研磨分散程度下顏料所顯示的著色力〔或消色力〕，可以作為評價該顏料分散性能好壞的一種方法。對價格昂貴的顏料，使用精細的研磨分散設(shè)備，制成分散程度高的漆漿，使其著色力充分發(fā)揮出來，以減少其相對用量，也是降低色漆原料本錢的途徑之一。濕潤性和分散性在色漆制造過程中，顏料的濕潤性是指顏料與漆料的親合性。分散性是指顏料顆粒在漆料中均勻分布的能力。選用濕潤性和分散好的顏料納入色漆配方，是縮短研磨漆漿分散時間或獲得高精度研磨漆漿的途徑之一。它將直接影響到色漆的生產(chǎn)效率，能量消耗、研磨漆漿的穩(wěn)定性、漆液的流動性的漆膜的外表狀態(tài)。密度密度是指單位體積內(nèi)所含顏料的質(zhì)量。單位可用克/厘米3表示。由于顏料是松散的粉狀物質(zhì)，顏料粒子之間存在著空隙，所以其體積是堆積體積，相對應(yīng)的密度那么為堆積密度。將密度大的顏料用于色漆配方時，需要注意防止顏料沉淀結(jié)塊問題。耐光性和耐候性顏料的耐光性和耐候性是衡量顏料應(yīng)用于戶外用色漆中的適用性的一項重要指標耐光性是指顏料和含有顏料的應(yīng)用體系在日光照射下，保持其顏色的能力。耐候性是指其抵抗大氣中化學(xué)及物理因素(包括光照)而保特其顏色的能力。設(shè)計戶外用色漆產(chǎn)品的配方時，選用耐光性和耐候性符合要求的顏料是保證色漆產(chǎn)品性能可以滿足特定要求的一個十分關(guān)鍵的問題。7.耐熱性顏料的耐熱性是色漆中的顏料在烘烤聚合成膜過程中或色漆涂膜直接接觸熱源時，所能承受的最高溫度。這是設(shè)計烘烤聚合型色漆或要求涂膜在一定溫度下工作的色漆配方時，選擇顏料時需要考慮的一項指標。顏料干粉耐熱性的測定可依GBl7l6-79進展。耐水性顏料的耐水性是保持其不受水侵蝕的能力。耐水性差的顏料用于溶劑色漆時，會導(dǎo)致涂膜質(zhì)量下降，涂膜防腐蝕能力下降和造成涂膜剝落的缺陷。word文檔精品文檔分享?涂料工藝?顏料分子構(gòu)造中親水基團的存在、水溶鹽含量偏高或水溶性外表處理劑的包覆，都會造成它的耐水性不良。無毒無公害性出于對人體XX及環(huán)境平安的考慮，在色漆配方設(shè)計時，對顏料毒性及平安性的要求會越來越高，選用有利人體XX及環(huán)境平安的顏料產(chǎn)品是設(shè)計色漆配方是需要自覺并嚴肅對待的問題。尤其對于防銹顏料這一問題更為突出。開展無毒無公害的顏料應(yīng)該是顏料工業(yè)的一個重要方向。2.2、顏料的種類：顏料的品種繁多，可以按用途，分為四大類。①著色顏料；②體質(zhì)顏料；③防銹顏料；④特種顏料。一、著色顏料〔一〕白色顏料白色顏料有鈦白、鋅鋇白、鋅白和銻白，高聚物空心微球也是很好的白色顏料。鈦白〔TiO2〕一種應(yīng)用最廣泛的白色顏料，其特點是白度高，著色力和遮蓋力好，化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱性和耐候性優(yōu)良。分為金紅石型和銳鈦型兩種。1〕金紅石型〔折光指數(shù)2.76〕耐候性好，不粉化，適合于戶外用涂料。2〕銳鈦型〔折光指數(shù)2.55〕穩(wěn)定性、耐候性、粉化性都不及金紅石型，適用于室內(nèi)涂料。鋅鋇白〔立德粉,BaSO4ZnS〕化學(xué)性質(zhì)：耐堿，但遇酸分解，放出H2S。遮蓋力強，遇光易變暗，耐候性差。鋅白(ZnO)優(yōu)點：耐光、耐熱、耐候性好，不粉化，可用于戶外漆。缺點：遮蓋力差。鋅白＜鋅鋇白＜鈦白。具有堿性，制漆后有變稠傾向。有一種含Pb的ZnO，是ZnO與堿式PbSO4的混合物，防銹性能比ZnO好，可用于底漆中。納米ZnO可殺菌。銻白(Sb2O3)遮蓋力僅次于鈦白，外觀潔白，粉化性較立德粉好，耐熱性好，用于防火漆中。機理是高溫下和含氯樹脂反響生成氯化銻，防止火蔓延?！捕滁S色顏料鉻黃〔鉛鉻黃〕其主要成份是PbCrO4或是PbCrO4/xPbSO4的混合晶體，因制造條件和成份不同，顏色介于檸檬色→桔黃色之間。優(yōu)點：1〕遮蓋力和著色力好。隨鉻酸鉛含量增多，顏色愈深，遮蓋力愈好。2〕在大氣中不粉化。缺點：1〕在光作用下，顏色會變暗。2〕遇H2S會反響出PbS，黑色且有毒。3〕遇堿會轉(zhuǎn)變成桔鉻黃，故不宜與堿性顏料共用。4〕鉛化合物對干性油有催干作用，應(yīng)注意。氧化鐵黃〔鐵黃，F(xiàn)e2O3H2O〕遮蓋力好，著色力強，耐光，耐堿。大量用于建筑材料。鎘黃(CdS)顏色非常鮮艷，耐光，耐熱，耐堿。缺乏：1〕不耐酸；2〕遇潮氣易粉化； 3〕遮蓋力和著色力不如鉻黃；4〕價貴。適于制耐高溫涂料?！踩尘G色顏料1.氧化鉻綠(Cr2O3)特點：不溶于酸堿，耐SO2、H2S氣體侵蝕。耐光、耐候性好，耐熱，耐溫可達700℃。缺點：遮蓋力差，著色力更差些，在涂料中用得不多。適于耐化工大氣和耐酸霧涂料。高溫漆，如搪瓷。?xPbSO?yFeNHFe(CN)]2.鉻綠[PbCrO4446由鉻黃與鐵藍拼混而成。有良好的遮蓋力和強的著色力。不耐堿。用途廣。(四)藍色顏料鐵藍[MxFey[Fe(CN)6]2?nH2O，其中M代表鉀或銨。特點：著色力強，耐光性好，耐酸性好。缺點：遮蓋力稍差，耐堿性差，不宜與堿性顏料合用。質(zhì)地堅硬，不易研磨，外表處理后可提高研磨分散性。遇油極易引起自燃，尤其是要調(diào)漿研磨過程中。等顆粒全部被油潤濕后才平安。群青〔3Na2O?3Al2O3?6SiO2?2NaS〕特點：耐光，耐熱，耐堿，可抵消白漆中黃相而提白。缺點：著色力和遮蓋力稍差，在涂料中易沉底或飄浮，故宜單獨做成色漿。〔五〕紅色顏料1.鐵紅〔氧化鐵紅，F(xiàn)e2O3〕word文檔精品文檔分享?涂料工藝?特點：耐光，耐候，耐化學(xué)穩(wěn)定性均好，價格低廉?？捎糜诿嫫?，大量用于底漆。鎘紅(3CdS?2CdSe)特點：色澤鮮艷，著色力、遮蓋力、耐光性、耐候性、耐熱性、耐硫性均好。價格昂貴，僅供耐高溫漆用。鉬鉻紅化學(xué)成份：PbCrO4:75~85%;PbMoO4:10~15%;PbSO4:3~10%特點：無機顏料中是顏色較鮮艷，著色力較強，耐光性和耐熱性好。可與其他有機顏料混合應(yīng)用，能得到適當(dāng)色彩的紅色?！擦澈谏伭咸亢谕苛嫌锰亢跒樯靥亢?。特點：遮蓋力高，著色力強，耐光、耐候性顏料中最好，化學(xué)性能穩(wěn)定，耐酸、耐堿、耐高溫，故是最通用黑色顏料。鐵黑(Fe3O4)特點：著色力強，遮蓋力低，對光和大氣穩(wěn)定，耐堿，用于涂料可以增強涂膜的機械強度，且有一定防銹能力。當(dāng)金屬涂膜要求有一定機械強度，可以用鐵黑代替炭黑?！财摺辰饘兕伭箱X粉〔俗稱銀粉〕鱗片狀，厚0.1~2μm，直徑1~200μm。浮型：經(jīng)外表處理后具有漂浮性，在成膜過程中可平行排列于外表，顯示出金屬光澤，并有屏蔽效應(yīng)，主要用于防腐蝕涂料的面漆。非浮型：外表X力較高，不能漂浮于外表，但在漆膜下層可平行定向排列，主要作金屬閃光漆用。銅粉〔俗稱金粉〕由鋅銅合金制成的鱗片狀粉末，鋅銅比例不同，可制成不同顏色的金粉，主要用于裝飾?！舶恕秤袡C顏料優(yōu)點：顏色齊全；色澤鮮艷；著色力強。缺點：遮蓋力較差。二、體質(zhì)顏料特點：價廉。作用：word文檔精品文檔分享降低本錢。增加顏填料體積比例。組織細膩可改善涂膜的流平性、打磨性、涂刷性。word文檔精品文檔分享輕質(zhì)品種懸浮力好，可防止比重大的顏料沉淀。在高顏料份的底漆和膩子中可提高涂膜的機械強度。word文檔精品文檔分享品種word文檔精品文檔分享碳酸鈣(CaCO3)用于建筑涂料及低檔漆中天然：重質(zhì)碳酸鈣〔大白粉，石粉〕是石灰石粉末；人造：輕質(zhì)碳酸鈣〔沉淀碳酸鈣〕硫酸鋇(BaSO4)天然：重晶石粉；人造：沉淀硫酸鋇穩(wěn)定性好，耐酸堿，廣泛用于調(diào)合漆、底漆和膩子中?；?3MgO·4SiO2·H2O)化學(xué)穩(wěn)定性好，可提高漆膜附著力，增加觸變性，防止顏料沉淀結(jié)塊。高嶺土〔瓷土，Al2O3·2SiO2·2H2O〕耐堿，耐稀酸，多用于底漆、水性漆，可防止顏料沉淀。云母粉(K2O·2Al2O3·6SiO2·2H2O)天然，薄片狀，用于涂料可以明顯降低漆膜透氣、透水，提高漆膜堅韌性，防止開裂、粉化。增加漆膜耐久性。可用于防火、防水涂料和紅外涂料。二氧化硅〔SiO2〕石英粉：易沉淀，漆中不用。硅藻土：化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，用作消光劑、增稠劑。三、防銹顏料〔一〕無機鹽類紅丹(Pb3O4)：傳統(tǒng)的防銹顏料，它與亞麻油配合的防銹漆，防銹性能很好。缺點：毒性大。堿式硅鉻酸鉛(PbO·CrO3·SiO2)利用緩蝕性鉛鹽和浸出的鉻酸鹽離子使金屬得到保護，毒性比紅丹低，應(yīng)用于水下防銹良好。磷酸鋅〔Zn3(PO4)2〕：特點：白色，無毒。4.鋅鉻黃：堿式鉻酸鋅與堿金屬的鉻酸鹽形成的復(fù)雜化合物。用于防銹底漆中。四鹽基鉻酸鋅(ZnCrO4·4Zn(OH)2)用于磷化底漆word文檔精品文檔分享?涂料工藝?〔二〕金屬防銹顏料鉛：由于保護性外表氧化物及其鹽類薄膜的形成所以能耐化學(xué)試劑，常以亞麻油為基料，用于鋼鐵外表。鋁：浮型，在涂膜外表形成致密膜，對濕氣有較好屏蔽作用。鋅：主要用于制備保護鋼材構(gòu)造的富鋅底漆。因鋅粒子是犧牲陽極，參加量應(yīng)多以保證粒子間、粒子與底材間充分接觸。四、特種顏料1.珠光顏料云母鈦：以云母為基片，用二氧化鈦進展包膜形成的珠光顏料。2.熒光顏料：具熒光性質(zhì)的染料〔大都有蒽環(huán)構(gòu)造〕，以樹脂處理后成為不溶性帶色顏料，并具熒光現(xiàn)象。示溫顏料：可逆性變色顏料在受熱時發(fā)生了一定程度的改變，如復(fù)鹽的變體、結(jié)晶水的失去。word文檔精品文檔分享e.g.CoCl12·2C6H12N4·10H2O粉紅色←35℃→天藍色word文檔精品文檔分享第三節(jié)溶劑word文檔精品文檔分享溶劑是溶解基料〔樹脂局部〕和改善涂料粘度的揮發(fā)性液體。助溶劑是本身不能溶解所用的基料，但在一定數(shù)量X圍內(nèi)與溶劑〔真溶劑〕混合使用，可以提供一定程度的溶解能力，并可影響涂料的其它性能。e.g.二甲苯對中、高分子量環(huán)氧樹脂是助溶劑。稀釋劑是不能溶解所用的基料，也無助溶作用，但在一定數(shù)量X圍內(nèi)，可以與真溶劑及助溶劑混合使用，起到稀釋作用同時到達降低本錢的目的。e.g.乳膠漆中的水；選擇涂料溶劑應(yīng)考慮的因素：對基料的溶解性。蒸發(fā)速率。價格。毒性及氣味。一、溶劑對基料的溶解性相似相溶甲苯、二甲苯溶解烴類樹脂；酯類、酮類溶解含氧樹脂溶解度參數(shù)Hildebrand提出：溶解度參數(shù)匹配那么溶解。1E12溶解度參數(shù)定義：內(nèi)聚能密度的平方根。即1V11E22V2E1、E2分別代表每摩爾溶劑與聚合物的內(nèi)聚能；V1、V2分別代表溶劑與聚合物的摩爾體積。從熱力學(xué)觀點看，對于一個溶解過程是否能自動進展，主要看其混合自由能是否減小，即GM＜0GM＝HM－TSMN1V1N2V2而HMN2V212N1V1N1、N2為溶劑與聚合物的摩爾分數(shù)。SM＞0；如果要GM小，那么要求盡量小，所以SM為混合熵，在溶解過程中，總是增大的，即δ1-δ2應(yīng)盡量小。對于高聚物和有機溶劑的非極性分子體系，當(dāng)δ1-δ2<1.3~1.8時，就可以估計為能夠溶解。e.g.1PSt的δ＝8.5~9.3，能否溶于丁酮。在苯、甲苯及氯仿中可否溶解？答：丁酮δ＝9.3；120~0.8；小于1.3~1.8∴可溶苯、甲苯及氯仿的δ分別為9.2、8.9和9.7，δ的差值的絕對值分別為0.2、0.5和0.3，小于1.3~1.8，11-δ2∴可溶。e.g.2天然橡膠的δ2平均值為8.2，正已烷的δ為7.3，可以很好地溶解天然橡膠，但假設(shè)參加適量的甲1醇可以使其溶解增強，試求甲醇的最正確參加量是多少？答：設(shè)甲醇所占的體積分數(shù)為X，甲醇的δ1為14.6；混合溶劑的溶解度參數(shù)為：δm＝14.6X+7.3(1－X)欲使此混合溶劑對天然橡膠有最大的溶解能力，混合溶劑和天然橡膠的溶解度參數(shù)最好是一樣，即δ＝m8.2，代入上式得：8.2＝14.6X+7.3(1－X)解些方程得X＝0.125，即在正已烷中參加12.5%的甲醇〔體積〕，所得的混合溶劑對天然橡膠的溶解力最強。溶解度參數(shù)和氫鍵力Hildebrand的推導(dǎo)是限于非極性分子混合時無熱或吸熱的體系，對于強極性分子構(gòu)成的體系，因為有氫鍵形成，那么該推導(dǎo)結(jié)果就不甚適宜了，美國Burrell在1955年將上述原那么予以完善，使涂料工作者能對不同類型的體系較合理地判斷某一聚合物的溶解能力。他提出對每一種液體有兩個因數(shù)〔或參數(shù)〕與液體的溶解能力有關(guān)。第一個因素是液體的氫鍵力。根據(jù)氫鍵力的強弱，Burrell將溶劑定量地分成3組：第一組：弱氫鍵〔烴類、氯化烷烴，硝基化烷烴〕；第二組：中氫鍵〔酮類，酯類，醚類和醇醚類〕第三組：強氫鍵〔醇類和水〕設(shè)想以氫鍵程度表征平均值來定量氫鍵力，依其設(shè)定，弱氫鍵力平均值為0.3，中氫鍵力平均值為1.0，強氫鍵力平均值為1.7。且混合溶劑的氫鍵力的表征平均值，可以用下式計算：word文檔精品文檔分享?涂料工藝?混合溶劑的氫鍵力表征平均值＝φ1A+φ2B+?式中φ1，φ2為溶劑A，B在混合溶劑中的體積分數(shù)；B為溶劑A，B的氫鍵力表征平均值。根據(jù)Burrell提出的方法，當(dāng)判斷一種樹脂在一種溶劑中是否溶解時，首先要確認該樹脂和溶劑的氫鍵力大小的等級，然后依據(jù)樹脂和溶劑在一樣氫鍵等級內(nèi)的δ大小是否相近的原那么，來判斷該樹脂在該溶劑中是否溶解。這樣就將分子極性及氫鍵力對溶解性的影響考慮在內(nèi)了。e.g.1E-20環(huán)氧樹脂為中等氫鍵溶解度參數(shù)，δm為8~13，可溶于中等氫鍵溶解度參數(shù)的溶劑中，如醋酸正丁酯〔δ＝8.5〕，丙酮〔δ＝9.9〕，乙二醇單丁醚〔δ＝9.5〕。但不能溶于強氫鍵的醇類中，如正丁醇〔δmmms＝11.4〕和弱氫鍵的烴類溶劑中，如二甲苯〔δ＝8.8〕。能否溶于70%二甲苯＋30%正丁醇的混合溶劑中？p解：混合溶劑的氫鍵力＝(0.7×0.3)+(0.3×1.7)＝0.8，屬于中等氫鍵力X圍?；旌先軇┑娜芙舛葏?shù)δ＝(0.7×8.8)+(0.3×11.4)＝10.5M由計算結(jié)果可知，E－20環(huán)氧樹脂和該混合溶劑屬同一氫鍵等級，而溶解度參數(shù)又相近，故E－20環(huán)氧樹脂可以溶于該混合溶劑中。將氫鍵力和溶解度參數(shù)結(jié)合起來考慮的方法，預(yù)測的準確程度可以提高到95%。二、溶劑的蒸發(fā)速率一個好的涂料配方，溶劑的揮發(fā)速率不能太快，也不能太慢，兩者之間必須取得平衡。如果溶劑揮太快，那么涂膜既不會流平，也不會對基材有足夠的濕潤，因而不能產(chǎn)生很好的附著力。揮發(fā)過于迅速的溶劑，還會導(dǎo)致由于迅速冷卻而使?jié)衲ね獗淼乃羝鋮s而造成涂膜外表發(fā)白，嚴重者甚至影響正常噴涂成膜。如果溶劑揮發(fā)太慢，不僅會延緩枯燥時間，同時涂膜會流掛而變得很薄。如果溶劑組成在揮發(fā)過程中發(fā)生不理想的變化，就會產(chǎn)生樹脂的沉淀和涂膜的缺陷，因此溶劑的揮發(fā)速率是影響色漆施工質(zhì)量及涂膜質(zhì)量的一個重要因素。所以我們在設(shè)計色漆配方時，在選擇溶劑時要根據(jù)施工方法、氣候和環(huán)境選擇揮發(fā)速率適宜的溶劑或混合溶劑。對于混合溶劑還要注意保持“溶劑平衡〞，溶劑平衡是指涂料在成膜過程中，混合溶劑的各組份揮發(fā)速率要與溶劑組成保持對應(yīng)。在溶劑配方中，不僅要考慮最初的揮發(fā)速率，也要考慮中間和最終的速率，以利流平，防止流掛、條痕、桔皮、縮邊等漆膜弊病的出現(xiàn)。對于錘紋漆、皺紋漆的施工，控制溶劑的揮發(fā)更是影響成敗的關(guān)鍵。1.溶劑揮發(fā)性的表達(1)曾用沸點上下來說明揮發(fā)的快慢，但會出現(xiàn)很大偏差。如Bp(℃)相對揮發(fā)速率正丁醇1180.36乙酸正丁酯1251.0(2)相對蒸發(fā)速率，把它的蒸發(fā)速率定為1。那么溶劑的相即選定某一溶劑為標準〔習(xí)慣上常選乙酸正丁酯，也有用乙醚的〕對蒸發(fā)速率定義為：t90(乙酸乙酯)Et90(試驗溶劑)t90指在規(guī)定條件下，蒸發(fā)溶劑之量為90%所需的時間。之所以要采用蒸發(fā)溶劑總量的90%所需的時間，是為了防止蒸發(fā)過程中因溶劑與底材間相互作用而造成誤差。舉例：環(huán)氧樹脂的溶劑一般是70%二甲苯+30%正丁醇bp(℃)相對揮發(fā)速率甲苯1111.95二甲苯1350.68正丁醇117.10.45異丙醇82.52.05配制混合溶劑時，希望各組分相對揮發(fā)速率要與溶劑組成保持對應(yīng)。如果溶解能力強的溶劑組分比其它組分揮發(fā)得快，那么在枯燥后期樹脂可能析出，涂膜外表產(chǎn)生顆粒。三、溶劑的粘度在涂料工業(yè)中我們不僅關(guān)心樹脂能否溶解在溶劑中形成均勻的溶液，同時也關(guān)心所形成的樹脂溶液粘度，即希望一樣濃度〔或固體份〕的樹脂溶液粘度越低越好。這樣當(dāng)?shù)竭_一樣的施工粘度時，漆液的固化含量較高，從而使施工效率提高，而揮發(fā)到大氣中的溶劑量少，對環(huán)境的污染較輕。溶劑通常是以如下兩種方式影響著樹脂溶液的粘度：溶劑對高分子樹脂的溶解力；溶劑自身的粘度前者的作用為人們所普遍認識，而后者的作用往往為人們所無視對于高聚物的濃溶液〔涂料工業(yè)所用樹脂溶液均為此類型〕，溶劑的溶解力越強，所形成的樹脂溶液的粘度越低。驚人的事實中：往往被人們所無視的是，溶劑自身的粘度對樹脂溶液的粘度影響十分顯著，溶劑自身word文檔精品文檔分享?涂料工藝?粘度相差不大于 1mp·s時，會使樹脂溶液的粘度相差幾百甚至上千個mp·s。因此，我們在配制任何一種涂料用樹脂溶液〔漆料〕或色漆產(chǎn)品時，為使其粘度能滿足預(yù)定的要求指標，在選擇溶劑時，除了選擇溶解力好的溶劑外，還要同時注意選擇粘度較低的溶劑，這樣才有利于獲得高固體低粘度的樹脂溶液或色漆產(chǎn)品。四、溶劑的外表X力所謂“外表X力〞應(yīng)用于液體時指的是在液相和氣相之間形成一個單位面積外表所需要的功。或者定義為，在液體外表上垂直作用于單位長度線段上的外表緊縮力。所以外表X力的因次以J?M-2或N?M-1來表示。在涂料中“外表X力〞是個重要的指標，低外表X力的漆料和低外表X力的色漆漆液無疑是有益的，表現(xiàn)在以下幾個方面：1、低外表X力的樹脂溶液〔漆料〕，有利于對顏料的濕潤，便于顏料在漆料中分散，提高色漆制造時的研磨分散效率，并有利于漆漿的穩(wěn)定。2、低外表X力的色漆漆液有利于涂膜對底材的濕潤，因此便于涂膜的流平和提高涂膜對底材的附著力。3、高固體份的涂料的外表X力對其噴涂時霧化性能的影響比涂料粘度的影響更為重要。低外表X力的色漆漆液容易霧化，從而易于獲得滿意的涂膜。4、某些漆膜病態(tài)也與漆液外表X力有關(guān)，如陷穴、縮孔和鏡框效應(yīng)〔Picture Tramins〕等。降低漆液的外表X力，可以使上述漆膜病態(tài)得到緩解。降低漆料和色漆漆液外表X力也是色漆配方設(shè)計時需要關(guān)注的一個重要問題。而色漆配方組成中的成膜物的外表X力都比較高，一般在32—61mN/m,而各類溶劑的外表X力相對比較低。因此，在色漆配方中盡量選用低外表X力的溶劑是降低漆料和色漆漆液的一條重要途徑。五、涂料工業(yè)常用溶劑舉例烴類溶劑(1)溶劑汽油。主要成份烷烴〔芳香烴約15~18%〕。200號溶劑汽油的蒸餾X圍： 145~200℃.揮發(fā)速度慢，可溶解大多數(shù)天然樹脂、油性樹脂和中長油度醇酸。甲苯。揮發(fā)較快，用于硝基漆、氣干型乙烯基樹脂漆，作氯化橡膠涂料混合溶劑組分。(3)二甲苯。中等蒸發(fā)速率，廣泛用于醇酸、乙烯基樹脂。氯化橡膠及PU涂料中。醇類和醚類溶劑(1)乙醇：用于蟲膠清漆、 PVB樹脂、硝基漆的混合溶劑(2)正丁醇：蒸發(fā)速率低，用于氨基樹脂、聚乙酸乙烯酯、丙烯酸樹脂，也用于硝基漆的助溶劑。(3)乙二醇單乙醚：揮發(fā)慢，常加到施工配方中改良施工性能。乙二醇單丁醚：揮發(fā)更慢，還用于乳膠漆作成膜助劑。近來發(fā)現(xiàn)乙二醇的這類衍生物毒性太大，其代用品是丙二醇的單醚或醚酯。酯類、酮類溶劑(1)丙酮：揮發(fā)快，溶解力強。各種乙烯共聚物和硝化纖維的溶劑，也可適量參加其他混合溶劑中，改善涂料及涂膜性能。(2)甲乙酮(MEK)：揮發(fā)快，溶解力強，常與溶解力低的溶劑混合使用，改善成膜性、施工性，用于乙烯基共聚物、環(huán)氧樹脂、PU。(3)乙酸乙酯：揮發(fā)快，溶解力低于酮，用于硝基漆，現(xiàn)在應(yīng)用有擴大。(4)乙酸丁酯：揮發(fā)中等，用于硝基漆、PU等。乙二醇乙醚乙酸酯：揮發(fā)慢，溶解力強，用于PU、乙烯基樹脂、乙基纖維素漆。第四節(jié)輔助成膜物質(zhì)輔助成膜物質(zhì)，一般用量都不多，有的用量很少，但對涂料質(zhì)量、成膜過程及最終涂膜的質(zhì)量性能有很大的影響，有的起關(guān)鍵作用。隨著對涂料的要求越來越高，助劑的開展成了制約涂料工業(yè)質(zhì)量的關(guān)鍵性因素，這已越來越成為我國涂料界的共識。涂料助劑從功能上劃分有：催干劑；生物活性添加劑；流變性改良劑；顏料分散劑還有消泡劑，消光劑，流平劑，防沉降劑，抗結(jié)皮劑，防紫外劑等。一、催干劑氧化枯燥型涂料中用。作用：能顯著提高固化速度，縮短涂料枯燥時間。有催干作用的化合物不少，但廣泛應(yīng)用的是環(huán)烷酸、辛酸、松香酸和亞油酸的鉛鹽、鈷鹽和錳鹽。由于鉛鹽的毒性，已經(jīng)出現(xiàn)了一些低毒、無毒的催干劑，如鋯催干劑，其特點是色淺、無毒，代替鉛催干劑改善涂膜的附著力、硬度、光澤及保光性，遇硫化物不褪色。缺點是價格高。一般認為催干劑能促進干性油主鏈上雙鍵的氧化，形成過氧化物，過氧鍵分解產(chǎn)生自由基，加速交聯(lián)固化。word文檔精品文檔分享?涂料工藝?-CH=CH-CH2-O2-CH=CH-CH-RO+HOOOHRHCo3R2Co2HRO2RHROOHRROOHCo2Co3ROOHROOHCo3Co2ROOH1.鈷催干劑特點：外表催干劑。單獨使用易發(fā)生外表很快結(jié)膜而內(nèi)層長期不干。常與Pb催干劑配合使用。用量以金屬計0.1%以下。最常見：環(huán)烷酸鈷。2.錳催干劑外表催干劑，但催干能力不及鈷，故有利于漆膜內(nèi)層枯燥。0.3%以下。缺點：色深，且有變黃傾向，不宜用于白色或淺色漆中。常用的：環(huán)烷酸錳。用量以金屬計3.鉛催干劑內(nèi)層催干劑，常與Co或Mn催干劑配合，Pb與Co,Mn比為10:1。主要：環(huán)烷酸鉛，用量以金屬計0.5%~1%可用鋯鹽代替鉛鹽。4.稀土催干劑兼具表干及底干。主要組分為鈰羧酸皀。減少了Co的用量，取代Pb。二、生物活性添加劑1.船舶防污涂料中用氧化汞、氧化亞銅、三丁基錫氧化物自拋光防污漆：甲基丙烯酸錫與不飽和單體共聚制成的高分子有機錫化合物，不僅揮發(fā)性極低，且有自拋光作用。水性乳膠漆用乳膠漆多數(shù)加有纖維素作為增稠劑，貯存過程中或漆膜在潮濕條件下易長霉。常用的殺菌防霉劑有：酚類：五氯酚鈉有機汞類：醋酸苯汞；有機錫類：三丁基錫；現(xiàn)在出現(xiàn)了生物活性添加劑。三、流變性改良劑通常用于溶劑型涂料的稱為觸變劑，用于乳膠漆中的稱為增稠劑。1.常用觸變劑：氣相 SiO2；有機膨潤土2.常用增稠劑：(1)纖維素醚類：羧甲基纖維素鈉，乙基、羥乙基纖維素；(2)堿敏性丙烯酸聚合物增稠劑(3)聚環(huán)氧乙烷骨架的締合性增稠劑四、顏料分散劑顏料分散劑是一類外表活性劑，用來幫助促進顏填料的潤濕。即使有時分散潤濕良好，為了確保均勻地分散，也常使用分散劑，因為它們吸附在顏填料粒子外表后，電排斥效應(yīng)與位阻效應(yīng)可防止重新凝聚。常用顏料分散劑1.聚電解質(zhì)：主要用于水性涂料。有：聚丙烯酸鈉，苯乙烯－順丁烯二酸共聚物的銨鹽2.低粘度硅油：用于溶劑型涂料。如：氨基烘漆。NH2CH3-C-CH2-OH3.多元胺及醇胺類：丙二胺，適于陶土分散。2－氨基－2－甲基－1－丙醇(AMP-95)CH3Henkel公司的Tenlo70是好的碳黑分散劑。4.聚磷酸鹽：用于乳膠漆。三聚磷酸鉀，焦磷酸四鉀5.A－B型嵌段共聚物：適用于多種顏料。A段：含多個極性基團，與顏料粒子外表化學(xué)基團結(jié)合，B段：分子量適宜，低極性或非極性聚合物鏈，能溶于有機溶劑或基料中。第四章醇酸樹脂第一節(jié)緒論一、定義：由多元醇〔如甘油〕、多元酸〔如鄰苯二甲酸酐〕與植物油〔或脂肪酸〕制備的改性聚酯樹脂。OOOOHOHORCCCCH2OH2OOCH2-CH-CH2OCHCCH2nOOR二、優(yōu)點：與油基漆相比，醇酸樹脂有極大的優(yōu)越性：1、原料易得，工藝較簡單。2、性能優(yōu)越。在干性、附著力、光澤、硬度、保光性、耐候性等方面均大大勝過油性漆。3、便于改性?？梢酝ㄟ^化學(xué)反響引進某些成份，制得各種性能優(yōu)良適于不同用途的改性醇酸樹脂。三、分類1.按改性油的性能分類：〔1〕干性油醇酸樹脂；〔2〕不干性油醇酸樹脂2.按油度分類油度的定義：油用量在樹脂理論產(chǎn)量中的重量百分數(shù)。L(%)Wo100%WRword文檔精品文檔分享?涂料工藝?L：油度。Wo油用量。WR醇酸樹脂的理論產(chǎn)量。按油度，醇酸樹脂分為短、中、長三類：油度短33~43中43~59長59~84圖4.1不同油度醇酸樹脂構(gòu)造示意圖。R代表脂肪酸第二節(jié)醇酸樹脂的合成一、反響原理根本反響是醇－酸酯化反響。OOOOOOHOHOHHO-C-R-C-OHHO-C-R-C-O-CH2-CH-CH2-O-C-CH2-CH-CH2OH1.脂肪酸法防止或抑制過度交聯(lián)的方法是引進單官能團脂肪酸。引進了單官能團脂肪酸的酯化反響，生成線型聚酯。第一階段：甘油一酸酯第二階段：脂肪酸的引入有以下好處：〔1〕防止或抑制過度交聯(lián)了。〔2〕打亂重復(fù)單元之間的規(guī)那么構(gòu)造，使樹脂的結(jié)晶程度下降，改良溶解性，成膜性變好，涂膜柔韌性增加。工藝中很關(guān)鍵的是如何獲得盡可能高的甘油一酸酯含量。2.醇解法醇解法的特點：工藝簡單，操作平穩(wěn)易控制。原料對設(shè)備腐蝕小。生產(chǎn)本錢較低。第一階段word文檔精品文檔分享CH2-OHCH OHCH2-OHOCH2-OCRCH OHCH2-OHOCH2-OCRCHOOCRCH2-OCROOCH2-OHCH2-OCROCHOCRCHOHCH2-OHCH2-OCROOCH2-OCROCHOCRword文檔精品文檔分享－甘油一酸酯－甘油一酸酯，－甘油二酸酯,－甘油二酸酯第二階段word文檔精品文檔分享醇解法中根據(jù)工藝的不同，分為溶劑法和熔融法。由于溶劑法具有酯化快，反響溫度低，產(chǎn)品質(zhì)量好，設(shè)備易清洗的優(yōu)點，故生產(chǎn)中以溶劑法為主。word文檔精品文檔分享?涂料工藝?圖4.2溶劑法制醇酸樹脂實驗室裝置1－回流冷凝器；2－溶劑層；3－油水別離器；4－水；5－取樣口；6－電加熱器；7－燒瓶；8－二氧化碳；9－攪拌；10－電機第三節(jié)醇酸樹脂配方設(shè)計一、Carothers凝膠化理論2Fav：平均官能度e0eAeBPcFavm0Favm0e0：總當(dāng)量數(shù)；eA：酸當(dāng)量數(shù)；eB：醇當(dāng)量數(shù)；m0：總摩爾數(shù)。e.g.1假設(shè)等摩爾的甘油、苯酐、脂肪酸(1:1:1)進展酯化，那么131211平均官能度Fav1112∴不會凝膠在酸、醇官能團非等當(dāng)量的情況下，過量的一種成份必須計算其有效官能度。這時平均官能度即為平均有效官能度。平均有效官能度等于未過量組分官能團數(shù)〔酸官能團數(shù)〕的兩倍除以體系中分子總數(shù)之商。FAV2eAm0根據(jù)卡氏公式：Pcm0eA當(dāng)設(shè)計一個醇酸樹脂時，最重要的是防止凝膠。我們可以直接用起始原料中的摩爾數(shù)和羧基的當(dāng)量數(shù)的比值來估計。令該比值為K，K稱為工作常數(shù)。K=m0/eA當(dāng)K＝1，表示反響到100%時凝膠。在實際配方設(shè)計時，為了便于控制反響，可設(shè)計K稍大于1；但也不能太大，因為多元醇太多必然引起聚合度下降，K值不要超過1.05。應(yīng)注意的是：K值僅適合于溶劑法醇酸的配方設(shè)計。熔融法生產(chǎn)醇酸，由于物料損失過多，K值必須作適當(dāng)調(diào)整。不同原料用于醇酸樹脂制備時，K也要調(diào)整。二、醇酸樹脂的配方計算醇酸樹脂配方計算包括兩個內(nèi)容：給出了L〔油度〕、K〔工作常數(shù)〕、r〔醇超量〕中的兩個量，計算第三個量。原料之間的質(zhì)量比，求L、K、r、R〔包括油中所含甘油在內(nèi)的總的醇超量〕計算公式如下：設(shè)L：油度；MA2：苯酐的分子量；MB：多元醇的分子量；n0：油的摩爾數(shù)；M0：油的分子量；nA2：苯酐的摩爾數(shù)；FA2：苯酐的官能度；nB：多元醇的摩爾數(shù)；FB：多元醇的官能度油用量＝LMA2酯化苯酐所需多元醇理論量超量多元醇酯化生成水word文檔精品文檔分享100 L2word文檔精品文檔分享?涂料工藝?K3n0nA2n0nB3n0nA2FA2Ln0M0n0M0nA2MA2nBMB18nA2rnBFBnA2FA2RnBFB3n0nA2FA23n0e.g.1一種豆油醇酸樹脂，它由苯酐、工業(yè)季戊四醇及豆油制成，油度為62.5%。苯酐當(dāng)量為74，工業(yè)季戊四醇當(dāng)量為35.4。計算該樹脂配方。解：這一題是油度L和醇超量r，計算出油的用量，即知道整個配方。查表，62.5%油度醇酸樹脂，采用季戊四醇時，醇應(yīng)該過量5~15%。我們?nèi)?0%。假定苯酐用1N，那么季戊四醇應(yīng)1+1*10%=1.1N.油用量62.57435.435.4*109173.2362.5100100可見該醇酸樹脂配方為：重量表示當(dāng)量表示苯酐741季戊四醇35.4+3.54＝38.941.1豆油173.23173.23/293=0.591注：豆油的分子量879，所以每一當(dāng)量的豆油重量是293e.g.2計算一個55%油度亞麻油醇酸樹脂的配方。K值為1。由甘油、苯酐、亞麻油組成。解：設(shè)使用苯酐1個當(dāng)量，解以下聯(lián)立方程：3n01n0nBK213n0122L0.55879n0879n02114892.1nB1821得n0=0.137；nB=0.363∴亞麻油：0.137*879=120.3g苯酐：74g甘油：33.4g第四節(jié)醇酸樹脂的性質(zhì)無論醇解法還是脂肪酸法，產(chǎn)生的醇酸樹脂的特性：殘留一定數(shù)量的羥基、羧基，再加上一定量的酯基極性基團，所以，漆膜附著力好。羧基對顏料可加強潤濕能力。羥基、羧基還可與鈣催干劑形成共價化合物，促進表干與實干。word文檔精品文檔分享圖4.3枯燥時間與羥基值關(guān)系1－凝；2－面干；3－干硬4.但保存的羥基、羧基會對耐水性帶來不利影響。羥基使保光↓，抗開裂性↓。硬度與抗X強度在曝曬后下降得較快。word文檔精品文檔分享?涂料工藝?圖4.4保光性與羥基值關(guān)系圖4.5硬度、拉伸強度與羥基值關(guān)系一、油的性質(zhì)的影響1.當(dāng)采用碘值為125~135或更高的油料時，能合成在室溫下自干的醇酸樹脂。低于125時，枯燥速度過慢。2.用碘值高的油制得的醇酸樹脂漆硬度較大，光澤高，但易變色。3.油度長，溶解于脂肪族溶劑能力↑，故耐油性差↓，硬度↓，撓性↑，保光保色性↓，這與雙鍵↑有關(guān)；流平性↑，與長鏈增塑、自由體積有關(guān)。二、制備方法對醇酸樹脂性能的影響OOHOOO脂肪酸法醇酸樹脂構(gòu)造：OOOOH醇解法醇酸樹脂構(gòu)造：脂肪酸法醇酸樹脂的構(gòu)造規(guī)整，分子量較大，漆膜較硬且不易發(fā)粘，物理機械性能和耐候性也較好。醇解法合成的醇酸樹脂分子量分布寬，支化多，脂肪酸基排列不規(guī)整，極性增加，樹脂粘度增大，漆膜軟易發(fā)粘。三、微膠粒子微膠粒子是在接近凝膠點時產(chǎn)生，是一種無限網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的高分子組分。在氣干過程中，可起凝膠化的“成核中心〞作用，能減少自動氧化過程中的自由基終止作用，加快自動氧化速度，故可縮短枯燥時間。word文檔精品文檔分享?涂料工藝?圖4.6微膠粒子的產(chǎn)生過程第五節(jié)改性醇酸樹脂醇酸樹脂具有很好的涂刷性和潤濕性，但在強度、抗化學(xué)性、耐候性方面較差，它的缺點可通過改性得到改善。醇酸樹脂經(jīng)過改性其效果可歸納如表4.1。表4.1醇酸樹脂改性效果改性劑優(yōu)點缺點松香與松香酯快干，易刷涂，增加硬度和附著力用量過多時易變黃，耐候性下降苯甲酸、對叔丁基調(diào)整醇酸樹脂官能度，增加硬度，快干，改溶解度與柔韌性降低苯甲酸進顏色，光澤及耐化學(xué)藥品性酚醛樹脂增加硬度、耐水性、耐堿性、耐溶劑性及耐變黃性大，穩(wěn)定性差化學(xué)藥品性乙烯單體〔苯乙烯、快干，改善光澤、顏色，提高耐候性〔甲基耐溶劑性差，耐候性降低〔苯乙烯〕甲基丙烯酸〕丙烯酸酯〕、耐水性〔苯乙烯〕有機硅提高防潮性，耐候性降低耐溶劑性，過多枯燥困難多異氰酸酯〔芳香提高干率、耐水性、附著力、耐磨性、耐化芳香族易變黃、粉化，雙組分使用時限族、脂肪族〕學(xué)藥品性，耐候性〔脂肪族〕短一、松香改性醇酸樹脂H3CCOOHH3C二、酚醛樹脂改性醇酸樹脂在合成醇酸樹脂后期參加，用量約為總量的5~20%。酚醛上的-CH2OH，可與醇酸樹脂的雙鍵反響。三、苯乙烯改性醇酸樹脂引入方法有兩種：1.其他組份改性醇酸樹脂苯乙烯+脂肪酸→改性脂肪酸2.苯乙烯醇酸樹脂改性醇酸樹脂2種方法因易于控制，產(chǎn)品性能好。四、有機硅改性醇酸樹脂共縮聚制備方法：少量低分子量有機硅+醇酸改性醇酸樹脂word文檔精品文檔分享?涂料工藝?圖4.7有機硅改性程度對長油度醇酸樹脂耐候性的影響有機硅改性后的醇酸樹脂漆對耐候性、戶外耐久性有很大的提高，因此用于防護性底漆上做面漆。第六節(jié)水性醇酸樹脂近年來水性醇酸樹脂它節(jié)省大量的溶劑，減輕環(huán)境污染。水性醇酸樹脂可制成水中可分散型與水溶型。RCH2-CH2-OR'1.水分散型：引入聚乙二醇。n聚乙二醇的引入將引起漆膜發(fā)粘。2.水溶型COOHNR3COONHR3CH3HOCH2CCH2OH引入羧基的方法：1〕與含羧基的烯類單體共聚〔e.g.AA〕；2〕使用DMPACOOHHOOCOCOC3〕使用偏苯三甲酸酐OpH下降，溶液發(fā)渾，甚至樹脂析出，漆膜失光。②漆膜出現(xiàn)縮孔。存在問題：①貯存性不良。如第五章氨基樹脂以含有氨基官能團的化合物與醛類〔主要是甲醛〕經(jīng)縮聚反響制得的熱固性樹脂稱為氨基樹脂。它是熱固性涂料中最重要的交聯(lián)劑。RNH2CH2OcataRNHCH2OHRNHCH2OHR'OHcataRNHCH2OR'這兩個反響可以制得一類性能優(yōu)異的氨基樹脂。涂料工業(yè)用氨基樹脂有四類：NH2ONNH2N(1)脲醛樹脂。H2N-C-NH2NNH2C6H5(2)三聚氰胺甲醛樹脂NN(3)苯代三聚氰胺甲醛樹脂H2NNNH2(4)共縮聚樹脂：三聚氰胺脲甲醛共縮聚樹脂；三聚氰胺苯代三聚氰胺甲醛共縮聚樹脂涂料工業(yè)中制成氨基烘漆另一組份可以是醇酸、聚酯、環(huán)氧、丙烯酸。水溶性氨基樹脂可用于水溶性涂料。第一節(jié)氨基樹脂的反響原理一、在水相或醇相中的反響word文檔精品文檔分享?涂料工藝?word文檔精品文檔分享H+cataOHOCH2NH-C-NOH2N-C-NH22CH2OCH2OOH-catapH7.5~9.5OH-catapH7.5~9.5OOHOH2CHN-C-NHCH2OHH2N-C-NHCH2OHROHROHH+cataH+cataH+cataOOROH2CHN-C-NHCH2ORH2N-C-NHCH2OROOOC-NH-CH2OHHOCH2NH-C-NHCH2-N-C-NH2NCH2OHON-C-NH-CH2OHROHH+cataOOCH2NH-C-NHCH2-N-C-NHCH2ORword文檔精品文檔分享〔一〕羥甲基化在接近室溫與弱堿性條件下，在水相中發(fā)生加成反響生成羥甲基脲?！捕硺渲耐榛谌跛嵝詶l件下，用醇與羥甲基進展醚化反響。目的：1〕改良在有機溶劑中的溶解性；2〕改良與其它樹脂的相容性。以甲醇醚化，樹脂仍具有水溶性。它具有快固性，可用于水性涂料中作交聯(lián)劑。以丁醇醚化的樹脂在溶解性、混容性、固化性、涂膜性能和本錢等方面都較理想，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脂。二、涂料中氨基樹脂的反響氨基樹脂涂料通常通過烘烤固化。在氨基－醇酸樹脂涂料中發(fā)生的主要反響為：與醇酸的反響：(1)-N-CH2OH+HO-H2O-N-CH2-O(2)-N-CH2-O-R+HO-HOR-N-CH2-OOO(3)-N-CH2-O-R+-C-O-N-CH2-O+-C-O-RO-H2OO(4)-NH2+HO-C-NH-C2O-HORO-N-CH2-O-C(5)-N-CH-OR+HO-C氨基樹脂之間的反響：(6)-N-CH2OH+H-N--N-CH2-N-(7)-N-CH2OH+HOCH2-N--H2O-N--N-CH2-O-CH2-H2O,-CH2O-N-CH2-N--HOR(8)-N-CH2OR+HN--N-CH2-N-R-O-CH2-O-R-N-CH2-N-(9)2-N-CH2ORH2O,-ROH-N-CH2OHword文檔精品文檔分享反響〔8〕、〔9〕都放出ROH，∴氨基樹脂中要加ROH作穩(wěn)定劑，以提高氨基樹脂的貯存穩(wěn)定性。酸性催化劑能促進固化反響，降低固化溫度。醇酸樹脂中的剩余-COOH本身也是一種催化劑。參加對甲word文檔精品文檔分享?涂料工藝?苯磺酸效果更明顯。第二節(jié)氨基樹脂的制備方法以三聚氰胺甲醛樹脂的合成為例簡單介紹制備方法。一、合成工藝一步法反響階段二步法常壓蒸出蒸出法2.脫水減壓蒸出分水法水洗常后處理階段過濾常二、合成反響第一步：三聚氰胺〔Ⅰ〕與過量甲醛反響，在堿性條件下生成六羥甲基三聚氰胺〔Ⅱ，簡稱HM3〕。NH2HOH2CCH2OHNNpH9~10N+HCHONNH2NNNH2(excess)HOH2CCH2OHNNNHOH2CCH2OH(Ⅰ)(Ⅱ)第二步：在酸性條件下〔Ⅱ〕與過量的醇和甲醇反響可得六甲氧基甲基三聚氰胺〔Ⅲ〕。HOH2CNCH2OHCH3OH2CCH2OCH3pH2~3NNN+CH3OHNNCH2OH(excess)HOH2CNNNCH3OH2CNNCH2OCH3HOH2CCH2OHNCH3OH2CCH2OCH3(Ⅱ)(Ⅲ)第三節(jié)氨基樹脂的性質(zhì)一、HM3和丁醚化三聚氰胺樹脂性質(zhì)的比照HM3丁醚化三聚氰胺樹脂構(gòu)造根本上是6官能團的單體化合物，不易自縮聚3~4官能團的聚合物，高溫烘烤能自縮聚交聯(lián)反響基主要的-CH2OCH3主要的-CH2OH,-CH2OC4H9團溶解性溶于醇、酮、芳烴、酯、醇醚類溶劑，局部溶于水溶于各種有機溶劑，不溶于水固化性較慢，需加酸性催化劑固化速度較快固化涂膜性硬度大，柔韌性大硬度和柔韌性之間不易平衡能交聯(lián)劑用2030量，%粘度低高用途卷材涂料，粉末涂料，水性涂料，紙X涂料，油墨制各種溶劑烘烤涂料造，高固體份涂料二、三種溶劑型氨樹脂的性能比照丁醚化脲醛樹脂丁醚化三聚氰胺樹脂丁醚化苯代三聚氰胺樹脂加熱固化溫度〔℃〕狹，100~180寬，90~250寬，90~250固化性小，涂膜硬度高大，涂膜硬度高小，涂膜硬度高酸固化性大，選擇適當(dāng)?shù)乃峥墒覝匦。?0℃以下難固化小，80℃以下難固化固化word文檔精品文檔分享?涂料工藝?柔韌性良硬脆，柔韌性差硬，柔韌性良附著力優(yōu)差良耐水，耐堿性差良優(yōu)耐溶劑性差良優(yōu)光澤差良優(yōu)戶外耐候性差優(yōu)差涂料穩(wěn)定性差差，醚化度高者優(yōu)優(yōu)價格低中較高第四節(jié)氨基樹脂的應(yīng)用1.木器漆50.5丁醚化脲醛樹脂〔60%〕50%油度蓖麻油醇酸樹脂〔55%〕33.3二丙酮醇7.8二甲苯7.9硅油溶液〔1%〕0.5固化劑〔10%濃硫酸+90%丁醇〕22.轎車漆70不干性油醇酸三聚氰胺樹脂30注：120℃×30min3.通用型清漆44%油度豆油醇酸樹脂〔50%〕64低醚化度三聚氰胺樹脂〔60%〕23.5丁醇6.0二甲苯6.0硅油溶液〔1%〕0.5注：120℃×30min，適用于輕工產(chǎn)品，儀表。第六章環(huán)氧樹脂定義：含有兩個或兩個以上環(huán)氧基團的能交聯(lián)的一類合成樹脂。按化學(xué)構(gòu)造，環(huán)氧樹脂可分為三種類型：1.縮水甘油型環(huán)氧樹脂這種構(gòu)造的環(huán)氧化合物是以環(huán)氧氯丙烷與含活性氫的有機化合物如多元酚、多元醇、多元羧酸和多元胺為原料制備的。(1)縮水甘油醚型CH2O-R-O-CH2-CH-CH2O-R-O-CH2由環(huán)氧氯丙烷與雙酚A或丁二醇反響制得。OOHnO(2)縮水甘油酯型COOCH2OOCH2OOCCOOCH2均苯三酸三縮水甘油酯，苯二甲酸二縮水甘油酯O(3)氨基環(huán)氧樹脂由多元胺與環(huán)氧氯丙烷反響而得，涂料中不常用。2.環(huán)氧化烯烴用過醋酸等氧化劑與碳－碳雙鍵反響而得。O3.元素改性環(huán)氧(1)鹵代環(huán)氧(2)有機鈦環(huán)氧(3)有機硅環(huán)氧第一節(jié)雙酚A環(huán)氧樹脂的物理性質(zhì)一、環(huán)氧樹脂的物理性質(zhì)在常溫下，M＜500的為液體，M＞500那么逐漸過渡到固體。涂料工業(yè)中使用最多的4種固體環(huán)氧樹脂，其平均分子量為900〔E-20〕、1400(E-12)、2900(E-06)和3750(E-03)。(一)溶解性酮、酯、醚醇類和氯化烴是環(huán)氧樹脂的溶劑。2.溶解性隨M增大而下降。3.多用芳烴與醇的混合溶劑?！捕郴烊菪砸话闩c芳香族聚合物是混容的，但不與脂肪族聚合物相混容。與脲醛樹脂、純酚醛樹脂、不干性醇酸樹脂、丁醇醚化三聚氰胺甲醛樹脂混容好。word文檔精品文檔分享?涂料工藝?混容性測定方法：將樹脂混合物溶入適當(dāng)?shù)幕旌先軇┲校瑑A在玻璃板上制成薄膜，然后在100℃烘干1h，取出觀察漆膜的澄清度。漆膜渾濁表示不混容；漆膜云霧狀表示微混容；漆膜透明表示混容。二、環(huán)氧樹脂的特性指標1.環(huán)氧值E：100克環(huán)氧樹脂中含環(huán)氧基的當(dāng)量數(shù)。e.g.E-51，舊稱618，環(huán)氧值0.48~0.54。2.環(huán)氧當(dāng)量QE：含有一個當(dāng)量環(huán)氧基的樹脂的克數(shù)。100QEE3.酯化當(dāng)量Eg：酯化1摩爾單羧酸所需環(huán)氧樹脂的克數(shù)。4.軟化點：軟化點越高，分子量越大。圖6.1環(huán)氧樹脂軟化點與分子量的關(guān)系5.氯值：指100克環(huán)氧樹脂中含氯的摩爾數(shù)。產(chǎn)品中微量氯的存在會干擾其固化，并明顯降低固化物的電性能。第二節(jié)環(huán)氧樹脂的固化劑及固化機理在工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的固化劑有胺類、酸酐類和含有活性基團的合成樹脂。一、有機胺類固化劑特點：常溫固化，速度快，放熱量大，使用期短。典型的有機胺類固化劑：乙二胺，二乙烯三胺，三乙烯四胺，四乙烯五胺，間苯二胺，’4,4－二氨基二苯甲烷，’4,4－二氨基二苯砜。胺的固化機理：〔一〕伯胺和仲胺。通過親核加成反響進展。HCH2-CH-CH2R-NH2+R-N-CH2-CH-CH2OR-NOHOOHCH2-CH-CH2OH〔二〕叔胺能促使環(huán)氧基開環(huán)，按離子型聚合。R3N+R3NCH2-CHORNCH2-CHO3OO-CH2-CHO常見的品種：DMP－30，粘稠液體，7－8%可使E-51常溫固化。(CH3)2NCH2CH2N(CH3)2CH2N(CH3)2伯胺、仲胺固化劑用量計算：胺的分子量(g)環(huán)氧值100g.樹脂中胺的用量.胺基上活潑氫原子數(shù)已二胺、二乙烯三胺使用較多，因有揮發(fā)等因素，固化劑的用量可比理論量多0~20%。多元胺固化的環(huán)氧樹脂漆，在25℃時漆膜一般在1天內(nèi)即可枯燥，但漆膜徹底枯燥需要7天以后。圖6.2為胺固化環(huán)氧清漆的漆膜固化過程。word文檔精品文檔分享?涂料工藝?word文檔精品文檔分享圖6.2胺固化環(huán)氧清漆的漆膜固化過程。環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量施工考前須知：1.“泛白〞問題。熟化。 2.流平性很差，桔皮，縮邊。參加環(huán)氧樹脂脂。500，固化劑三乙烯四胺5%用量的丁醇醚化三聚氰胺甲醛樹word文檔精品文檔分享二、有機酸酐固化劑大多數(shù)酸酐必須烘烤才能固化，固化放熱量低，常溫使用期長。固化產(chǎn)物機械強度，耐熱性較好?！惨弧彻袒瘷C理OOOOCCO-CHOCO-CHCO+HO-CHCOHCOOOOCH2-CH-CH2-OOH高溫條件下，還能發(fā)生環(huán)氧基和羥基的醚化反響：OHC-OCH2-CH-CH2-O+HC-OHOOH〔二〕酸酐固化的催化叔胺等對酸酐固化環(huán)氧有明顯的催化作用，其機理如下：OOOOCCNR3OCNR3O+NR3COCOCOOOCH2-CH-CH2-OO由于反響中間產(chǎn)物能進一步翻開環(huán)氧基使鏈增長，故用酸酐固化環(huán)氧可不按化學(xué)平衡方程式計算，應(yīng)對具體酸酐進展試驗后決定。酸酐分子量100克環(huán)氧樹脂中酸酐添加量WW.環(huán)氧值C酸酐基團數(shù)...C：0.85〔幾乎所有酸酐，除含氯酸酐〕；0.6〔含氯酸酐〕；1.0〔有機胺催化〕〔三〕低分子量聚酰胺植物油酸的二聚體或三聚體和多元胺的反響產(chǎn)物，是一種琥珀色粘稠狀樹脂，室溫下能固化環(huán)氧樹脂。ORCOOH+NH2NH2NH2NHCR由于聚酰胺分子構(gòu)造中有較長的脂肪酸碳鏈，固化產(chǎn)物具有很好的彈性。環(huán)氧樹脂/聚酰胺〔質(zhì)量比〕清漆漆膜特性1/1漆膜具有極好的彈性2/1漆膜性能全面word文檔精品文檔分享?涂料工藝?3/1抗化學(xué)品性、抗溶劑性優(yōu)良聚酰胺環(huán)氧樹脂漆施工性能好，漆膜不易產(chǎn)生桔皮、泛白病態(tài)；漆的施工時限較長，對人體毒性較小?？梢运率┕?。聚酰胺環(huán)氧樹脂漆可以在常溫下固化。假設(shè)采用烘干，可以縮短枯燥時間，同時漆膜性能有明顯提高。如在常溫下，漆膜徹底枯燥需要7~10天，而在60℃烘干時只需4~5小時。圖6.3烘干溫度與固化程度的關(guān)系〔四〕合成樹脂類固化劑1.酚醛樹脂酚醛樹脂具有羥甲基和酚基，能與環(huán)氧基團反響。OHOHO-CH2-CH+O需高溫烘烤固化〔150~200℃〕。為了提高固化速度，常參加少量的酸來催化。酚醛樹脂固化的環(huán)氧樹脂漆，是環(huán)氧樹脂漆中耐腐蝕性最好的一種。漆膜具有優(yōu)良的耐酸堿性、耐溶劑性、耐熱性。用于桶、貯罐、管道的內(nèi)壁、化工設(shè)備。2.脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、醇酸樹脂。耐化學(xué)藥品性比環(huán)氧酚醛差些，但漆膜的柔韌性很好，顏色淺，光澤強。適于涂裝醫(yī)療器械、儀器設(shè)備、金屬或塑料外表罩光?！参濉碀摴袒瘎㎞H1.雙氰胺H2N-C-NHCN，細分散在環(huán)氧中，貯存期六個月。主要與固體環(huán)氧混合制成粉末涂料。涂料用靜電噴涂，經(jīng)150~180℃烘15min，可得堅韌的涂層。2.丁酮亞胺2C2H5-C-CH3+H2N-(CH2)6-NH2C2H5-CN-(CH2)6-NC-C2H5+2H2OOCH3CH3丁酮亞胺可與環(huán)氧樹脂配漆，密閉貯存在罐內(nèi)。當(dāng)涂刷后漆膜接觸空氣中的水分時，那么丁酮亞胺可水解形成丁酮和已二胺，使環(huán)氧樹脂固化。第三節(jié)一些環(huán)氧樹脂的制備一、雙酚A環(huán)氧樹脂的制備CH3HOCOH+2ClNaOHCH3OCH3CH2-CH-CH2-OCO-CH2-CH-CH2NaOHClOHCH3OHClCH3CH2-CH-CH2-OCO-CH2-CH-CH2OCH3Oword文檔精品文檔分享我XX用二步加堿法來制造低分子量的環(huán)氧樹脂。其優(yōu)點是防止環(huán)氧氯丙烷的水解，提高環(huán)氧氯丙烷的回收量。因為NaOH在促進環(huán)氧氯丙烷與雙酚A化合的同時，也能使環(huán)氧氯丙烷水解損耗，必須控制適當(dāng)?shù)墓に囈越档蛦魏摹Ｒ韵率枪に嚵鞒蹋簑ord文檔精品文檔分享?涂料工藝?〔二〕縮水甘油酯環(huán)氧樹脂的合成環(huán)氧酯漆用途很廣，是目前環(huán)氧樹脂涂料中產(chǎn)量大的一種。環(huán)氧酯底漆對鐵、鋁金屬有很好的附著力，漆膜堅韌，耐腐蝕性較強，大量用于汽車、拖拉機或其他設(shè)備打底。近年來我國水稀釋性環(huán)氧酯底漆大量應(yīng)用于陽極電泳涂漆工藝中。1.反響式130~180℃O +RCOOHCH2-OOCRCH-OHCH2-OOCR200~240℃CH2-OOCRCH-OH+RCOOHCH-OOR+H2O200~240℃HC-OH+RCOOHHC-OOCR+H2O2.典型配方300E-12環(huán)氧樹脂脫水蓖麻油酸200二甲苯〔回流用〕30二甲苯〔稀釋用〕470環(huán)氧酯的性能與脂肪酸用量有密切關(guān)系，當(dāng)脂肪酸用量增加時，粘度、硬度降低，對溶劑的溶解性增加，刷涂性、流平性改善?？菰锼俣纫灾杏投茸詈茫话闶彝饽途眯砸草^好。但環(huán)氧酯涂料中因含大量醚鍵，耐曬性不如醇酸樹脂漆好。第四節(jié)環(huán)氧樹脂涂料1.胺固化環(huán)氧涂料組分一組分二環(huán)氧樹脂〔環(huán)氧當(dāng)量500〕：50二乙烯三胺：3.0脲醛樹脂〔固體份60%〕：2.5二甲苯：3.5二甲苯：22.5丁醇：3.5甲基異丁基酮：15甲乙酮：10在25℃1天可枯燥，7天干透。2.酚醛固化環(huán)氧粉末涂料100氣相SiO2環(huán)氧樹脂171＃0.8酚醛固化劑25TiO228Fe2O32.4此涂料用于鋼筋防腐蝕。先將鋼筋在240℃下預(yù)熱30min，靜電噴涂環(huán)氧粉未涂料，在240℃下經(jīng)固化3min。3.通用環(huán)氧聚酰胺底漆組分1組分2環(huán)氧：20聚酰胺樹脂〔胺值200〕：12溶劑〔30%丁醇+70%二甲苯〕：20混合溶劑：12鋅鉻黃：22word文檔精品文檔分享?涂料工藝?氧化鋅：7滑石粉：3第七章聚氨酯由多異氰酸酯與含活潑氫的化合物反響而成的合成樹脂。聚合物主鏈中含有相當(dāng)數(shù)量的氨基甲酸酯鍵：HON-C-O-R故稱聚氨基甲酸酯，簡稱聚氨酯。聚氨酯漆的優(yōu)點：1.高韌性。自愈能力。環(huán)氧、氯化橡膠保護功能好，而裝飾性稍差；O硝基漆保護功能差，而裝飾性稍好。N-C-O-R3.漆膜附著力強。H4.彈性可調(diào)。O5.耐化學(xué)藥品，耐酸堿。N-C-O-R6.既能高溫烘干，也能在低溫固化。Hword文檔精品文檔分享兼具保護和裝飾性。用于高級木器、鋼琴、客機。第一節(jié)聚氨酯化學(xué)一、異氰酸酯及其化學(xué)反響異氰酸酯有兩個雙鍵，其中碳原子是正電性，因此易遭受親核試劑進攻。下面介紹一些典型的反響：R-N COword文檔精品文檔分享O1.與醇反響生成氨基甲酸酯：R-NCO+R'OHR-NH-C-OR'OR-NCO+R'NH2R-NH-C-NHR'2.與胺反響生成脲：OR-NCO+H2ORNH2+CO23.與水反響，生成胺，放出CO2：R-NH-C-OHOOO4.與羧酸反響生成酰胺：R-NCO+R'COOHR-NH-C-O-C-OR'R-NH-C-R'+CO2OR'OO+R'NHCOOR''5.與氨基甲酸酯反響生成脲基甲酸酯：R-NCR-NH-C-N-C-OR''word文檔精品文檔分享6.與脲反響生成縮二脲：R-NCO+R'NHCONHR''7.在一定條件下，異氰酸酯可發(fā)生二聚與三聚：1〕芳香族異氰酸酯能夠生成二聚體，脂肪族那么不能。OC2R-NCORNNRCOOR'OR-NH-C-N-C-NHR''ORCR3R-NCONNCCONORword文檔精品文檔分享2〕脂肪族和芳香族異氰酸酯均能發(fā)生三聚：二、涂料工業(yè)常用多異氰酸酯甲苯二異氰酸酯(TDI)CH3NCONCO2,4-TDI2,4-TDI和2,6-TDI的混合物，前者占80%。價格廉價，用量最大。OCNCH2NCO二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)：漆膜的強度、耐磨性、彈性均優(yōu)于TDI而且枯燥迅速，用于潮氣固化的地板漆，防腐底漆，彈性涂word文檔精品文檔分享?涂料工藝?料。word文檔精品文檔分享屢次甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)：格較低且揮發(fā)性更小。苯二亞甲基二異氰酸酯(XDI)NCONCONCOCH2CH2n，與MDI相似，但價word文檔精品文檔分享XDI是1,3-XDI(71%)和1,4-XDI(29%)的混合物。雖含苯環(huán)，但苯環(huán)與異氰酸酯基之間有亞甲基間隔，因而性質(zhì)接近于脂肪族異氰酸酯。它的反響性和枯燥性比HDI快，但泛黃性和保光性比HDI稍遜，比TDI優(yōu)越。CH2NCOCH2NCO1,3-XDI5.已二異氰酸酯(HDI)是脂肪族異氰酸酯中最重要的單體，和TDI一樣，蒸氣壓高，毒性大。OCN(CH2)NCO6.異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)NCOH3CCH2NCOCH3CH3三、異氰酸酯反響性因為發(fā)生的反響是碳原子上的親核反響，所以異氰酸酯有以下反響特點：1.吸電子取代基可提高異氰酸酯的活性，而推電子基降低其反響性。異氰酸酯RNCO上的R的相對反響性：環(huán)已基對甲氧苯基對甲苯基苯基對硝基苯基147159017521450002.位阻的影響CH329℃活性4-NCO/2-NCO=7.949℃活性4-NCO/2-NCO=6.7NCO72℃活性4-NCO/2-NCO=4.7100℃活性4-NCO/2-NCO=2.7可見位阻影響明顯，但這種影響隨反響溫度的提高而縮小。3.各種異氰酸酯單體的反響性NCO2,4-TDI圖7.1各種異氰酸酯的相對反響速率。1-MDI;2-TDI;3-XDI;4-HDI;5-IPDI可看出，芳香族異氰酸酯的反響速度遠比脂肪族快。芳脂族XDI的反響速度遠比脂肪族HDI快。(3)TDI在反響達一半以上時曲線轉(zhuǎn)折平坦，說明在4位NCO基反響完畢后，2位的反響速率較為緩慢，這種特性便于制造預(yù)聚物時的控制。四、活潑氫化合物及其反響性活潑氫化合物主要是各類多元醇，如聚酯、聚醚、蓖麻油、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂等，還有潮氣固化型聚氨酯涂料中的水，封閉型聚