精細化工概論涂料課件

第十章涂料1涂料涂料是指用特定的施工方法涂覆到物體表面后，經(jīng)固化使物體表面形成美觀而有一定強度的連續(xù)性保護膜、或者形成具有某種特殊功能涂膜的一種精細化工產(chǎn)品。2我國享譽世界的大漆（中國漆），有7000多年的歷史。遠在新石器時代，我們的祖先就已經(jīng)使用天然顏料、植物汁液、油脂等繪制圖案、裝飾物品。馬王堆34以天然物質(zhì)為原料的涂料經(jīng)歷了較長的歷史。

最早以天然礦物和色素為涂料。稍后以油和松香、大漆為基礎的天然樹脂制成的油性涂料和天然樹脂涂料。二戰(zhàn)后，涂料用原料轉(zhuǎn)而以煤炭化工產(chǎn)品為主上世紀50、60年代轉(zhuǎn)而以石油化工產(chǎn)品為主要原料來源進入90年代后，隨著石油危機的加速，涂料的發(fā)展還應是以天然物質(zhì)為原料的涂料，而且原料來源應多樣化。現(xiàn)在涂料的發(fā)展面臨巨大的環(huán)保壓力，新型環(huán)保涂料成為涂料的發(fā)展趨勢涂料的發(fā)展5溶劑型涂料由于含有強致癌物質(zhì)苯、甲苯、乙苯、二甲苯等苯的同系物，常用的稀釋劑如香蕉水中也存在大量的苯系物。固化劑中也存在著TDI(甲苯二異氰酸酯)，涂料中還含有大量的甲醛。這些溶劑不僅有劇毒，還可以燃燒，污染環(huán)境和損害人體健康。到2008年，中國將禁止生產(chǎn)銷售溶劑型涂料。代替溶劑型涂料的是低VOC或無VOC新型環(huán)保涂料。新型環(huán)保涂料VOC：揮發(fā)性有機化合物苯、甲苯、二甲苯、甲醛6環(huán)保型涂料的路線：①將涂料中50%～60%的溶劑含量降低至20%～30%——高固體份涂料②將涂料中的溶劑用水取代——水性涂料③用空氣取代涂料中的溶劑——粉末涂料新型環(huán)保涂料7我國涂料工業(yè)的現(xiàn)狀1980年涂料產(chǎn)量僅48萬噸；1990年84.6萬噸；1991年的中國涂料產(chǎn)量在92.84萬噸左右；1992年突破了百萬大關，達到105.8萬噸；1998年躋身世界涂料四強；2000年涂料產(chǎn)量183.9方噸，已經(jīng)排列世界第三；2002年中國涂料產(chǎn)量跨過200萬噸大關，躍居世界第二；2004年，我國涂料產(chǎn)量增至298.15萬噸；2005年中國涂料行業(yè)總產(chǎn)量達382.57萬噸，已成為世界涂料生產(chǎn)和消費第二大國。1980～2005年25年間涂料產(chǎn)量增長了7.97倍。8我國涂料工業(yè)的現(xiàn)狀據(jù)2006～2007年涂料行業(yè)發(fā)展與市場分析報告指出，我國涂料行業(yè)近年發(fā)展的特點是：總產(chǎn)量連創(chuàng)新高，成為僅次于美國的涂料第二生產(chǎn)大國；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整加快，已從油性涂料時代進入合成樹脂涂料時代；進出口量迅猛增長，已成為美國、日本、德國之后的世界第四大涂料進出口國；形成了具有科技優(yōu)勢和市場優(yōu)勢的長三角、珠三角和環(huán)渤海地區(qū)的產(chǎn)業(yè)聚集地帶；我國成為世界涂料潛在市場最大、發(fā)展最具活力的地區(qū)，眾多國際著名公司注資我國，投資熱情高漲。9我國涂料工業(yè)的現(xiàn)狀我國涂料行業(yè)在快速發(fā)展的同時也面臨很多問題:如企業(yè)規(guī)模偏小、涂料市場知名的民族品牌寥寥、科研投入不足、科研后勁和前瞻性不夠等。中國涂料工業(yè)協(xié)會提出了“十一五”涂料行業(yè)的發(fā)展目標，主要有：大力扶持中國涂料名牌產(chǎn)品和企業(yè)；建立健全技術創(chuàng)新體系；支持大企業(yè)集團的成長，力爭培育10家以上年銷售額10億元的企業(yè)，百家年銷售額超1億元的企業(yè)，使排名前30位的企業(yè)集團的產(chǎn)量和銷售額在行業(yè)中的比重超過60%，淘汰大多數(shù)小企業(yè)等。101112第一節(jié)概述一、涂料的作用與分類1、涂料的作用（1）保護作用（2）裝飾作用（3）色彩標志（4）特殊用途131、涂料的作用14保護作用151、涂料的作用16多彩涂料裝飾作用171、涂料的作用18馬路標志漆

色彩標志19201、涂料的作用21發(fā)光涂料特殊功能22示溫涂料23隱形涂料242、涂料的分類按用途：建筑涂料、汽車漆、飛機漆、木器漆等按施工工序：底漆、膩子、二道漆、面漆、光漆涂漆方式：噴漆、浸漆、烘漆、電泳漆等25按成膜物質(zhì)方式：油基涂料、硝基涂料、醇酸樹脂涂料、環(huán)氧樹脂按照形態(tài)：水性涂料、溶劑型涂料、粉末涂料、高固體分涂料、無溶劑涂料等。按固化方式：揮發(fā)干燥型、轉(zhuǎn)化干燥型（自干型、烘烤型等）2、涂料的分類26按涂膜光澤度分類：有光漆、半光漆、無光漆按涂膜的特殊功能：絕緣漆、防銹漆、防腐蝕漆等按照是否有顏料：清漆和色漆2、涂料的分類27二.涂料的組成1.成膜物質(zhì)2.顏料和填料3.助劑4.溶劑281.成膜物質(zhì)——基料、漆料291、成膜物質(zhì)★天然高分子油脂、生漆、松香、瀝青等合成高分子——合成樹脂醇酸樹脂、環(huán)氧樹脂、氨基樹脂、丙烯酸樹脂301、成膜物質(zhì)★非轉(zhuǎn)化型成膜物質(zhì)——熱塑性高分子成膜過程中組成結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化轉(zhuǎn)化型成膜物質(zhì)——熱固性高分子成膜過程中組成結(jié)構(gòu)發(fā)生變化312、顏料、填料顏（填）料：賦予涂料顏色和遮蓋力，提高涂層的機械性能和耐久性；有的能使涂層具有防銹、防污、磁性和導電等功能的物質(zhì)。分類：按成分分：有機顏料、無機顏料按性能分：著色顏料、體質(zhì)顏料（填料）和功能性顏料32有機顏料：偶氮顏料、酞箐顏料等無機顏料：鈦白、鋅白、硫化鋅、鋅鋇白（立德粉）、鉻黃、鉻綠等按成分分：33按性能分：著色顏料： 可賦予涂層美麗的色彩，具有良好的遮蓋，可以提高涂層的耐日曬性、耐久性和耐氣候變化等性能。體質(zhì)顏料（填料）： 提高著色顏料的著色效果和降低成本

如：BaSO4、CaSO4、滑石粉、高嶺土功能性顏料： 防銹、消光、防污等34涂料的性能受顏料性能的影響涂料的性能：①遮蓋力，②涂抹附著力，③粘度，④細度顏料的性能：①形狀，②顆粒大小及分布，③體積分數(shù)，④分散效果353、助劑助劑對涂料或涂膜的某一特定方面的性能起改進作用。通常用量很少，約10-3(w/w)，但作用很大，不可或缺。助劑功能：改進生產(chǎn)工藝、改善施工條件、提高成膜性能流平劑、流變劑、抗結(jié)皮劑、催干劑、消泡劑、消光劑、增光劑、偶聯(lián)劑、潤濕分散劑、乳化劑賦予特殊功能防污劑、防霉劑、導電（抗靜電）劑361）流平劑涂料在涂裝后有一個流動及干燥成膜的過程。涂膜能達到平整光滑的特性稱為流平性。流平劑的作用：降低涂料與底材直接的表面張力，使二者具有良好的潤滑調(diào)整黏度、延長流平時間芳烴、酮類、酯類等高沸點溶劑類高聚物372）流變劑、防沉劑流變性：物質(zhì)在外力作用下的變形和流動性質(zhì)。（黏度）理想的涂料，施工時具有較低的黏度，施工后具有較高的黏度，顏料不易沉降。常見流變劑：有機黏土、氫化蓖麻油、纖維素醚、聚丙烯酸等383）消光劑和增光劑消光劑：使涂膜表面產(chǎn)生一定的粗糙度，降低其表面光澤。常用消光劑：金屬皂（硬脂酸鋁、硬脂酸鋅）、改性油、蠟、硅藻土、合成二氧化硅增光劑：降低涂膜的表面粗糙度、提高光澤。常用增光劑：能提高流平性，或能改善顏料的潤濕分散性的物質(zhì)，如有機胺或非離子表面活性劑。394）催干劑加速不飽和油脂類和油基樹脂涂料發(fā)生氧化聚合固化的催化劑。油脂的常用催干劑：鐵、鈷、錳、鋅等金屬的有機皂有機酸的常用催干劑：環(huán)烷酸、植物油酸、松香等405）潤濕分散劑作用：顏料在溶劑中的分散。表面活性劑分散機理：可吸附在顏料顆粒表面，產(chǎn)生靜電斥力和空間位阻，防止顏料絮凝，使分散體系處于穩(wěn)定狀態(tài)。416）偶聯(lián)劑偶聯(lián)劑分子中有兩種或兩種以上的活性官能團，可以把兩種不同類型化學結(jié)構(gòu)及親和力相差較大的材料在界面間連接起來，起到“橋”一樣穩(wěn)定連接的作用，從而使顏料、填料與成膜物質(zhì)緊密結(jié)合，提高涂膜的附著力等物理機械性能。424、溶劑在涂料中起到溶解、稀釋或分散成膜物質(zhì)及顏（填）料的作用，以滿足各種油漆施工工藝的要求，其用量在50%(V/V)左右。溶劑（或分散介質(zhì)）并非成膜物質(zhì)，它可以幫助施工和成膜。水無機化合物有機化合物：品種最多，多為揮發(fā)性物質(zhì)，且對環(huán)境危害極大溶劑434、溶劑現(xiàn)代涂料中有些品種應用了一些既能溶解或分散成膜物質(zhì)，又能在成膜過程中與成膜物質(zhì)發(fā)生化學反應，形成新物質(zhì)而存留在漆膜中的化合物，被稱為反應活性劑或活性稀釋劑。溶劑含量：熱塑性涂料：≥50%熱固性涂料：30%～50%

溶劑有的是在涂料制造時加入，有的是在涂料施工時加入。有的涂料所含溶解是單一溶劑，有的是用多個溶劑品種。44涂料的組成45三、涂料的固化機理涂料被涂于物件表面后形成了可流動的液態(tài)薄膜，通稱為“濕膜”，涂料由“濕膜”變?yōu)椤案赡ぁ钡倪^程稱之為涂料的固化或干燥。涂料通常施工(“濕膜”)粘度約在0.05～1Pa·s之間成為具有一定機械性能的“干膜”時．粘度至少要達到107Pa.s以上。涂料固化的實質(zhì)：固化成膜過程發(fā)生的變化也就是流動性或粘度的變化。46

成膜固化機理可分為物理成膜和化學成膜物理成膜溶劑性涂料：主要是靠溶劑的揮發(fā)和分子鏈纏結(jié)成膜。乳膠涂料：水份揮發(fā)和乳膠粒凝聚成膜。化學成膜

是在室溫或高溫下通過化學交聯(lián)反應形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)成膜

交聯(lián)反應--通過樹脂中不飽和基團的自動氧化或是基團之間進行縮聚完成的。47從成膜機理角度看，溶劑型涂料與乳膠涂料的本質(zhì)區(qū)別在于：溶劑型涂料的成膜是隨著有機溶劑的揮發(fā)高聚物分子鏈相互纏結(jié)而成膜；乳膠涂料則是隨著分散介質(zhì)（主要是水和共溶劑）揮發(fā)的同時產(chǎn)生高聚物粒子的接近、接觸、擠壓變形而聚集起來，最后由粒子狀態(tài)的聚集變成為分子狀態(tài)的凝聚而形成連續(xù)的涂膜。物理成膜——溶劑型、乳膠48乳膠是在表面活性劑存在下聚合物粒子在水中的分散體系。是通過乳液聚合制備的。乳膠漆成膜---是隨著分散介質(zhì)(主要是水和共溶劑)揮發(fā)的同時產(chǎn)生聚合物粒子的接近、接觸、擠壓變形而聚集起來，最后由粒子狀態(tài)的聚集變成為分子狀態(tài)的凝聚而形成連續(xù)的涂膜。乳膠涂料的固化49乳液涂料緊密接觸的顆粒變形顆粒堆積機械剛性涂膜步驟一水份揮發(fā)步驟二T>MFT，顆粒變形步驟三T>Tg，進一步聚結(jié)

乳液成膜過程T：環(huán)境溫度；MFT：乳液的最低成膜溫度乳膠涂料的固化機制501）連鎖聚合反應成膜——自由基加成聚合氧化聚合引發(fā)劑引發(fā)聚合能量引發(fā)聚合2）逐步聚合反應成膜——縮聚反應成膜氫轉(zhuǎn)移聚合反應外加交聯(lián)劑——固化劑化學成膜51反應型涂料的貯存將相互能發(fā)生反應的組分分罐包裝，使用時現(xiàn)用現(xiàn)配用溶劑將組分充分稀釋，但這種涂料貯存期不長選用在常溫下不發(fā)生反應，只在高溫下或受輻射時才發(fā)生反應的組分反應型涂料的成膜物質(zhì)一般是黏性的、分子量較小的聚合物或簡單化合物。52固態(tài)涂料（粉末）固態(tài)涂料多為粉末狀，但施工被粘附在被涂物件表面后還不能形成連續(xù)的薄膜，它也要發(fā)生形態(tài)的變化即從分散的粒子凝聚為連續(xù)涂膜才能實現(xiàn)成膜過程。（熱熔、分子鏈纏結(jié)）不論液態(tài)涂料和固態(tài)涂料，成膜過程都是由涂料本身組成結(jié)構(gòu)、成膜的條件(溫度，濕度，涂膜厚度等)和被涂物件的材質(zhì)特性所決定的。53四.涂料的命名全名=顏料或顏色名稱+成膜物質(zhì)名稱（用途或特性）+基本名稱例：鋅黃酚醛防銹漆，醇酸導電磁漆，白硝基外用瓷漆54五.涂料的發(fā)展趨勢（1）涂料向高固體份、水性和粉末等省能型涂料轉(zhuǎn)變。（2）涂裝工程的合理化，紫外光固化、電子束固化和低溫快速固化的推廣。（3）涂料制造技術的改進，如能量和原材料消耗的降低、溶劑和涂料的回收等。（4）涂裝作業(yè)環(huán)境的改善、污染的減少等。（5）從擺脫對石油化工原料的依賴出發(fā)，開發(fā)無機涂料。55涂料的基料1、天然油脂類涂料干性油

如桐油、梓油、亞麻油、大麻油主要成分：甘油的三脂肪酸脂，其結(jié)構(gòu)表示為：

CH2OCOR1CH2OCOR2CH2OCOR3

R1,R2,R3是脂肪酸含有不飽和脂肪酸的植物油含有雙鍵，可在空氣中氧的作用下進行聚合和交聯(lián)反應天然高分子和合成高分子56

脂肪酸大多是18碳酸，其通式C17H35-xCOOH主要的脂肪酸有：硬脂酸CH3(CH2)l6COOH

油酸CH3(CH2)7CH＝CH(CH2)7COOH亞油酸CH3(CH2)4CH＝CHCH2CH=CH(CH2)7COOH亞麻酸CH3CH2CH=CHCH2CH＝CHCH2CH=CH(CH2)7COOH57干性油的特點:是可在空氣中氧化而成膜，主要是由兩個雙鍵之間的亞甲基決定

CH3(CH2)4CH＝CHCH2CH=CH(CH2)7COOH由存在于油中過氧化物開始游離基結(jié)合并引起分子間的結(jié)合，交聯(lián)

58

空氣干燥過程需要幾天，可以加入鈷鹽或錳鹽作為催干劑(用量在0.5-2%）一天便可干燥。

上述反應很慢592、松香

松香是從松樹的樹根或樹干上取得的，顏色由微黃至棕紅色的透明。固體天然樹脂．主要成分為松香酸及其異構(gòu)體，它的分子式為C19H39COOH在油性涂料中加入松香能提高涂膜的光澤和硬度，但是耐候性和耐水性很差，因此一般要將松香進行加工，制成松香的衍生，或者與其他合成樹脂合用。603、大漆（生漆、中國漆）

大漆是從漆樹的韌皮層內(nèi)割流出來的灰白色乳狀液，經(jīng)機械方法除漆渣和雜質(zhì)，得生漆。經(jīng)過加熱氧化煉制得到熟漆。生漆是一種油包水型乳膠W/O主要成分：漆酚和漆酶，糖類和糖蛋白類化合物及油和水．61漆酚是幾種具有不飽和度脂肪烴取代基的鄰苯二酚←脂肪烴生漆的固化包括漆酚中的酚被漆酶催化氧化和側(cè)鏈中雙鍵部分自動氧化兩部分。生漆固化有一個變色的過程，即由乳白色→紅棕色→淺褐色→深褐色。62大漆成膜：自然干燥或烘烤成膜

優(yōu)點：大漆高光澤、耐水性好、有絕緣性等。

不足：干燥條件高、粘度不高、性脆。改性：利用酚漆上的羥基進行成鹽、酯和醚，利用R基上的雙鍵加成，氧化等反應改性。可以與醇、甲醛、苯乙烯等單體共聚得改性大漆樹脂。63油脂類樹脂涂料多為溶劑型。不需要調(diào)配就能使用的色漆稱為調(diào)和漆。以油脂為單一成膜物質(zhì)的調(diào)和漆稱為油性調(diào)和漆。以油脂、松香和樹脂作為成膜物質(zhì)的調(diào)和漆稱為磁性調(diào)和漆。64第二節(jié)涂料用合成樹脂醇酸/聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂、氨基樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂等四大涂料合成樹脂：環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂、氨基樹脂、丙烯酸樹脂65常見涂料品種的應用范圍

品種主要用途醇酸漆一般金屬、木器、家庭裝修、農(nóng)機、汽車、建筑等的涂裝丙烯酸乳膠漆內(nèi)外墻涂裝、皮革涂裝、木器家具涂裝，地坪涂裝溶劑型丙烯酸漆汽車、家具、電器、塑料、電子、建筑、地坪涂裝環(huán)氧漆金屬防腐、地坪、汽車底漆、化學防腐聚氨酯漆汽車、木器家具、裝修、金屬防腐、化學防腐、絕緣涂料、儀器儀表的涂裝硝基漆木器家具、裝修、金屬裝飾氨基漆汽車、電器、儀器儀表、木器家具、金屬防護不飽和聚酯漆木器家具、化學防腐、金屬防護、地坪酚醛漆絕緣、金屬防腐、化學防腐、一般裝飾乙烯基漆化學防腐、金屬防腐、絕緣、金屬底漆、外用涂料66醇酸漆主要是由醇酸樹脂組成。是目前國內(nèi)生產(chǎn)量最大的一類涂料。具有價格便宜、施工簡單、對施工環(huán)境要求不高、涂膜附著力好、豐滿堅硬、耐久性和耐候性較好、裝飾性和保護性都比較好等優(yōu)點。缺點是干燥較慢、涂膜較軟，耐水、耐堿性欠佳，一般是與其它樹脂復配使用。醇酸漆主要用于一般木器、家具及家庭裝修的涂裝，一般金屬裝飾涂裝、要求不高的金屬防腐涂裝、一般農(nóng)機、汽車、儀器儀表、工業(yè)設備的涂裝等方面。一、醇酸/聚酯樹脂67一、醇酸/聚酯樹脂多元醇和多元酸（多元羧酸、脂肪酸）可以進行縮聚反應，所生成的縮聚物大分子主鏈上含有許多酯基（－COO－），這種聚合物稱為聚酯。涂料工業(yè)中，將脂肪酸或油脂改性的聚酯樹脂稱為醇酸樹脂68醇酸樹脂的合成原料

多元醇、多元羧酸、脂肪酸（油脂）一、多元醇丙三醇（甘油）、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、季戊四醇、乙二醇、1,2－丙二醇、1,3－丙二醇等。二、多元羧酸鄰苯二甲酸酐（PA）、間苯二甲酸(IPA)、對苯二甲酸(TPA)、順丁烯二酸酐(MA)、己二酸(AA)、癸二酸(SE)、偏苯三酸酐（TMA）等。

69三、油脂

油脂一般是指植物油類，主要有桐油、亞麻仁油、豆油、棉籽油、妥爾油、紅花油、脫水蓖麻油、蓖麻油、椰子油等。植物油是一種脂肪酸甘油酯。70

重要的不飽和脂肪酸有：油酸（十八碳烯-9-酸）：亞油酸（十八碳二烯-9，12-酸）：亞麻酸（十八碳三烯-9,12,15-酸）：桐油酸（十八碳三烯-9,11,13-酸）：蓖麻油酸（12-羥基十八碳烯-9-酸）：

71醇酸樹脂的性質(zhì)，取決于油脂種類、油度、醇酸樹脂分子中殘留的羥基和羧基等。1）油脂種類：油類一般根據(jù)其碘值將其分為：干性油、不干性油和半干性油。干性油：碘值≥140，雙鍵數(shù)≥6個；不干性油：碘值≤100，雙鍵數(shù)＜4個；半干性油：碘值100—140，雙鍵數(shù)4～6個。

72干性：醇酸樹脂的固化性能，源自于脂肪酸基中雙鍵在空氣中的氧化聚合反應。干性油醇酸樹脂，可在室溫和空氣氧作用下干燥成膜。不干性油醇酸樹脂，在空氣中不能干燥成膜，不能單獨用作成膜物質(zhì)。732）油度（%）油度（%）=(油的用量/樹脂的理論產(chǎn)量)×100%油度長油度中油度短油度油量/%＞6040～60＜40苯酐量/%＜3030～35＞35長油度，較多表現(xiàn)出油的特性，富有彈性，柔韌耐久，適合室外涂裝。短油度，表現(xiàn)較多樹脂特性，涂膜硬脆、抗摩擦性較好，易打磨，耐久性差，適用于室內(nèi)用品的涂裝。74樹脂種類主要性能特點主要用途短油度35～45烘干干燥快、附著力、耐火性、光澤、硬度好烘漆，用于汽車、玩具、機器部件等的面漆中油度46～60干燥快，極好的光澤、耐候性、彈性，漆膜凝固干硬快?？伤⑼炕驀娡俊Ｗ愿苫蚝娓?，底漆，用于金屬、建筑、車輛等長油度60～70干燥性能好，漆膜有彈性和光澤，但硬度、抗摩擦性較差。良好的刷涂性。鋼鐵結(jié)構(gòu)以及室內(nèi)外建筑用漆，增強乳膠漆不同性能醇酸樹脂的主要性能和用途753）酯基、羧基和羥基羥基、羧基使樹脂涂膜具有良好的附著力羧基能提高樹脂對顏料的潤濕能力羥基、羧基使涂膜耐水性變差可與具有反應性官能團的成膜物質(zhì)作用，改善醇酸樹脂性能，如氨基-醇酸樹脂76環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂（EpoxyResin）是指分子結(jié)構(gòu)中含有2個或2個以上環(huán)氧基并在適當?shù)幕瘜W試劑存在下能形成三維網(wǎng)狀固化物的化合物的總稱，是一類重要的熱固性樹脂。環(huán)氧樹脂既包括環(huán)氧基的低聚物，也包括含環(huán)氧基的低分子化合物。環(huán)氧樹脂作為膠粘劑、涂料和復合材料等的樹脂基體，廣泛應用于水利、交通、機械、電子、家電、汽車及航空航天等領域。環(huán)氧樹脂可分為縮水甘油類環(huán)氧樹脂和非縮水甘油類環(huán)氧樹脂2大類?？s水甘油類環(huán)氧樹脂可看成縮水甘油的衍生化合物。主要有縮水甘油醚類、縮水甘油酯類和縮水甘油胺類3種。77雙酚A環(huán)氧樹脂78環(huán)氧樹脂及其固化物的性能特點

(1)力學性能高。環(huán)氧樹脂具有很強的內(nèi)聚力，分子結(jié)構(gòu)致密，所以它的力學性能高于酚醛樹脂和不飽和聚酯等通用型熱固性樹脂。

(2)附著力強。環(huán)氧樹脂固化體系中含有活性極大的環(huán)氧基、羥基以及醚鍵、胺鍵、酯鍵等極性基團，賦予環(huán)氧固化物對金屬、陶瓷、玻璃、混凝士、木材等極性基材以優(yōu)良的附著力。

(3)固化收縮率小。一般為1％～2％。是熱固性樹脂中固化收縮率最小的品種之一(酚醛樹脂為8％～10％；不飽和聚酯樹脂為4％～6％；有機硅樹脂為4％～8％)。線脹系數(shù)也很小，一般為6×10-5/℃。所以固化后體積變化不大。

(4)電絕緣性優(yōu)良。環(huán)氧樹脂是熱固性樹脂中介電性能最好的品種之一。79

(5)工藝性好。環(huán)氧樹脂固化時基本上不產(chǎn)生低分子揮發(fā)物，所以可低壓成型或接觸壓成型。能與各種固化劑配合制造無溶劑、高固體、粉末涂料及水性涂料等環(huán)保型涂料。

(6)穩(wěn)定性好，抗化學藥品性優(yōu)良。不合堿、鹽等雜質(zhì)的環(huán)氧樹脂不易變質(zhì)。只要貯存得當(密封、不受潮、不遇高溫)，其貯存期為1年。超期后若檢驗合格仍可使用。環(huán)氧固化物具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性。其耐堿、酸、鹽等多種介質(zhì)腐蝕的性能優(yōu)于不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂等熱固性樹脂。因此環(huán)氧樹脂大量用作防腐蝕底漆，又因環(huán)氧樹脂固化物呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，又能耐油類等的浸漬，大量應用于油槽、油輪、飛機的整體油箱內(nèi)壁襯里等。

(7)環(huán)氧固化物的耐熱性一般為80～100℃。環(huán)氧樹脂的耐熱品種可達200℃或更高。80丙烯酸乳膠漆丙烯酸乳膠漆一般由丙烯酸類乳液、顏填料、水、助劑組成。具有成本適中，耐候性優(yōu)良、性能可調(diào)整性好，無有機溶劑釋放等優(yōu)點，是近來發(fā)展十分迅速的一類涂料產(chǎn)品。主要用于建筑物的內(nèi)外墻涂裝，皮革涂裝等。近來又出現(xiàn)了木器用乳膠漆、自交聯(lián)型乳膠漆等新品種。丙烯酸乳膠漆根據(jù)乳液的不同可分為純丙、苯丙、硅丙、醋丙等品種。81聚氨酯漆是目前較常見的一類涂料，可以分為雙組分聚氨酯涂料和單組分聚氨酯涂料。雙組分聚氨酯涂料一般是由異氰酸酯預聚物（也叫低分子氨基甲酸酯聚合物）和含羥基樹脂兩部分組成，通常稱為固化劑組分和主劑組分。這一類涂料的品種很多，應用范圍也很廣，根據(jù)含羥基組分的不同可分為丙烯酸聚氨酯、醇酸聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚聚氨酯、環(huán)氧聚氨酯等品種。一般都具有良好的機械性能、較高的固體含量、各方面的性能都比較好。是目前很有發(fā)展前途的一類涂料品種。82主要應用方向有木器涂料、汽車修補涂料、防腐涂料、地坪涂料、電子涂料、特種涂料等。缺點是施工工序復雜，對施工環(huán)境要求很高，漆膜容易產(chǎn)生弊病。單組分聚氨酯涂料主要有氨酯油涂料、潮氣固化聚氨酯涂料、封閉型聚氨酯涂料等品種。應用面不如雙組分涂料廣，主要用于地板涂料、防腐涂料、預卷材涂料等，其總體性能不如雙組分涂料全面。83硝基漆目前比較常見的木器及裝修用涂料。優(yōu)點是裝飾作用較好，施工簡便，干燥迅速，對涂裝環(huán)境的要求不高，具有較好的硬度和亮度，不易出現(xiàn)漆膜弊病,修補容易。缺點是固含量較低，需要較多的施工道數(shù)才能達到較好的效果；耐久性不太好，尤其是內(nèi)用硝基漆，其保光保色性不好，使用時間稍長就容易出現(xiàn)諸如失光、開裂、變色等弊?。黄崮けＷo作用不好，不耐有機溶劑、不耐熱、不耐腐蝕。84硝基漆的主要成膜物是以硝化棉為主，配合醇酸樹脂、改性松香樹脂、丙烯酸樹脂、氨基樹脂等軟硬樹脂共同組成。一般還需要添加鄰苯二甲酸二丁酯、二辛酯、氧化蓖麻油等增塑劑。溶劑主要有酯類、酮類、醇醚類等真溶劑，醇類等助溶劑、以及苯類等稀釋劑。硝基漆主要用于木器及家具的涂裝、家庭裝修、一般裝飾涂裝、金屬涂裝、一般水泥涂裝等方面。85環(huán)氧漆近年來發(fā)展極為迅速的一類工業(yè)涂料，一般而言，對組成中含有較多環(huán)氧基團的涂料統(tǒng)稱為環(huán)氧漆。環(huán)氧漆的主要品種是雙組分涂料，由環(huán)氧樹脂和固化劑組成。其他還有一些單組分自干型的品種，不過其性能與雙組分涂料比較有一定的差距。環(huán)氧漆的主要優(yōu)點是對水泥、金屬等無機材料的附著力很強；涂料本身非常耐腐蝕；機械性能優(yōu)良，耐磨，耐沖擊；可制成無溶劑或高固體份涂料；耐有機溶劑，耐熱，耐水；涂膜無毒。86缺點是耐候性不好，日光照射久了有可能出現(xiàn)粉化現(xiàn)象，因而只能用于底漆或內(nèi)用漆；裝飾性較差，光澤不易保持；對施工環(huán)境要求較高，低溫下涂膜固化緩慢，效果不好；許多品種需要高溫固化，涂裝設備的投入較大。環(huán)氧樹脂涂料主要用于地坪涂裝、汽車底漆、金屬防腐、化學防腐等方面。87氨基漆氨基漆的主要由兩部分組成，其一是氨基樹脂組分，主要有丁醚化三聚氰氨甲醛樹脂、甲醚化三聚氰氨甲醛樹脂、丁醚化脲醛樹脂等樹脂。其二是羥基樹脂部分，主要有中短油度醇酸樹脂、含羥丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂等樹脂。氨基漆除了用于木器涂料的脲醛樹脂漆（俗稱酸固化漆）外，主要品種都需要加熱固化，一般固化溫度都在100℃以上，固化時間都在20分鐘以上。88固化后的漆膜性能極佳，漆膜堅硬豐滿，光亮艷麗，牢固耐久，具有很好的裝飾作用及保護作用。缺點是對涂裝設備的要求較高，能耗高，不適合于小型生產(chǎn)。氨基漆主要用于汽車面漆、家具涂裝、家用電器涂裝、各種金屬表面涂裝、儀器儀表及工業(yè)設備的涂裝。89不飽和聚酯漆

不飽和聚酯漆也是近來發(fā)展較快的一類涂料，分為氣干性不飽和聚酯和輻射固化（光固化）不飽和聚酯兩大類。主要優(yōu)點是可以制成無溶劑涂料，一次涂刷可以得到較厚的漆膜，對涂裝溫度的要求不高，而且漆膜裝飾作用良好，漆膜堅韌耐磨，易于保養(yǎng)。缺點是固化時漆膜收縮率較大，對基材的附著力容易出現(xiàn)問題，氣干性不飽和聚酯一般需要拋光處理，手續(xù)較為煩瑣，輻射固化不飽和聚酯對涂裝設備的要求較高，不適合于小型生產(chǎn)。不飽和聚酯漆主要用于家具、木制地板、金屬防腐等方面。90乙烯基漆包括氯醋共聚樹脂漆、聚乙烯醇縮丁醛漆、偏氯乙烯、過氯乙烯、氯磺化聚乙烯漆等品種。乙烯基漆的主要優(yōu)點是耐候、耐化學腐蝕、耐水、絕緣、防霉、柔韌性佳。其缺點主要表現(xiàn)在耐熱性一般、不易制成高固體涂料、機械性能一般，裝飾性能差等方面。乙烯基漆主要用于工業(yè)防腐涂料、電絕緣涂料、磷化底漆、金屬涂料、外用涂料等方面。

乙烯基漆91酚醛漆酚醛樹脂是酚與醛在催化劑存在下縮合生成的產(chǎn)品。涂料工業(yè)中主要使用油溶酚醛樹脂制漆。酚醛漆的優(yōu)點是干燥快，漆膜光亮堅硬、耐水性及耐化學腐蝕性好。缺點是容易變黃，不宜制成淺色漆、耐候性不好。酚醛漆主要用于防腐涂料、絕緣涂料、一般金屬涂料、一般裝飾性涂料等方面。92氨基高檔烤漆組成：該漆由醇酸樹脂，氨基樹脂、顏料及有機溶劑組成。性能：該系列產(chǎn)品具有干燥速度快，漆膜平整光亮、色彩鮮艷、硬度高具有優(yōu)良的裝飾和保護性能。用途：廣泛應用于各種輕工產(chǎn)品、交通車輛、機械電器、五金工具、等金屬表面的涂飾。實例展示93第三節(jié)涂料的生產(chǎn)一、成膜物質(zhì)的生產(chǎn)（半成品漆料的制備）：油的精制和煉制、專用樹脂的制備、漆料的制備成膜物質(zhì)的生產(chǎn)主要是經(jīng)過化學反應完成二、涂料的配置（成品的完成）：物理分散過程清漆的制備：配制、過濾色漆的生產(chǎn)：混合、研磨、過濾94分散介質(zhì)（稀釋劑）顏料分散劑和潤濕劑消泡混合顏料分散灌高速分散機123研磨其他助劑成膜物質(zhì)過濾包裝調(diào)漆罐涂料的生產(chǎn)95一、成膜物質(zhì)的生產(chǎn)1、油的精制——去除雜質(zhì)制造涂料用的植物油主要是將油籽用壓榨法取得的。雜質(zhì)：游離脂肪酸、磷脂、糖、蛋白質(zhì)蠟質(zhì)、色素等妨礙油的干燥速度、使涂膜顏色變暗、增加涂膜透水性，不易過濾，影響涂料的性能。96一、成膜物質(zhì)的生產(chǎn)1、油的精制（1）熱處理 將油加熱，破壞油中的色素（2）堿精制

·用燒堿去除油中游離脂肪酸和其它雜質(zhì)

·蒸汽加熱變速攪拌釜、壓濾機

·加堿→皂化→分離皂腳→水洗→過濾（3）吸附精制 吸附劑：活性白土97一、成膜物質(zhì)的生產(chǎn)2、油的煉制——提高油的干性精制干性油直接涂在物件表面上，也能干燥成膜，但干燥很慢，且涂膜很軟，光澤不強，抗水性不好，不符合涂料要求，因此經(jīng)過精制的油還需要進一步煉制。經(jīng)過煉制的油做油性涂料時，就是它的漆料，做油基涂料時，就是它的漆料的一種半成品。98一、成膜物質(zhì)的生產(chǎn)2、油的煉制——提高油的干性（1）空氣氧化法——氧化油 將油加熱（＜150℃），吹入空氣，使空氣中的氧與油結(jié)合，改變油分子的結(jié)構(gòu)，促進了油的干性，提高了油的稠度。（2）加熱聚合法——聚合油 將油加熱到較高溫度（290～300℃），使油在長時間高溫條件下，發(fā)生聚合作用，促進油的干性。99一、成膜物質(zhì)的生產(chǎn)3、漆料的制備（1）油基漆料的制備——熱煉法（2）樹脂漆料的制備

100一、成膜物質(zhì)的生產(chǎn)3、漆料的制備（1）油基漆料的制備——熱煉法 將精制油或聚合油和樹脂在高溫下進行反應，然后冷卻加入溶劑制得的。關鍵：油和樹脂的聚合程度。設備：熱煉鍋（2）樹脂漆料的制備

101一、成膜物質(zhì)的生產(chǎn)3、漆料的制備（1）油基漆料的制備——熱煉法（2）樹脂漆料的制備——樹脂的溶解 將樹脂按規(guī)定的組成比例加入溶劑進行溶解，經(jīng)過濾即成。設備：溶解罐（密閉、攪拌、蒸汽夾套、冷凝裝置）102二、涂料的生產(chǎn)（一）清漆的生產(chǎn)（二）色漆的生產(chǎn)（三）乳膠漆的生產(chǎn)（四）粉末涂料的生產(chǎn)103(一)清漆的生產(chǎn)清漆不含顏料，主要用于家具的涂裝和色漆罩光，清漆涂膜干燥快，涂膜透明、光亮堅硬、耐候性、耐油性較好，耐水性差。油基清漆的制備油基漆料+溶劑+催干劑，過濾、包裝樹脂清漆的制備樹脂溶液+增塑劑+催干劑，過濾、包裝清漆的生產(chǎn)過程基本上是各組成按比例調(diào)配的過程。104(二)色漆的生產(chǎn)色漆是由成膜物質(zhì)和一定數(shù)量的顏料及其他助劑，經(jīng)過研磨調(diào)配而成的有色涂料，分為底漆（頭道底漆、膩子、二道底漆和防銹漆）和面漆。色漆的生產(chǎn)——把顏料均勻分散在漆料中。顏色均勻一致，顏料分散均勻防止顏料沉底結(jié)塊防止顏料團結(jié)成較大的顏料團105

在生產(chǎn)中用色漆的“細度”來表示分散均勻程度。細度是指色漆中的顏料允許的最大顆粒的大小程度，通常以微米μm表示。不同色漆對細度的要求與色漆的性能有關，應根據(jù)相應的要求選擇適合的設備和加工方法。106(二)色漆的生產(chǎn)生產(chǎn)稠厚漿狀色漆如厚漆、膩子混合、研磨生產(chǎn)粘稠液狀色漆如調(diào)和漆、磁漆混合、研磨、調(diào)漆、過濾混合：將配好的顏料和漆料進行混合設備：邊碾機、拌和機研磨：滾磨機、球磨機調(diào)漆：將其余漆料加入漆漿中調(diào)勻過濾：清除顏料粗粒子、雜質(zhì)107（三）乳膠漆的生產(chǎn)乳膠制備——乳液聚合乳膠漆制備108（三）乳膠漆的生產(chǎn)乳膠制備——乳液聚合裝置：帶有攪拌裝置、蒸汽加熱和冷卻裝置和蒸汽冷凝器的搪瓷襯里或不銹鋼反應釜中進行。生產(chǎn)方式：單體滴加法109（三）乳膠漆的生產(chǎn)乳膠制備——乳液聚合工藝操作：乳化劑溶解→升溫→滴加部分單體→升溫→放熱反應開始→滴加剩余單體→反應結(jié)束→冷卻降溫→調(diào)節(jié)pH值110（三）乳膠漆的生產(chǎn)乳膠制備——乳液聚合乳膠漆制備聚合物乳液+顏料+助劑助劑：分散劑、潤濕劑、增稠劑、成膜助劑、防凍劑、消泡劑、防銹劑等生產(chǎn)設備：高速分散機、球磨機、砂磨機111（三）乳膠漆的生產(chǎn)乳膠制備乳膠漆制備乳膠漆類型：1、丁苯乳膠漆:丁二烯和苯乙烯乳液聚合

涂膜易變黃、附著力不好2、聚醋酸乙烯酯乳膠漆3、聚丙烯酸酯類乳膠漆：丙烯酸+甲基丙烯酸衍生物112（三）乳膠漆的生產(chǎn)乳膠制備乳膠漆制備先將水、顏料、填料、分散劑、潤濕劑及增稠劑的一部分或全部混合、研磨，達到細度要求后，加入乳液聚合得到的共聚乳液及其他成分，攪拌均勻即得成品。113涂料生產(chǎn)過程中應注意的問題

涂料生產(chǎn)工藝條件復雜，配方物質(zhì)較多，生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)絮凝、變色、結(jié)皮、配料后漆漿增稠、細度不易分散、調(diào)色在貯存中變膠、醇酸色漆細度不合格、沉淀、復色漆出現(xiàn)浮色和發(fā)花、凝膠化和發(fā)脹等問題。114（1）絮凝

當用純?nèi)軇┗蚋邼舛鹊钠崃险{(diào)稀色漿時，容易發(fā)生絮凝。其原因在于調(diào)稀過程中，純?nèi)軇┛蓮脑珴{中提出樹脂，使顏料保護層上的樹脂部分為溶劑取代，穩(wěn)定性下降；當用高濃度漆料調(diào)稀時，因為有溶劑提取過程，使原色中顏料濃度局部大增加，從而增加絮凝的可能。

115（2）變色

清漆在貯存過程中由于某些原因顏色發(fā)生變化的現(xiàn)象叫變色。其原因有：羧基組分PH值偏低，與包裝鐵桶和金屬顏料發(fā)生化學反應；顏色料之間發(fā)生化學反應，改變了原來顏料的固有顯色；顏料之間的相對