第二章涂料

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第二章热固性粉末涂料

第二章热固性粉末涂料

学习本章你将了解到以下几点:1、粉末涂料用的原料有哪些?2、一个配方的组成3、热固性涂料如何成膜4、如何评价粉末涂料质量好坏?第一节粉末涂料的原料粉末涂料是个多种组分的混合物,一般由基料(树脂+固化剂)、填料、颜料和助剂组成。

原料虽只有四大类,每一类却有许多种,把每种有不同的应用配比,所构成的涂料可以是千千万万种。

一、基料Binder:又称成膜物,是形成连续膜附着于底材,将各组分结合在一起成膜的粘结剂。

基料在很大程度上左右着涂膜性能,基料主要由树脂Resins和固化剂构成,(树脂是一类高分子聚合物的统称,又有聚酯、环氧、丙烯酸树脂等等固化剂Crosslinker、Hardener:单纯的树脂是一类脆硬的物质,这类物质是不能作为涂膜的。

固化剂的作用就是跟树脂反应(反应必须在特定的条件下才发生,比如加热),两者结合在一起提高树脂各分子之间的结合程度,从而形成网状的整体。

由原来脆硬遇热变软的树脂变成坚韧不能再熔融的涂膜。

所以这类能跟树脂反应,使之交连固化的物质称为固化剂。

虽然每种树脂与对应固化剂反应各不相同,但都是上图所示,这样一个聚合反应过程。

这个转变过程中温度很重要,如果温度达不到要求,时间不够长(就像炒菜时火候不够),则最终固化剂和树脂结合的程度达不到坚韧的要求,不合格(生的)常用的几种树脂,参见本章后的附录。

二、颜料:分散于涂膜基料中,赋予涂膜色彩和不透明性。

单纯由基料、无颜料的涂料形成的涂膜是透明的,而大多数场合我们希望涂料能提供各种色彩,达到一个装饰的目的。

所以有色涂料里颜色是必不可少的组分。

每种颜料都有特定的视觉特性和物理特性,同样是红色颜料,首先是视觉感觉却不一样。

其次在特定场合,比如高温,有许多颜料就会遇高温分解变色,有些高吸油量的颜料会造成涂膜流平变差,所以颜料也不是简单的添加多少的事情。

后续章节会有介绍。

三、填料:作用涂料的填充料,作用一是降低成本、二是改善涂膜某些性能,常用的BaSO4、CaCO3、高岭土、石英砂等。

第二章 地坪涂料和涂装基本原理

第二章  地坪涂料和涂装基本原理

第2章地坪涂料和涂装基本原理2.1 水泥底材基本知识水泥是使用最为广泛的建筑材料,它不仅在工业和民用建筑中大量使用,还普遍应用于公路、桥梁、铁路、水利和国防建设等关系到国计民生的重大工程。

水泥具有优良的机械强度和经济适用性,是几乎所有工业和民用地板的基础材料。

地坪涂装主要是针对水泥地板的涂装工程,因此对水泥和水泥地板的特性先做简要介绍。

2.1.1 水泥的组成和固化愿理水泥是一种粉末状固体材料,当它与水混合后,在常温下经过物理化学作用,能由可塑性浆状体逐渐凝结硬化,变成尖硬的石状体,所以水泥是一种良好的矿物胶凝材料。

水泥能将砂、石等散粒材料或砖块等块状材料胶结为整体,它不仅能像石灰和石膏那样在空气中凝结和硬化,还能更好地在水里硬化,保持并不断提高其强度,因此更具体地应属于水硬性胶凝材料。

水泥的品种很多,分类繁杂,按组成成份可以分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫酸盐水泥、以及磷酸盐、铁铝酸盐、氟铝酸盐、无熟料水泥等。

其中以硅酸盐系列水泥的应用最为广泛,大量用于各种普通建筑工程。

由于工业地坪涂装,主要是针对硅酸盐类水泥地面的涂装,所以本文只简要介绍硅酸盐水泥的组成和固化原理。

2.1.1.1 硅酸盐水泥的组成硅酸盐水泥在国际上统称为波特兰水泥(Portland Cement)。

在我国命名为硅酸盐水泥,是因为其主要成份为硅酸盐矿物。

它是由以硅酸钙为主要成份的水泥熟料,加入适量的石膏和混合材料,经磨细制成。

硅酸盐水泥的生产过程分为制备生料、煅烧熟料、粉磨水泥三个阶段,简称两磨一烧,如图2.1所示。

细磨图2.1 硅酸盐水泥的生产过程硅酸盐水泥熟料的主要生产原料是石灰质原料(如石灰岩,主要提供CaO)和黏土质原料(如黄土和黏土,主要提供SiO2和Al2O3)。

硅酸盐水泥主要由四种矿物组成,其名称、化学分子式和含量范围如下:硅酸三钙3CaO·SiO2 (简称为C3S) ,含量36%~60 %硅酸二钙 2 CaO·SiO2(简称为C2S),含量15%~37 %铝酸三钙 3 CaO·Al2O3(简称为C3A),含量7 %~15%铁铝酸四钙 4 CaO·Al2O3·Fe2O3(简称为C4AF),含量10%~18 %此外,硅酸盐水泥尚含有游离氧化钙、游离氧化镁、含碱矿物以及玻璃体等会导致水泥不良性能的成分。

涂料规章制度范本

涂料规章制度范本

第一章总则第一条为规范涂料生产、销售、施工和使用行为,确保涂料产品质量,保障人民群众生命财产安全,根据国家相关法律法规,制定本制度。

第二条本制度适用于涂料生产、销售、施工和使用等各个环节。

第三条涂料生产、销售、施工和使用单位应严格遵守本制度,加强内部管理,提高涂料产品质量。

第二章涂料生产第四条涂料生产企业应具备相应的生产资质,严格按照国家标准和生产工艺进行生产。

第五条涂料生产原料应符合国家相关标准,不得使用禁用、限制使用的原料。

第六条涂料生产过程中,应严格控制各项指标,确保产品质量。

第七条涂料产品出厂前,应进行质量检验,合格后方可出厂。

第三章涂料销售第八条涂料销售企业应具备相应的销售资质,合法经营。

第九条涂料销售企业应向消费者提供真实、准确的涂料产品信息。

第十条涂料销售企业不得销售假冒伪劣、过期、失效的涂料产品。

第十一条涂料销售企业应建立健全销售记录,确保产品可追溯。

第四章涂料施工第十二条涂料施工企业应具备相应的施工资质,严格按照国家标准和施工规范进行施工。

第十三条涂料施工前,应进行现场勘查,了解施工环境和要求。

第十四条涂料施工过程中,应遵守施工规范,确保施工质量。

第十五条涂料施工完成后,应进行质量验收,合格后方可交付使用。

第五章涂料使用第十六条涂料使用单位应选择合格的涂料产品,确保涂料质量。

第十七条涂料使用单位应按照涂料产品说明书要求,正确使用涂料。

第十八条涂料使用单位应定期对涂料进行检查,发现质量问题应及时处理。

第六章监督检查第十九条各级质量监督部门应加强对涂料生产、销售、施工和使用的监督检查。

第二十条对违反本制度的行为,依法予以查处。

第七章法律责任第二十一条违反本制度,造成质量事故的,依法承担相应法律责任。

第二十二条涂料生产、销售、施工和使用单位未履行本制度规定义务的,依法承担相应法律责任。

第八章附则第二十三条本制度由XXX部门负责解释。

第二十四条本制度自发布之日起施行。

涂料(coating)

涂料(coating)
涂料 coating
coating
课程目标
目标
目标1:了解什么是涂料
目标2:通过培训了解涂料的组成
目标3:熟悉常见的溶剂型涂料 目标4:其他涂料介绍
coating
课程大纲
第一章:涂料的定义及组成
1、主要成膜物质 2、次要成膜物质——颜料 3、辅助成膜物质——助剂 4、挥发分 9、过氯乙烯 10、功能涂料 11、节能减排型有机溶剂涂料
涂料的定义及组成
辅助成膜物在涂料中用量小,但作用显著,又称为助剂。常用的有催干剂、固化剂、防潮剂等。催干剂是 Zn2+、Mn2+、Ca2+、Co2+、Pb2+等的有机羧基盐,本质上一种催化剂,可以加速双键在空气中的催化氧 化,加速固化成膜。使用时需注意催化剂的用量和催化特性,各种催化剂配合使用,达到最佳效果。固化 剂是双组分涂料的一个重要组分,通过固化剂与树脂的交联反应使涂层固化成膜。使用时,需要严格控制 固化剂与树脂的比例,保证涂层性能稳定。防潮剂是一些高沸点溶剂,主要作用是降低涂料中溶剂的挥发 速率,减少由于溶剂过快挥发导致涂层出现的“泛白”现象。
第六章:涂料的选用与配套
1、涂料的选择 2、涂层的配套
coating
第一章:涂料的定义及组成
coating
1.1、涂料的定义:
涂料的定义及组成
涂料(coating)是以高分子材料为主体,以颜料等为辅助,以有机溶剂、水或空气为分散介质的多种物 质的混合物。高分子材料是形成涂膜、决定涂膜性能的主要物质,对涂料的性能起决定作用,称为主要成 膜物。如果高分子材料为有机物,则该涂料称为有机涂料,若高分子材料为无机物,则称为无机涂料。 涂料由主要成膜物、次要成膜物、辅助成膜物及分散介质组成,前三者构成了涂膜,它们在涂料中的质量 分数称为固体分含量。分散介质对主要成膜物起溶解、分散等作用,并能调节涂料的施工性能和储存稳定 性。

《涂料》课程教学大纲

《涂料》课程教学大纲

《涂料》课程教学大纲
一、课程基本信息
学时:24
学分:1.5
考核方式:考查,平时成绩占30%
中文简介:涂料是高等工科院校高分子材料等专业的一门的专业选修课,是培养工程技术人才的整体知识结构及能力结构的重要组成部分。

学习本课程的目的是使学生掌握涂料化学的相关知识的基本理论原理、基本知识和技能。

课程的任务学习必要的涂料化学基础知识和基本理论,并通过与课程相结合的实验,使学生掌握有关涂料化学的基本理论、基本反应和基本实验技术,为毕业生在工作上进一步发展创造必要的条件。

课程的教育内容是专业教育,隶属于专业特色课,定位于专业基础知识领域的一般知识单元。

二、教学目的与要求
通过本课程的学习,使学生了解涂料的概况,掌握涂料树脂的种类和合成方法,熟悉涂料的应用领域,使学生能够阅读相关文献资料,并具有初步开发涂料产品的能力。

三、教学方法与手段
课堂讲解和实验相结合,尤其在实习工厂中进行生产体验
五、推荐教材和教学参考资源
推荐教材:
1姜英涛.涂料基础.北京:化学工业出版社,2004
2.周强.涂料化学.北京:化学工业出版社,1998
3.洪啸吟.涂料化学.北京.科学出版社,2003。

第2章涂料概述

第2章涂料概述
• 用某些特殊工艺制备的涂料,其细度均在纳米量级,这种 涂料称为纳米结构涂料。
• 纳米TiO2、纳米SiO2、纳米ZnO、纳米Fe2O3等是优良的 抗老化剂。
2.2.2 颜料-纳米填料
纳米ZnO • 质量轻、厚度薄、颜色浅、吸波能力强→吸波涂层 • 新型防晒剂和抗菌剂→防菌涂层 • 紫外光下,能分解有机物质、抗菌和除臭→环保涂料
HC
CCCCC HHHHH
O2
HC
HH CCCCC HHH
OO
2.3.2 转化型涂料-气干性涂料(氧化聚合)
• 重排以后的碳自由基可以与氧结合,并攻击双键形成聚过 氧化物:
• 聚过氧化物是很稳定的,仅在光或热的作用下才能使过氧 键均裂,但形成的烷氧基又能与双键反应形成醚键。
2.3.2 转化型涂料-气干性涂料(氧化聚合)
酸乙酯、乙酸戊酯 • 酮类溶剂:主要用来溶解硝酸纤维。丙酮、甲乙酮、环己
酮、甲已酮 • 醇类溶剂:仅能溶解虫胶、缩丁醛树脂 • 其他溶剂:含氯溶剂、硝基化烷烃溶剂、醚醇类溶剂
2.2.4 助剂
• 对涂料的生产过程发生作用:消泡剂、润滑剂、分散剂、 乳化剂等
• 对涂料施工成膜过程发生作用:催干剂、固化剂、流平剂
纳米SiO2 • 触变性是纳米SiO2改善涂料各项性能的主要因素 • 防流挂、施工性能好 • 抗沾污性,具有优良的自清洁性能和附着力 • 极强的紫外吸收、红外反射特性,抗紫外线老化,隔热性
2.2.2 颜料-纳米填料
纳米TiO2 • 光度学变效色应的随效粒应径而变,尤其是纳米金红石型TiO2具有随角 • 吸收紫外线,可提高轿车的漆的耐候性 • 光催化氧化,能分解NOx、卤代烃、硫化物、醛类、多环
• 对于有较强的溶剂保留能力的涂料,在施工时,每次喷涂 要薄,并控制好喷涂间隔时间,在实干后重喷,以免涂层 长期残留溶剂而易被揭起。

油漆工程安全培训教材

油漆工程安全培训教材

油漆工程安全培训教材第一章简介油漆工程是建筑装饰中常见的环节之一,其施工涉及到各种化学材料和机械工具的使用,因此需要具备一定的安全知识和技能。

本教材旨在为油漆工程人员提供必要的安全培训内容,帮助他们全面了解和掌握油漆工程施工过程中的安全要求和操作规范。

第二章涂料和溶剂的安全使用2.1 涂料的存储和管理- 确保涂料容器密封良好,避免挤压等造成泄漏- 存储涂料时,采用防火、防爆、通风良好的地方- 严禁将废弃涂料随意倾倒,应分类处理2.2 溶剂的使用注意事项- 在通风良好的环境下使用溶剂,避免吸入有害气体- 使用溶剂时,戴上防护手套和口罩,避免皮肤和呼吸道的接触- 禁止在易燃物质附近使用溶剂,防止火灾的发生第三章作业场所安全管理3.1 作业场所的准备- 清理作业场所,保持地面干燥整洁,防止滑倒和摔伤- 消除作业场所的明火和火源,避免火灾事故的发生- 划定作业区域,设立警示标识,保持通道畅通3.2 个人防护装备的使用- 工作人员应穿戴好安全帽、防护鞋、防护服等个人防护装备- 需要进行高空作业时,应配备安全带等防护设备- 在操作机械工具时,应戴好手套、护目镜等防护用品第四章操作规范和应急处理4.1 油漆施工操作规范- 严格按照涂料操作说明进行施工,避免操作不当导致事故发生- 遵守油漆施工的规范步骤,确保施工质量和安全性- 在施工过程中,注意环境保护,避免造成污染4.2 应急处理措施- 发生火灾时,立即报警并迅速疏散人员,使用灭火器进行初期扑救- 发生皮肤和呼吸道接触有害物质时,立即进行冲洗和就医处理- 发生坠落等意外事故时,及时对伤员进行救助并报告上级领导第五章检查和评估5.1 安全检查- 定期对施工现场进行安全检查,发现问题及时整改- 对施工人员进行安全操作的培训和教育,提高他们的安全意识- 建立安全事故记录和统计,为今后的安全管理提供依据5.2 安全评估- 在施工前进行安全评估,确定施工过程中的风险点和应对措施- 对施工中的安全管理进行评估,及时纠正和改进工作中存在的不足- 根据评估结果,制定相应的安全措施和管理计划结语通过本教材的学习,油漆工程人员可以全面了解和掌握油漆工程施工中的安全要求和操作规范。

第二章 建筑涂料用合成树脂乳液

第二章 建筑涂料用合成树脂乳液
(1)外观; (2)黏度; (3)固体含量; (4)PH值; (5)最低成膜温度(MFT值); (6)粒度及粒度分布; (7)干燥时间; (8)残余单体含量; (9)乳液的稳定性。
四、正确选择和使用聚合物乳液
1.如何选择聚合物乳液
1) 根据涂料使用部位选择; 2)根据涂料使用年限选择; 3)根据涂膜所需要的光泽选择; 4)根据涂料耐沾污性选择; 5)根据涂料的施工程序和乳液的价格选择;
思考题:
1 生产聚合物的方法有哪四种?当今涂料工 业用量最大、应用面最广的成膜物是用什么方 法制备的?(第43页)
2 加聚反应分为哪三个阶段? (第44-45页)
3 涂料用聚合物乳液按其单体的组成分为哪 几类? (第49-50页)
4 醋丙、苯丙、纯丙和硅丙乳液各有何优缺 点?(第49-50页)
5 根据涂料使用的部位如何选择乳液?(第55
RMMM●+ R●
RMMMR
二、涂料用聚合物乳液的分类
涂料用聚合物乳液,通常是按其单体的组成来划 分的。
1.醋酸乙烯系列聚合乳液—醋丙乳液(内墙涂料) 2.丙烯酸系共聚物乳液—苯丙乳液(内外墙涂料)
纯丙乳液(外墙涂料) 硅丙乳液(外墙涂料) 3.其它类型聚合物乳液—氯偏乳液(地面涂料)
三、聚合物乳液性能指标
钙离子稳定性:检测钙离子的稳定性是十分重要的;
耐水性:将经过筛网过滤的乳液涂在玻璃板上,在乳液 最低成膜温度以上的温度下,干燥数小时,然后浸在水中几 小时或几天,观察涂膜是否溶胀、发白、发脆、剥落等。
2.使用聚合物乳液前应注意的问题
首先要观察其外观颜色是否呈现微蓝色荧光,上下均匀 一致的乳液,是否有粉红、翠绿等杂色荧光出现,打开桶时, 是否有结皮及带酸味的刺鼻性气味。

第2章涂料聚合反应

第2章涂料聚合反应

3.5
共缩聚反应
3.5.1 两种以上A-B型单体或三种以上A-A、 B-B单体的缩聚反应,称为共缩聚反应。 降低结晶度、熔点和玻璃化温度,使溶解 性能变好。
3.5.2 硬单体和软单体
(1)硬单体:丙烯酸及其酯在化工行业中被称 为软单体,而甲基丙烯酸及其酯则被称为硬 单体。这是由于丙烯酸酯聚合后主链可自 由旋转,而甲基丙烯酸酯聚合后由于α-甲 基的空间位阻,使分子主链的内旋转受到阻 滞。 (2)软单体:均聚物Tg低的单体称为软单体, 其聚合物成膜柔软,延伸性好,附着力强,耐 寒;均聚物Tg高的单体称为硬单体,其聚合 物偏硬,耐磨、耐热及拉伸强度高。
1.3.4 举例: 二元酸和甘油(丙三醇)反应: 摩尔数相等时, 反应物摩尔比:3mol二元酸、2mol 甘油 f=((2×3)+(3×2))/(3+2) =2.4
Pc=2/2.4=0.833 (即反应度83.3%)
当甘油过量50%时
反应物摩尔比:3mol二元酸,3mol甘油 f=((2×3)+(3×2))/(3+3)=2.0
2.3.2 四个反应阶段 (1)诱导期:引发剂产生自由基,阻聚剂和 杂质消耗自由基。 (2)等速阶段:自由基数量不变,粘度较低, 转化率10%~20%以下,称为稳态阶段。 (3)加速阶段:粘度增长,链终止反应难以 发生,放热反应,平均聚合度增长加速, 易产生爆聚。 (4)减速阶段:粘度更大,扩散困难,单体 浓度也下降,聚合速度下降。
Pc=1(即100%)
即反应度可以达到100%
当甘油过量80%时
反应物摩尔比:3mol二元酸,3.6mol甘油 f= ((2×3)+(3×2)) /(3+3.6)= 1.82
Pc=1.1(即110%),不会发生凝胶。

最新03第二章-涂料与居室装修解析课件ppt

最新03第二章-涂料与居室装修解析课件ppt
一般用油脂和天然树脂合用作为成膜物质的涂料称为油基 涂料或油基漆,用合成树脂作为成膜物质的涂料称为树脂涂料 或树脂漆。
(2)颜料(Pigment)是指在通常情况下是粉末状、不溶 于介质的有色物质,由于它有光学、保护、装饰等性能而用于 涂料。
颜料是涂料中的重要成分。颜色的主要作用是使涂料成为 不透明、具有各种绚丽多彩的、具有保护作用的薄膜。我们知 道,单用油脂或单用树脂制成的涂料,将其涂抹在物体的表面 上时,形成的薄膜是透明的,它不能遮盖物体表面的缺陷,它 也不能阻挡因紫外线直射对物体表面产生的破坏作用,更不能 使物体表面具有各种秀人的颜色。为了改变单用油脂或单用树 脂的缺点,一般在涂料中都加入了颜料。
④蓝色有铁蓝、华蓝、普鲁士蓝、群青、酞青蓝、孔雀蓝 等。
⑤黑色颜料有石墨、铁黑(无机颜料)、松烟怠、炭黑、 苯胺黑、硫化苯胺黑等(有机颜料)。
(2.2)防锈颜料(Antirust Pigment)是指涂料中加入具有 防锈且显色作用的一类颜料。防锈颜料根据其防锈作用机理可 分为物理防锈和化学防锈。
①化学防锈颜料(Chemical Antirust Pigment)是指借助于 电化学的作用,或者是形成阻饰性配合物以达到防锈目的一类 颜料。常用的颜料有铁红、锌铬黄、铬酸钙、铬酸锶、红丹、 磷酸锌、锌粉、铅粉、偏硼酸钡等。
合成树脂主要有酚醛树脂、醇酸树脂、环氧树脂、聚乙烯 醇、过氧乙烯树脂、丙烯酸树脂等。合成树脂是用的最多的成 膜物质。其成膜的原理是此类物质涂抹在物体的表面上后能够 发生交联、聚合作用而形成固体薄膜。
(1.4)改性树脂(Modified Resin)是指通过化学反应使 天然树脂或合成树脂的化学结构发生部分改变而得的树脂。
①白色颜料有钛白(TiO2)、锌白(ZnO)、锌钡白(ZnS – BaSO4)、锑白(Sb2O3)等均为无机颜料。

涂料技术第二章涂料树脂的合成

涂料技术第二章涂料树脂的合成
原理: 碱性催化的低分子量的对叔丁基苯酚酚醛树
脂与醇酸树脂反应。 作用:
对叔丁基苯酚酚醛树脂油溶性好,与醇酸树 脂相容性好;
提高漆膜的耐水性、耐酸碱性; 增加醇酸树脂的粘度。
23
三、乙烯类单体改性醇酸树脂
原理:
共聚法:乙烯类单体与脂肪酸的共轭双键
共聚合。
酯化法:含羟基或羧基的低分子量聚丙烯
酸(酯)与醇酸树脂反应。
短油度 中油度 长油度醇酸树脂 33-43% 43-59% 59-84%
7
常见的饱和脂肪酸: 1、月桂酸(十二酸); 2、豆蔻酸(十四酸); 3、软脂酸(十六酸); 4、硬脂酸(十八酸)。
8
常见的不饱和脂肪酸: 1、油酸(十八碳烯-9-酸); 2、亚油酸(十八碳二烯-9,12-酸); 3、亚麻酸(十八碳三烯-9,12,15-酸); 4、桐油酸(十八碳三烯-9,11,13-酸); 5、蓖麻油酸(12-羟基十八碳烯-9-酸)。
羟甲基烃基三聚氰胺的水溶性较差; 经醚化和缩聚的烃基三聚氰胺树脂具有较好的油溶 性,以及和醇酸树脂有很好的相容性。
39
2.3.2.4 氨基共缩聚树脂
共缩聚的目的就是使各种改性组分的优势能够互 补,不足得到改进,三种氨基树脂的性能比较
性能
脲醛树脂
三聚氰胺树脂
苯代三聚氰胺树 脂
热固化温度范围
窄,100- 180℃
28
七、高固体份醇酸树脂
固体份增加,可以减少有机挥发物(VOC) 的含量,有利于环保。
降低分子量和使分子量变窄有利于提高涂料 的固含量。
降低分子量方法:
1)降低二元酸/多元醇的比例(相当于 多元醇增加),
注意:油链增长,干燥时间会变长,
2)加入顺序、温度控制等等也会改变分 子量分布,影响固含量(靠经验控制)。

02第二章油脂、天然树脂涂料

02第二章油脂、天然树脂涂料

我国的松香质量标准
表 2-3 松香的质量标准
松香酸的结构
主要结构式: 主要结构式:
2、松香酸皂
3、松香顺酐加成物
二、大漆(生漆) 大漆(生漆)
天然生漆:又名(国漆、生漆、大漆)。 天然生漆是我国的土特产 天然生漆:又名(国漆、生漆、大漆)。 之一,是从漆树割取的天然漆树液,天然生漆内主要含有高分子漆酚、 之一,是从漆树割取的天然漆树液,天然生漆内主要含有高分子漆酚、 漆酶、树胶质及水分等。素有我国‘三大宝’ 树割漆、蚕吐丝、 漆酶、树胶质及水分等。素有我国‘三大宝’(树割漆、蚕吐丝、蜂 做蜜)誉名。 做蜜)誉名。 天然生漆涂装应用源源流长,我国发现和使用天然生漆可追朔到公元 天然生漆涂装应用源源流长, 前七千多年前,据史籍记载“漆之为用也,始于书竹简,而舜作食器, 前七千多年前,据史籍记载“漆之为用也,始于书竹简,而舜作食器, 黑漆之,禹作祭器,黑漆其外,朱画其内。 黑漆之,禹作祭器,黑漆其外,朱画其内。” 生漆具有防腐蚀、耐强酸、耐强碱、防潮绝缘、耐高温等。 生漆具有防腐蚀、耐强酸、耐强碱、防潮绝缘、耐高温等。 天然生漆部分产区其分布在我国主产区有:四川、陕西、河南、山西、 天然生漆部分产区其分布在我国主产区有:四川、陕西、河南、山西、 甘肃、湖北、贵州、云南等省,除我国以外还有日本、朝鲜、老挝、 甘肃、湖北、贵州、云南等省,除我国以外还有日本、朝鲜、老挝、 越南、缅甸、泰国、印度支那半岛上诸国、伊朗等。 越南、缅甸、泰国、印度支那半岛上诸国、伊朗等。
第二章 油脂、天然树脂涂料 油脂、
1.
2. 3. 4. 5.
油脂及油脂涂料 天然树脂涂料 松香及其衍生物的涂料 大漆(生漆) 大漆(生漆) 沥青树脂涂料
2.1 油脂及油脂涂料
一、油脂 油脂的组成与物化性质 组成: 油类(主要为植物油)是涂料工业的重 油类(主要为植物油) 要原料,植物油主要成分为甘油三脂肪酸 酯(简称甘油酯),其通式如下: 简称甘油酯)
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成六羟甲基三聚氰胺(HMMM ):
HOCH2 N HOCH2 HOCH2 N N C C N CH2OH N C N H3COCH2 N CH2OH CH2OH H3COCH2 H3COCH2 N N C C N CH2OCH3 N C N
CH2OCH3 CH2OCH3
二、经除去水和甲醛的 HMMM 和过量甲醇在酸性 条件下醚化,生成六甲氧基三聚氰胺树脂。 注: HMMM 溶于大部分有机溶剂,热稳定性好。 甲氧基能不羟基、羧基、酰氨基反应,是较好的固化剂。
脲醛树脂 窄,100-180℃
慢 硬、柔韧性好 差 差 差
三聚氰胺树脂 宽,90-250℃
快 硬、脆 好 好 好
苯代三聚氰胺树 脂 宽,90-250℃
慢 硬、有柔韧性 最好 好 最好
户外耐候性
涂料稳定性 价格

差 低

与醚化度有关 高

好 高
27
2.3.2.5 六甲氧基三聚氰胺树脂( HMMM 或 HM3 )的合成 一、三聚氰胺和过量甲醛在碱性条件下羟甲基化,生
CH3 HO C CH3 OH NaOH
-
CH3 O C CH3 O-
二、苯氧负离子进攻环氧基位阻较小的碳原子収生双分子 亲核反应,然后进一步反应脱去氯离子形成双缩水甘油醚:
CH3
-
CH2 OO
CH
O
C CH3
CH2Cl 过量
NaOHOClCH2 CH H2 OCH3 C CH3 O CH2
OCH CH2Cl
羟甲基烃基三聚氰胺的水溶性较差;
经醚化和缩聚的烃基三聚氰胺树脂具有较好的油溶 性,以及和醇酸树脂有很好的相容性。
26
2.3.2.4 氨基共缩聚树脂
共缩聚的目的就是使各种改性组分的优势能够互 补,不足得到改进,三种氨基树脂的性能比较
性能 热固化温度范围
热固化速度 漆膜柔韧性 耐水、耐碱性 耐溶剂性 光泽
%的醇酸树脂季戊四醇过量 10% ,季戊四醇分子量 142 ,苯酐分子量为 148 。
10
解:
油的用量等于:
L (0.5mol苯酐量+酯化苯酐的多元醇量+超量多元醇-生成水量) 1 L
60 148 142 142 18 ( 10% ) 100 60 2 4 4 2
经计算,配方如下:
23
2.3.2.2 丁醇改性脲醛树脂的合成
一、在碱性条件下,尿素和甲醛反应生成二羟甲基脲, 具有较好的水溶性:
NH2 C O NH2
+
H N CH2OH HCHO C O H N CH2OH
二、二羟甲基脲在酸性条件下収生丁醇醚化和缩聚反应, 缩聚反应包括羟甲基之间的脱水、脱甲醛缩合反应,羟 甲基不氮原子上未反应的氢脱水缩合反应两种,两种缩 合反应均生成亚甲基键:
酯化法:含羟基或羧基的低分子量聚丙烯酸(酯) 与醇酸树脂反应。 作用: 提高漆膜的干燥速率; 苯乙烯改性的醇酸树脂具有较好耐水性; 甲基丙烯酸甲酯改性的醇酸树脂有较好的耐候性。
16
四、有机硅改性醇酸树脂
原理:
硅醇的醇羟基,聚硅烷分子中的甲氧基或乙
氧基与醇酸树脂分子中的羟基发生缩合成醚的反应。 作用: 提高漆膜的耐水性和耐候性。
31
OClCH2 CH CH2 O
CH3 C CH3 O CH2 CH CH2 O CH3 C CH3 O CH2
2、亚油酸(十八碳二烯-9,12-酸);
3、亚麻酸(十八碳三烯-9,12,15-酸); 4、桐油酸(十八碳三烯-9,11,13-酸); 5、蓖麻油酸(12-羟基十八碳烯-9-酸)。
5
三、碘值
1、定义: 100 克油所能吸收碘的质量(克)。衡量油不饱和度 和干燥速度的主要指标。 2、不同碘值的植物油(油的种类)
19
3、烃基三聚氰胺
R N H2N C C N N C NH2 H2N H N N C C N R N C NH2
R = H, CH3, C4H9, C6H11, C6H5
2,4 - 二氨基- 6 - 苯
N H2N C C N
基- 1,3,5 - 三嗪,俗称苯
N C NH2
20
鸟粪胺,简称苯代三聚氰胺。
13
2.2.3 醇酸树脂的改性
一、松香改性醇酸树脂
原理:松香酸羧基参与酯化;共轭双键参与成膜反应。
作用:增加醇酸树脂在脂肪烃溶剂中的溶解性; 降低醇酸树脂的粘度;
漆膜干燥速度加快;
H3C
COOH
增强漆膜的耐水性和耐碱性。 缺点:松香具有共轭双键,易氧化, 用量过多时漆膜易变黄、发 脆且耐候性下降。
2.3.2 氨基树脂的合成
2.3.2.1 丁醇醚化三聚氰胺甲醛树脂的合成
一、加成反应(羟甲基化)
三聚氰胺与过量甲醛在碱性条件下,50 ℃ -60℃ 反应 20 分钟左右得到三羟甲基三聚氰胺,产物溶于水, 在碱性条件下储存稳定。
NH2 N H2N C C N N C NH2
+
H N CH2OH 3 HCHO H N HOCH2 N C C N N H C N CH2OH
环氧树脂活性基团是环氧基,企业常通过测定环氧 值鉴定树脂质量并计算固含量。 三、羟基含量 100 克环氧树脂中所含羟基的物质的量(mol)。
树脂分子量越高,羟值也越大。
四、氯值 100 克环氧树脂中所含氯原子的物质的量(mol)。
30
2.4.2 环氧树脂的合成原理
一、双酚 A 与碱作用生成亲核性强的苯氧基负离子:
17
五、聚酰胺改性醇酸树脂
原理:聚酰胺与醇酸树脂发生链交换反应。 作用:制备触变性醇酸树脂。 触变性:静止时体系表现出很高的粘度,但在剪切力作 用下粘度迅速降低,一旦剪切力消除,体系的粘度又逐
渐升高。
醇酸树脂的触变性原理:当聚酰胺分裂成较大链段联结 在醇酸树脂分子链上时,由于分子中亚氨基间的氢键缔 合作用,形成了网状的胶状物使体系表现出很高的粘度。 但这种氢键力在剪切力作用下易遭到破坏,使得体系粘
21
二、缩聚反应
在酸性条件下,多羟甲基三聚氰胺之间可进一步缩聚成 大分子,分子量较低时仍有较好的水溶性。反应主要有两种。 第一, 一个三嗪环上的羟甲基与另一个三嗪环上未反 应的氨基氢脱水缩合成亚甲基:
-CH2OH
+
HN=

-CH2N=
+
H2O
第二,一个三嗪环上的羟甲基与另一个三嗪环上的 羟甲基脱水缩合生成醚键,然后进一步脱去一个分子甲 醛成为亚甲基: -CH2OH + HOCH2 -CH2OCH2+ H2O -CH2OCH2→ -CH2+ HCHO
多元醇羟基数(不含油) r 羧基数(不含油)
9
3、植物油用量
L (0.5mol苯酐量+酯化苯酐的多元醇量+超量多元醇-生成水量) 100 L
4、例题 试设计一个 60% 油度季戊四醇树脂的配方( 豆 油 :梓油= 9 :1 ),其固体含量为 55% ,溶剂
汽油:甲苯 = 9 :1 ,求其配方组成。已知油度 60
钾的毫克数。 五、皂化值
皂化 1 克植物油所需氢氧化钾的毫克数。
六、酯值 皂化 1 克植物油中处于化合态的脂肪酸所需氢氧化
钾的毫克数。
皂化值 = 酸值 + 酯值
7
2.2.2 醇酸树脂的合成
一、合成原理 1、三元醇与油反应生成甘油-酸酯二元醇(醇解反应)
2、甘油-酸酯二元醇与苯酐线形缩聚(缩聚反应)
醇酸树脂的工艺过程:溶剂法、熔融法。 溶剂法优点:提高酯化速度、降低反应温度和改善产 品质量。 结论:醇酸树脂工业生产以醇解法和溶剂法为主。
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溶剂法醇解生产工艺流程:
溶剂 油、多元醇 醇解 聚酯化 兑稀
过滤
多元酸、二甲苯 储槽 检验 检验指标:外观、 粘度、酸值、固含量等 固含量:指涂料含有的不挥发物的量。
豆油:
140.47 kg
梓油:15.61 kg
苯酐:74 kg 甲苯:21.28 kg
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季戊四醇:39.05 kg 溶剂汽油:191.56 kg
二、醇酸树脂合成工艺
醇酸树脂合成: 醇解法、酸解法、脂肪酸法。
醇解法:将油先与甘油进行醇解,形成甘油的不完全
脂肪酸酯,再与苯酐酯化制备醇酸树脂。
醇解法优点:工艺简单、易操作、腐蚀小、成本低。
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CH3
CH(CH3)2
二、酚醛树脂改性醇酸树脂
原理: 碱性催化的低分子量的对叔丁基苯酚酚醛树脂与醇 酸树脂反应。 作用:
对叔丁基苯酚酚醛树脂油溶性好,与醇酸树脂相容
性好; 提高漆膜的耐水性、耐酸碱性; 增加醇酸树脂的粘度。
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三、乙烯类单体改性醇酸树脂
原理:
共聚法:乙烯类单体与脂肪酸的共轭双键共聚合。
3、漆液的粘度及施工性能。
二、树脂的化学结构和聚集态结构
1、含芳杂环刚性结构的漆膜硬度高,但易变色泛黄。
2、含极性基团的漆膜附着力好,但耐水性较低。 3、漆膜的结晶结构影响漆膜透明性及柔韧性。
3
2.2 醇酸树脂
2.2.1 几个重要概念
一、醇酸树脂
由多元醇(如甘油)、多元酸(如邻苯二甲酸酐)、 植物油反应制备的改性聚酯树脂。 W0 二、油度(L) L(油度)= 100% WR W0:植物油的用量; WR:醇酸树脂理论产量;
第二章 涂料树脂的合成
第二章 涂料树脂的合成
2.1 涂料用树脂特点
2.2 醇酸树脂
2.3 氨基树脂
2.4 环氧树脂
2.5 聚氨酯树脂
2.6 有机硅树脂
2.7 丙烯酸树脂
2
第二章 涂料树脂的合成
2.1 涂用树脂的特点 一、适当的分子量 1、漆膜的力学性能、耐老化、耐腐蚀性; 2、树脂的溶解性、相容性与对颜料的湿润性;
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