第二章 涂料树脂的合成
第二章 涂料树脂的合成
第二章涂料树脂的合成主要内容涂料树脂的作用及特点涂料树脂的重要品种◆醇酸树脂◆氨基树脂◆环氧树脂◆聚氨酯树脂◆有机硅树脂◆聚丙烯酸酯2.1 涂料树脂的作用及特点2.1.1 作用✓形成连续膜并附着于底材；✓能够将其它组分结合在一起成膜；✓提供相当致密的外层表面。
2.1.2 特点①分子量◆一般地，树脂分子量高，涂层的力学性能、耐老化性、耐腐蚀性较高；◆过高的分子量，会影响溶解性、相容性、黏度、对颜料的润湿性等；◆热塑性树脂和热固性树脂不同。
②分子结构◆不对称苯环—有利于提高Tg和硬度，但不耐光照、易泛黄；◆极性基团—有利于提高附着力。
而羟基、羧基、氨基等官能团有助于提高漆膜的交联密度；◆结晶性—不利于树脂的透明性和柔韧性，可采用共聚、共混或接枝等方法避免结晶。
③合成方法◆反应机理—逐步聚合、自由基聚合、共聚聚合、阴离子聚合、基团转移聚合等；◆实施方法—溶液聚合、乳液聚合（种子乳液聚合、核壳乳液聚合等）。
丙烯酸酯类单体聚合时，特定的引发剂基团一边向增长的链端转移，一边进行聚合。
增长链端的结构始终与引发剂的结构相同，得到几乎单分散的聚合物，且是活性的。
合成工艺：醇解法酸解法脂肪酸法溶剂法熔融法原料种类工艺过程醇解法工艺简单，反应平稳，易于控制，原料对设备的腐蚀性小，生产成本也较低；溶剂法在提高酯化速度、降低反应温度和改善产品质量方面均优于熔融法。
2.2.1.4 改性醇酸树脂◆松香改性醇酸树脂◆酚醛树脂改性醇酸树脂◆乙烯类单体改性醇酸树脂◆有机硅改性醇酸树脂◆触变性醇酸树脂◆水性醇酸树脂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。
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。
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。
涂料树脂合成及应用
涂料树脂合成及应用名词解释：1.涂料：是一种保护、装饰物体表面的涂装材料。
2.成膜物质：是一种高分子化合物，可分为天然高分子和合成高分子两大类。
3.颜料：是涂料中次要成膜物质，是一种不溶于成膜物质的有色物质。
4.高分子化合物：有许多一种或几种结构单元通过共价键连接起来的呈线形、分支形或网络状的高分子量的化合物，称之为高分子量化合物，简称高分子化合物或高分子。
5.单体：是指能够通过聚合反应生成高分子化合物的化合物。
6.聚合度：即一条大分子所包含的重复单元的个数，用DP表示。
7.聚合物的结构可分为化学结构和物理结构。
化学结构也称为高分子的分子结构，物理结构也称为高分子的聚集态结构。
8.涂料工业中，将脂肪酸或油脂改性的聚酯树脂称为醇酸树脂。
9.油度（OL)的含义是醇酸树脂配方中油脂的用量（Mo)与树脂理论产量(Mr)之比。
10.皂化1g油中全部脂肪酸所需KOH的质量（mg)为皂化值。
11.聚酯树脂泛指由多元醇和多元酸通过聚酯化反应合成的。
12.不饱和聚酯是指分子主链上含有不饱和双键的聚酯，一般由饱和的二元醇与饱和的及不饱和的二元酸聚合而成。
13.丙烯酸树脂：以丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及苯乙烯等乙烯基类单体为主要原料聚合的共聚物称为丙烯酸树脂。
14.Tg玻璃化温度反映无定型聚合物由脆性的玻璃态转变为高弹态的转变温度。
15.环氧树脂：是高分子结构中含有2个或2个以上环氧基并在适当的化学试剂存在下能形成三维网状固化物的化合物总称。
16.环氧当量：是指含有1mol环氧基的环氧树脂的质量（g)，以EEW表示。
17.容忍度：1g试样可容忍200号油漆溶剂的克数即为树脂的容忍度。
容忍度也可用100g试样能容忍的试剂的克数来表示。
选择题：1.涂装是将涂料涂布到被涂物体的表面，经干燥成膜的工艺。
他包括（B)三个基本工序，包括（C)，确定良好的作业环境条件，进行质量、工艺管理等技术经济的分析等重要环节。
其中最关键的三要素是（A）。
第二章2.1醇酸树脂的生产
醇酸漆仍然是重要的涂料品种之一，其 产量约占涂料工业总量的20％～25％。
第一节 醇酸树脂的生产
醇酸树脂的主要原料
多元醇： 二元醇——乙二醇、新戊二醇 三元醇——甘油（丙三醇）、三羟甲基丙烷 四元醇——季戊四醇、伯醇、 仲醇、叔醇 多元酸： 一元酸——松香、苯甲酸、椰子油酸、豆油酸、亚麻油 酸、蓖麻油酸、松浆油酸等。 二元酸——乙二酸、苯二甲酸酐（苯酐）、间苯二甲酸、 顺丁烯二酸酐。 三元酸——苯偏三甲酸酐。 油类： 椰子油、蓖麻油、棉子油、豆油、亚麻油、桐油等。
二、醇酸树脂在涂料中的应用 醇酸树脂的用量占整个合成树脂总量一半以上。可制成清 漆、色漆，工业专用漆和一般通用漆。 1.干性短油度醇酸树脂 油度为30～40%，苯二甲酸酐含量>35% 亚麻油、豆油、脱水蓖麻油、红花油、梓油等制成 漆膜凝聚快，有良好的附着力、耐候性、光泽和保光性 可以用于汽车、玩具、机器部件的面漆和底漆 与脲醛树脂合用，以酸催化干燥作家具漆 2．干性中油度醇酸树脂 油度45～60%，苯二甲酸酐含量为30%～35% 干燥极快，有极好的光泽、耐候性及柔韧性 可制自干或烘干磁漆、清漆、底漆腻子等 用作金属制品装饰漆、机械用漆、建筑用漆、家具漆等。
醇酸树脂
涂料工业中，将脂肪酸或油脂改性的聚酯树脂称为 醇酸树脂
不饱和聚酯
大分子主链上含有不饱和双键的聚酯
饱和聚酯
其它不含不饱和双键的聚酯
第一节 醇酸树脂的生产
醇酸树脂
优点：漆膜附着力好、光亮、丰满，很好的施工性 缺点：涂膜较软，耐水、耐碱性欠佳 应用：与其他树脂（如硝化棉、氯化橡胶、环氧树脂、 丙烯酸树脂、聚氨脂树脂、氨基树脂）配成多种不同性 能的自干或烘干漆，广泛用于桥梁等建筑物以及机械、 车辆、船舶、飞机、仪表等涂装
涂料用树脂制备资料
七、醇酸树脂的制备
醇酸树脂的制备方法 醇酸树脂生产过程实例
（一）醇酸树脂的制造方法
醇解法
酸性条件 碱性条件
二步法
酸解法
脂肪酸法
一步法
脂肪酸法优缺点
醇解法优缺点
优 ①使配方设计灵活性较大，质 优 ①成本低
点 量容易控制
点
②酯化反应时，酸值容易下降 ②工艺简单易控制
③制得漆膜坚硬而干性好
③原料腐蚀性小
第二章 涂料用树脂制造
涂料用树脂的制备
1 醇酸树脂的制造（点击链接） 2 氨基树脂的制造（点击链接） 3 环氧树脂的制造（点击链接） 4 丙烯酸树脂的制造（点击链接） 5 聚氨酯树脂的制造（点击链接）
醇酸树脂的制造
教学目标
1、掌握生产醇酸树脂的配方组成和主要原料。 2、掌握醇酸树脂的制备方法。 3、掌握醇酸树脂的油度划分和计算方法。
一、醇酸树脂生产配方
豆油酸 季戊四醇 苯酐 回流用二甲苯 对稀用二甲苯
150 162 240
40 500
醇酸树脂配方
二、醇酸树脂组成与主要原料
多元醇 甘油、季戊四醇等
油脂
亚麻仁油、豆油、桐油等
多元酸 豆油酸、亚油酸、苯酐等
三、生产原理
CH2OH
CHOH +
CH2OH
甘油
O C
O + RCOOH
C
O
苯酐
脂肪酸
H2 H H2
O
HO C C C OC
O
CO
R
O H2 H H2
O
C O C C C OC
O
CO
R
O C OH
脂肪酸甘油醇酸树脂
脂肪酸法
涂料技术第二章涂料树脂的合成
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。
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。
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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℃
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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）。
涂料合成树脂的结构
涂料合成树脂的结构合成树脂作为涂料成膜物质，是涂料主要成分。
涂料用合成树脂要求：（1）有好的溶解性、混溶性、对颜料的润湿性（2）附着力好、耐光、耐热、抗水、抗酸碱等。
树脂高分子物理学是研究聚合物结构与性能之间关系以及高聚物中分子运动规律的科学的科学，主要内容：①结构；②微观的分子结构与宏观的物理性质联系——分子运动规律和热转变。
③各种性能；研究与学习树脂高分子物理学目的：(1)了解和理解聚合物分子运动基础(2)建立聚合物结构与性能之间内在关系：高分子结构决定高分子性能。
合成树脂性能与其化学结构关系的一些重要规律；带有苯环的不耐光照；含亲水活性基团越少、分子量越高、交联度越大的耐水性越好含极性基团种类和数量影响涂料附着力。
(3)从性能角度指导高分子的合成和材料成型加工，涂料用合成树脂性能与其化学结构有密切联系，探索和掌握两者关系，总结各种影响因素和规律，通过设计和控制聚合物材料的结构，使其更好地进行高分子结构设计和材料设计，以更满足实际应用要求。
1.1 合成树脂中各种不同层次的结构聚合物树脂结构具有多层次性，表1-1给出了高分子结构的各个层次及所包含的内容。
高分子结构首先可分为高分子的链结构、高分子的凝聚态结构两个组成部分。
链结构是指单个分子链的结构和形态，研究链结构，还有一个是近程观察还是远程观察的问题，因此又分为一次结构（近程结构）和二次结构（远程结构）。
高分子聚集态结构指的是高分子材料整体的内部结构，由聚合物大分子链排列堆砌而成。
包括了聚合物的晶态结构、非晶态结构、取向态结构、高分子液晶结构和多组分聚合物的织态结构。
图1-1高分子的二次结构与三次结构示意图各个结构层次都对聚合物性能施加影响，其中高分子链结构决定了聚合物的基本性质，而聚集态结构则直接影响聚合物使用性能。
1.2 树脂高分子的链结构高分子链结构主要由高分子合成时单体的化学结构、合成条件和合成方法决定的。
又分为一次结构（近程结构）和二次结构（远程结构）。
涂料粘合剂工艺学第二讲3-1
成膜物质颜料溶剂助剂&涂料用合成树脂醇酸树脂氨基树脂环氧树脂聚氨酯树脂聚丙烯酸树脂有机硅树脂2.2 醇酸树脂醇酸树脂系指由多远醇（如甘油）、多元酸（如邻苯二甲酸酐）与植物油制备的改性聚酯树脂。
合成反应机理：3mol苯酐与2mol甘油在弱碱性条件下反应，由于伯羟基的反应活性较强，首先形成线形聚酯反应继续进行，则仲羟基也参与酯化反应，发生交联反应，形成网状结构的高聚物上述交联聚酯结构，由于交联密度过大，一般不适宜制备涂料解决方法：引进单官能度的脂肪酸来抑制树脂的过度交联。
即是把仲羟基给反应掉所以，脂肪酸起到封闭部分官能团（仲羟基），调节分子量的大小和交联密度的作用。
仲羟基被反应掉主要合成原料多元醇有机酸油类甘油，季戊四醇邻苯二甲酸酐（苯酐）甘油三脂肪酸酯，其通式为：醇酸树脂根据改性油的性能和油度进行分类：性能不干性油醇酸树脂干性油醇酸树脂不饱和脂肪酸改性制备碘值低于100的脂肪酸制备油度短：33～43%中：43～59%长：59～84%随着反应程度的增加，体系的酸值下降，粘度上升，最后会出现凝胶现象。
体系的凝胶点可直接用反应原料总的物质的量和羧基的物质的量的比值来表示：醇酸树脂主要是通过脂肪酸、多元酸和多元醇之间的酯化反应制备的，根据使用原料的不同，醇酸树脂的合成有醇解法、酸解法和脂肪酸法三种。
若从工艺过程来区分，则又可以划分为溶剂法和熔融法。
醇解法的工艺简单，操作平稳易控制，原料对设备的腐蚀性少，生产成本也较低。
而溶剂法在提高酯化速度，降低反应温度和改善产品质量方面均优于熔融法。
因此，目前在醇酸树脂的工业生产中，仍以醇解法和溶剂法为主。
醇酸树脂漆的常用品种清漆中或长油度的醇酸树脂溶于适当溶剂（二甲苯），再加催干剂经过滤净化得到。
主要用作家具漆及作色漆的罩光色漆中油度醇酸树脂。
铁红醇酸树脂底漆是最常用的一种底漆。
长油度干性醇酸树脂适用于桥梁面漆。
2.2 氨基树脂氨基化合物能与醛发生缩聚反应。
如果将该缩聚产物用醇醚化，则可形成一类性能优异的树脂-氨基树脂脲醛树脂三聚氰胺甲醛树脂烃基三聚氰胺甲醛树脂共缩聚树脂氨基树脂&丁醇、甲醇或混合醇醚化氨基树脂中最主要的品种较高的抗水性、耐碱性尿素或苯基三聚氰胺约占25%氨基树脂是水白色热固性聚合物，常与醇酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂和丙烯酸树脂并用，绝大部分与醇酸树脂配合，制成氨基烤漆。
涂料树脂合成工艺
涂料树脂合成工艺嘿，你知道涂料树脂不？这玩意儿合成起来可有讲究啦！我跟你讲讲涂料树脂合成工艺哈。
有一回啊，我去一个化工厂参观。
一进去就闻到一股怪怪的味道，不过也挺好奇这里面到底在干啥。
走着走着就看到一群工人在忙活着合成涂料树脂呢。
这涂料树脂合成啊，首先得把各种原料准备好。
就像你做饭得先买菜一样，得有合适的材料才能做出好吃的菜。
合成涂料树脂的原料有好多呢，什么单体啦、引发剂啦、溶剂啦。
工人师傅们把这些原料按照一定的比例放到大罐子里面。
我看着那些大罐子，心里想，这就像一个大魔法锅，等会儿会变出啥神奇的东西呢。
然后呢，得加热。
就像你煮火锅得把火打开一样，合成涂料树脂也得加热。
工人师傅们把罐子放到加热设备上，温度慢慢升起来。
我看着温度计上的数字不断变化，感觉好紧张啊，就怕温度太高或者太低出问题。
加热的时候，罐子里的东西就开始慢慢反应啦，就像一群小精灵在里面跳舞。
还有啊，得搅拌。
不能让里面的东西沉淀或者不均匀。
就像你煮汤得搅拌一下，不然会糊锅。
工人师傅们开动搅拌器，罐子里的东西就转起来啦。
我看着那些旋转的液体，觉得好神奇啊，就像一个大漩涡。
最后呢，等反应完成了，就得把合成好的涂料树脂倒出来。
这就像你做好了饭得盛出来一样。
工人师傅们把树脂倒进一个个桶里，准备送去检测和包装。
我看着那些黄澄澄的树脂，心里想，这可都是辛苦劳动的成果啊。
从化工厂出来，我一直在想那个涂料树脂合成的过程。
这还真不容易啊，得有技术有经验才能做好。
嘿，以后看到涂料，我就会想起那些工人师傅们辛苦合成涂料树脂的样子。
涂料树脂
涂料树脂一、涂料树脂概述涂料树脂是生产涂料的主要成膜物，树脂成膜物的性能直接关系到涂料产品的性能。
因此涂料用树脂的生产规模；质量品种结构等制约着涂料工业的发展。
树脂是指半固态、固态或假固态的无定型的有机物质。
一般是高分子物质，呈透明或半透明，无固定的熔点，但有转化或熔融范围，在应力作用下有流动趋向，不导电，受热变软并逐渐熔化，熔化时发粘，大多数不溶于水，可溶于有机剂。
如乙醇、乙醚等。
树脂按来源来分可分为天然树脂、人造树脂和热固性树脂，根据溶解度可分为水溶性树脂、醇溶性树脂和油溶性树脂。
1、天然树脂：主要是指植物（少数为动物）获得的树脂，是现存树木的分泌物或已死树木的分泌物埋土中所化成的物结。
2、人造树脂：树脂中一大类，是由天然树脂经化学加工而成的树脂。
软天然树脂有更优良的性能（如可以大大提高软化温度点、柔韧性、溶解性、稳定性等）从而才扩大了使用范围。
3、合成树脂：由单体经聚合或缩聚而成的树脂。
4、热塑性树脂：指可反复受热软化（或熔化）和冷却凝固的树脂。
一般是线性高分子化合物，在软化状态下可以受压进行模塑加工。
在冷却至软化点之下能保持模具形状如聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、醋酸乙烯等。
5、热固性树脂：指经过一次受热软化（或熔化）和冷却凝固即变成不溶状态的树脂。
它是由于受热、催化剂或热和压力的作用发生化学变化而变成坚硬的物体。
一般成形后不变形高分子化合物受热后不会软化，强烈下则会分解破坏，如氨醛树脂，酚醛树脂。
6、水溶性树脂：指被水溶解的树脂。
7、醇溶性树脂：指可被乙醇或其它类似的有机溶剂溶解的树脂，它不能被水溶解。
8、油溶性属性：指溶于植物油中的天然树脂或合成树脂是制造清漆的重要原料。
二、树脂品种按照树脂的品种分为天然树脂，酚醛树脂，醇酸树脂，氨基树脂，聚酯树脂，环氧树脂，聚氨酯树脂，丙烯酸树脂，硅树脂，乙烯基树脂，氟树脂，其他树脂（聚酮树脂、醛树脂、醛酮树脂、石油树脂、萜烯树脂、涤纶树脂、硝化棉、醋酸丁酸纤维素、氯化树脂、呋喃树脂、达玛树脂、马来酸树脂）。
涂料树脂合成工艺知识点
1，涂料的定义。
什么是建筑涂料？涂料是一类应用于物体表面而能结成坚韧保护膜的物料的总称，这类材料多数是含有或不含颜（填）料的粘性液体或粉末状物质。
建筑涂料是涂料的一个类型，用于建筑物装饰或保护。
, 2，建筑涂料的基本组成部分是什么？它们都起着什么作用？基本组成部分有：基料、颜料、填料、溶剂（水）、助剂等。
基料：涂料中最重要的组分，主要成膜物质。
基料的作用是将涂料中的其他组分粘结成一体，当涂料干燥、固化后，能附在基材表面形成均匀的连续而坚韧的保护膜。
对涂料和涂膜的性能起主导作用。
颜料：次要成膜物质，又称为着色颜料。
是一种不溶于水、溶剂或涂料基料的微细粉末状的有色物质，能均匀地分散在涂料介质中，涂于物体表面能形成色层。
使涂膜具有一定的遮盖力及所需要的各种色彩；还能增强涂膜本身强度；提高涂层的耐老化性、耐候性（防止紫外线的穿透作用）。
填料：次要成膜物质，又称为体质颜料。
对涂膜起“填充作用以增加涂膜厚度；能提高涂膜的耐久性、耐热性；提高涂膜表面硬度；降低涂膜的收缩；降低涂料成本等作用。
溶剂（或水）：辅助成膜物质。
液状建筑涂料的主要成分。
液状涂料依靠溶剂或水分的蒸发，涂料形成均匀连续的涂膜。
溶剂或水最后并不存留在涂膜中。
与涂膜形成的质量和涂料的成本有关。
助剂：辅助材料，为改善涂料及涂膜的性能而添加的化学试剂。
通常加入量很少。
对产过程、贮存过程、施工成膜过程、涂膜性能发生作用。
,3，建筑涂料依据什么原则分类的？按基料的类别分类：无机涂料、有机涂料、有机–无机复合涂料。
按涂膜厚度及质感（形状）分类：平面涂料，砂壁状涂料，复层涂料等。
按在建筑物上的使用部位分类：内墙涂料、外墙涂料、地面涂料、顶棚涂料等。
按使用功能分类：装饰性涂料，特种功能性涂料4、简述建筑涂料的发展趋势。
建筑涂料发展的总趋势(1) 向低VOC方向发展。
减少VOC的含量，满足环保法规要求，所以大力发展高固体分涂料、水性涂料、粉末涂料(2) 建筑涂料向功能复合化方向发展：装饰性与功能性相结合；研究开发使涂料具有特殊功能的树脂和助剂(3) 建筑涂料向高性能高档次发展：进一步的开发应用中高档的丙烯酸酯涂料，聚氨酯涂料；发展高含氟树脂，有机硅改性丙烯酸酯涂料等高耐候性涂料。
国内外FEVE涂料树脂的进展及溶剂型FEVE树脂的合成
国内外FEVE涂料树脂的进展及溶剂型FEVE树脂的合成近年来，国内外FEVE涂料树脂得到了快速发展，成为现代化建筑涂料领域的重要材料。
FEVE涂料树脂具有出色的耐候性、优异的耐化学性以及良好的色彩稳定性，因此被广泛应用于建筑外墙涂料、桥梁涂料、汽车涂料等领域。
本文将对国内外FEVE涂料树脂的进展以及溶剂型FEVE树脂的合成进行介绍。
FEVE涂料树脂的进展：FEVE（Fluoropolymer of Ethylene/Vinyl Ether）涂料树脂是一种高性能涂料材料，其主要成分为乙烯/乙烯醚的共聚物，具有出色的抗紫外线、抗污染、耐候性能。
国内外FEVE涂料树脂的研究主要集中在改善其性能、提高其应用领域以及减少成本方面。
在性能方面，研究人员注重提高树脂的耐候性能和化学稳定性。
通过引入特殊的官能化基团或通过共聚物调控，可以增强树脂的耐候性能，使涂层具有更长的使用寿命。
此外，还研究了改善其抗化学性能的方法，以满足不同应用领域对涂料树脂的要求。
在应用领域方面，国内外的研究人员将FEVE涂料树脂应用于建筑外墙涂料、桥梁涂料、汽车涂料等领域，并取得了良好的效果。
建筑外墙涂料方面，FEVE涂料树脂具有较高的耐候性和色彩稳定性，能够抵抗紫外线、酸雨等恶劣环境，保持涂层的美观。
桥梁涂料方面，FEVE涂料树脂可以有效保护钢结构，延长桥梁的使用寿命。
汽车涂料方面，FEVE涂料树脂具有良好的耐化学性能和耐磨性能，能够保持汽车外观的亮度和光泽。
在降低成本方面，国内外的研究人员通过合成新型的树脂、改变聚合条件等途径，尝试降低FEVE涂料树脂的制备成本。
例如，可以通过将聚合物接枝在纳米材料表面，提高树脂的固体含量，从而降低溶剂的使用量和成本。
溶剂型FEVE树脂的合成：溶剂型FEVE树脂的合成主要包括聚合反应、固化反应和加聚反应等步骤。
聚合反应是指将乙烯和乙烯醚等单体根据一定的配比进行共聚，得到FEVE树脂。
固化反应是指将FEVE树脂与固化剂（如异氰酸酯）反应，形成固化FEVE树脂。
树脂合成ppt课件
• 热热塑塑性性树树脂脂：是具有受热软化、冷却硬化的性能， 而且不起化学反应，无论加热和冷却重复进行多少 次，均能保持这种性能。凡具有热塑性树脂其分子 结构都属线型。它包括含全部聚合树脂和部分缩合 树脂。热塑性树脂有：PE-聚乙烯、PVC-聚氯乙 烯、PS-聚苯乙烯、PA-聚酰胺、POM-聚甲醛、 PC-聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜、橡胶等。
然而进入20世纪后天然产物已无法满足电气化的需要促使人们不得不寻找新的廉价代用19合成树脂历史发展早在1872年德国化学家拜耳abayer首先发现苯酚与甲醛在酸性条件下加热时能迅速结成红褐色硬块或粘稠物但因它们无法用经典方法纯化而停止实验
树脂合成
664751
课程介绍
• 涂料行业情况 • 学习这门课程的必要性 • 学习的方法
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合成树脂-历史发展
• 一些树木的分泌物常会形成树脂，不过琥珀却 是树脂的化石，虫胶虽然也被看成树脂，但却 是紫胶虫分泌在树上的沉积物。由虫胶制成的 虫胶漆，最初只用作木材的防腐剂，但随着电 机的发明又成为最早使用的绝缘漆。
• 然而进入20世纪后，天然产物已无法满足电气 化的需要，促使人们不得不寻找新的廉价代用 品。
• 应用范围: 白色或黄色热熔型道路标线漆、各类油漆、
油墨。
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热固性树脂
• 树脂加热后产生化学变化，逐渐硬化成型，再 受热也不软化，也不能溶解。热固性树脂其分 子结构为体型，它包括大部分的缩合树脂，热 固性树脂的优点是耐热性高，受压不易变形。 其缺点是机械性能较差。热固性树脂有酚醛、 环氧、氨基、不饱和聚酯以及硅醚树脂等。
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教学计划进度（1—10周）
周次
章节题目
课时 课堂讨论、实（验）践等其它教学环节题目
1 概述及醇酸树脂
《涂料用树脂的制备》课件
3
特性
耐候性好、可调整粘度
聚氨酯树脂的制备
原料选择
异氰酸酯和多元醇
化学反应
异氰酸酯与多元醇发生缩合反应形成聚氨酯链
用途
涂料、粘合剂、弹性体
树脂的应用
树脂广泛应用于涂料、印刷油墨、胶粘剂等领域。通过选择适用的树脂类型，可以实现不同材料的粘结 和保护。
涂料用树脂的市场趋势
1
环保要求提升
低VOC涂料需求增加
酸酐、醇、催化剂
制备过程
酸酐与醇反应形成酯键，加入催化剂促进反应。
特性
耐化学腐蚀、耐高温、高强度
酚醛树脂的制备
制备步骤
酚醛反应、醇溶解、固化
分子结构
酚基和醛基通过缩合形成三维 交联结构
应用领域
汽车涂料、电子封装
丙烯酸酯树脂的制备
1
单体选择
甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯等
2
聚合反应
引发剂催化下进行自由基聚合
2
技术创新推动
新型树脂开发带来更多应用领域
3
可持续发展
循环利用废弃涂料和树脂的研究
树脂在涂料中的作用
1 增加附着力
提供牢固的粘合和表面 附着力
2 提高耐久性
增强涂膜的耐候性和耐 化学性
3 调节流变性
控制涂料的粘度和流动性
《涂料用树脂的制备》 PPT课件
本课件将介绍涂料用树脂的制备过程、树脂种类和特性以及树脂在料中重要的成分之一，它们能为涂料提供粘合力和保护性能。了解 不同类型和制备过程可以帮助我们选择合适的树脂以实现理想的涂料效果。
酸酐树脂的制备
常用材料
涂料树脂合成课件
特点：
① 漆膜干燥后形成高度网状结构，不易老化，耐候性好 ，光泽持久不退；
② 漆膜柔韧坚牢，耐摩擦；
③ 抗矿物油、抗醇类溶剂性良好，烘烤后的漆膜耐水性 、绝缘性、耐油性都大大提高。 缺点： ① 干结成膜快，但完全干燥的时间长；
② 耐水性差，不耐碱；
③ 防湿热、防霉菌和盐雾性能不优异。
醇酸树脂的分类
常见多元醇的物性见下表 ：
单体名称 丙三醇（ 甘油） 三羟甲基 丙烷 结构式
相对分子 质量
92.09 134.12
溶点(沸点) /℃
18(290) 56～59（ 295）
密度 /(g/cm3)
1.26 1.1758
HOCH2CH(OH)CH2OH
CH3CH 2C(CH2OH)3
季戊四醇
乙二醇 二乙二醇 丙二醇
280 285 280 293 285 310 208 310 566
α-型48.5、β-型 71
180～220 195～202 180～220 187～195 195～202 180 263～275 175～185 190～198 138～143 120～130 105～130 9～11 85～93 135
（三）、油类 油类有桐油、亚麻仁油、豆油、棉籽油、妥尔油、红花油、脱水蓖麻 油、蓖麻油、椰子油等。 植物油是一种三脂肪酸甘油酯。三个脂肪酸一般不同，可以是饱和酸、 单烯酸、双烯酸或三烯酸，但是大部分天然油脂中的脂肪酸主要为十八碳 酸，也可能含有少量月桂酸（十二碳酸）、豆蔻酸（十四碳酸）和软脂酸 （十六碳酸）等饱和脂肪酸，脂肪酸受产地、气候甚至加工条件的重要影 响。 重要的不饱和脂肪酸有： 油酸（十八碳烯-9-酸）： CH3 (CH 2 )7 CH CH(CH2 )7 COOH 亚油酸（十八碳二烯-9，12-酸）：CH3 (CH2 ) 4 CH CHCH2CH CH(CH2 )7 COOH
涂料树脂合成及应用
涂料树脂合成及应用在我们的日常生活中，你是否曾经好奇过那些色彩斑斓的墙面、光滑亮丽的家具表面是如何形成的？又或者那些坚固耐用的工业设备涂层背后隐藏着怎样的秘密？其实啊，这都离不开一种神奇的材料——涂料树脂。
话说，在一个阳光明媚的周末，我走进了朋友小李的新家。
一进门，我就被那崭新的墙面吸引住了。
那墙面的颜色均匀饱满，触感光滑细腻，简直就像一件精美的艺术品。
我忍不住赞叹道：“小李，你这墙面刷得也太棒了！”小李得意地笑了笑说：“那可不，我专门选了高品质的涂料，这都多亏了涂料树脂的功劳。
”这涂料树脂究竟是啥呢？简单来说，它就像是涂料的“灵魂”。
涂料树脂是由各种化学物质经过一系列复杂的反应合成而来的。
想象一下，一群小小的分子就像一群训练有素的士兵，在科学家们的指挥下，有条不紊地排列组合，最终形成了具有特定性能的涂料树脂。
咱们先来说说这合成过程。
这可不像煮个泡面那么简单，那得在专业的实验室里，由经验丰富的科研人员操作着各种精密的仪器。
他们就像是大厨，精心挑选着各种“食材”，控制着温度、压力和反应时间这些“火候”，稍有不慎，这“菜”可就做砸啦。
涂料树脂合成好了，那它又有啥用呢？这用处可大了去了！就拿咱们家里的家具来说吧，涂上含有优质涂料树脂的漆，不仅能让家具颜色鲜艳好看，还能起到保护作用，防止刮擦和腐蚀，延长家具的使用寿命。
这不就像给家具穿上了一层坚固的“铠甲”吗？再比如汽车的外壳，要是没有好的涂料树脂，那风吹日晒雨淋的，用不了多久就得变得锈迹斑斑，惨不忍睹。
有了它，汽车就能长时间保持亮丽的外观，在路上风驰电掣，吸引众人的目光。
在工业领域，涂料树脂更是发挥着不可或缺的作用。
那些大型的机械设备、管道，如果没有良好的防护涂层，很快就会被磨损、腐蚀，影响正常运转。
涂料树脂就像是它们的“保护神”，默默守护着这些大家伙的安全。
你看，涂料树脂虽然看似不起眼，却在我们的生活中扮演着如此重要的角色。
它让我们的世界变得更加多彩、更加坚固、更加美好。
树脂涂料合成及应用(工大密卷,考试专用)
一、基本术语光固化涂料：一种受光线照射后，能在较短时间内迅速发生物理和化学变化，进而交联固化的低聚物。
环氧值：环氧值是指100g环氧树脂中含有的环氧基摩尔数环氧当量：环氧当量是指含有1mol环氧基的树脂的质量羟值：用以表示环氧树脂中羟基含量粉末涂料：粉末涂料是一种新型的不含溶剂100%固体粉末状涂料。
具有无溶剂、无污染、可回收、环保、节省能源和资源、减轻劳动强度和涂膜机械强度高等特点。
高固体分涂料：溶剂含量比传统涂料低得多的溶剂型涂料。
一般指固体组分质量百分含量为60%~80%的溶剂型涂料。
水性涂料：凡是用水作溶剂或者作分散介质的涂料，都可称为水性涂料。
水性涂料包括水溶性涂料、水稀释性涂料、水分散性涂料（乳胶涂料）玻璃化温度：反映无定型聚合物由脆性的玻璃态转变为高弹态的转变温度。
临界颜料体积浓度：当基料逐渐加入到颜料中时，基料被颜料粒子表面吸附，同时颜料粒子表面空隙中的空气逐渐被基料取代，随着基料的不断加入，颜料粒子空隙不断减少，基料完全覆盖了颜料粒子表面且恰好填满全部空隙时的颜料体积浓度，用CPVC表示。
酸值：表示油脂类、聚酯类、石蜡等有机物质中含有游离酸的一种指标。
具体的是指在试验条件下，中和1g试样所需氢氧化钾的mg值。
酸值的大小反映了脂肪中游离酸含量的多少。
牛顿流体：在任何给定温度下，在广泛的剪切速率范围黏度保持不变的流体称为~宾汉流体：指一种最早由尤金·宾汉提出的粘弹性非牛顿流体. 其流动性为线性。
此流体只有在达到一个最小剪应力τ0的临界值才开始流动. 低于此临界值τ0宾汉流体表现为普通的弹性体.粘度：液体在流动时，在其分子间产生内摩擦的性质，称为液体的黏性，粘性的大小用黏度一级结构：由多个单体以共价键组成的生物大分子中不同单体的排列顺序。
包括结构单元(单体、亚基)的化学结构、立体化学构型和构象，结构单元之间的键连接和序列等。
二级结构：多肽链或多核苷酸链沿分子的一条轴所形成的旋转和折叠等，主要是由分子内的氢键维系的局部空间排列。
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第二章涂料树脂的合成
主要内容
涂料树脂的作用及特点
涂料树脂的重要品种
◆醇酸树脂
◆氨基树脂
◆环氧树脂
◆聚氨酯树脂
◆有机硅树脂
◆聚丙烯酸酯
2.1 涂料树脂的作用及特点2.1.1 作用
✓形成连续膜并附着于底材；
✓能够将其它组分结合在一起成膜；
✓提供相当致密的外层表面。
2.1.2 特点
①分子量
◆一般地，树脂分子量高，涂层的力学性能、耐
老化性、耐腐蚀性较高；
◆过高的分子量，会影响溶解性、相容性、黏度、
对颜料的润湿性等；
◆热塑性树脂和热固性树脂不同。
②分子结构
◆不对称苯环—有利于提高Tg和硬度，但不耐光照、
易泛黄；
◆极性基团—有利于提高附着力。
而羟基、羧基、氨
基等官能团有助于提高漆膜的交联密度；
◆结晶性—不利于树脂的透明性和柔韧性，可采用共
聚、共混或接枝等方法避免结晶。
③合成方法
◆反应机理—逐步聚合、自由基聚合、共聚聚合、
阴离子聚合、基团转移聚合等；
◆实施方法—溶液聚合、乳液聚合（种子乳液聚
合、核壳乳液聚合等）。
丙烯酸酯类单体聚合时，特定的引发剂基团一边向增长的链端转移，一边进行聚合。
增
长链端的结构始终与引发剂的结构相同，得到
几乎单分散的聚合物，且是活性的。
合成工艺：
醇解法酸解法脂肪酸法溶剂法熔融法
原料种类工艺过程
醇解法工艺简单，反应平稳，易于控制，原料对设备的腐蚀性小，生产成本也较低；
溶剂法在提高酯化速度、降低反应温度和改善产品质量方面均优于熔融法。
2.2.1.4 改性醇酸树脂
◆松香改性醇酸树脂
◆酚醛树脂改性醇酸树脂
◆乙烯类单体改性醇酸树脂◆有机硅改性醇酸树脂
◆触变性醇酸树脂
◆水性醇酸树脂
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。
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。
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。
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。
2.2.2 氨基树脂
•以含有氨基官能团的化合物与醛类（主要是甲醛）经缩聚反应制得的热固性树脂称为氨基树脂。
•用于涂料的氨基树脂必须以醇类化合物改性，使其能溶于有机溶剂。
广泛用于各种有烘烤条件的金属制品，如医疗器械、各种仪器、仪表、热水瓶外壳、家用电器、五金零件等。
图2-1 脲醛树脂的合成工艺过程图
1—反应釜；2—减速器；3—冷凝器；4—冷凝液贮罐；5—真空罐；6—真空泵
图2-3 连续法生产脲醛树脂的工艺流程图
1-计量槽；2-自动计量秤：3、4、14-液体计量器；5-溶剂高位槽；6、7、16-冷凝器；8、10-反应釜；9、12-真空接受器；11-分离器；13、17、
19-齿轮泵；15-混合器；18-板框过滤器
图2-5 三聚氰胺甲醛树脂生产设备
④氨基共缩聚树脂
三聚氰胺与尿素或苯代三聚氰胺共缩聚
尿素+三聚氰胺+甲醛：降低成本，提高附着力；
苯基三聚氰胺+三聚氰胺+甲醛：改善与醇酸树脂的混溶性，提高漆膜的光泽、耐水性、耐碱性和耐候性。
2.2.3 环氧树脂
•环氧树脂是指分子中含有两个以上环氧基团的高分子化合物。
固化前：线型，热塑性，分子量340-7000
固化后：交联，热固性。
优点：分子结构中含有环氧基、羟基、氨基、醚键、酯键等极性基团，因此对大多数材料均具有较强的附着力。
此外，其价格低廉，工艺简单，漆膜固化收缩率低，耐化学介质性好。
缺点：脆性大，不耐冲击和振动，容易发生开裂。
2.2.
3.1 环氧树脂的分类
化学结构缩水甘油型环氧树脂环氧化烯烃环氧树脂元素改性环氧树脂
2.2.
3.2 环氧树脂的命名
按照GB/T1844-1995规定，环氧树脂缩写代号用“EP”表示，环氧树脂牌号由两组数字组成，在两组数字间用“－”连接，如：第Ⅰ数字组－第Ⅱ数字组。
第Ⅰ数字组由5位阿拉伯数字组成。
前两位数字表示树脂的化学成分，后三位数字分别表示树脂黏度、环氧当量的范围值和对改性剂或溶剂的规定。
第Ⅱ数字组由3位阿拉伯数字组成。
分别表示树脂的密度范围值、添加剂类型和特征。
1980年标准
例如，某一牌号环氧树脂系以二酚基丙烷为主要组成物质，其环氧值为0.48～0.54mol/100g，算术平
均值为0.51，该树脂的全称为E-51环氧树脂。