涂料与涂装科学技术基础复习题

《涂料与涂装科学技术基础》复习题

1、涂料的主要功能有哪些

答：(1) 保护作用—防腐蚀、防火、防水等；

(2) 装饰作用—建筑涂料等；

(3) 标志作用—光敏涂料、热敏等；

(4) 特殊作用—温控涂料、隐形涂料、导电、绝缘等。

2、涂料的基本组成是什么

答：成膜物（胶黏剂）、颜料、溶剂三大部分，另外还有所需的助剂。

3、VOC的含义是什么

答：ＶＯＣ：是指任何参加气相光化学反应的有机化合物。

4、涂料的定义

答：涂料是高分子材料为主体，以有机溶剂、水或空气为分散介质的多种物质的混合物,是一种流动状态或粉末状态的物质，能够均匀的覆盖和良好的附着在物体表面形成固体薄膜，它具有对基材防护、装饰、标志及其他特殊功能的一类重要的精细化学品。

5、结晶物不适合做成膜物的原因

答：（1）漆膜会失去透明性(各向异性是结晶体的特点)；

（2）聚合物的软化温度提高，软化范围变窄；

（3）不溶于一般溶剂。

6、物理、化学干燥（固化）方式有哪些

答：物理干燥（溶剂挥发、乳胶固化）；

化学干燥（氧化固化、交联固化）。

7、氧化干燥和化学干燥的区别

答：氧化干燥：用含干性油或半干性油的树脂作为成膜物（不饱和聚酯涂料、醇酸树脂涂料、酚醛树脂涂料、天然树脂涂料等）；可以通过空气中的氧发生交联反应。主要是与C=C和C=O键反应。

化学干燥：活性官能团：—OH、—COOH、—OCH3，还有环氧基、异氰酸基、氨基，酰胺基等。

自交联反应：分子内部缩聚；

热固化涂料：分子之间缩聚（加入固化剂）。

8、冻胶和凝胶的区别

答：冻胶是非键力；凝胶是化学键形成的交联。

9、什么是自由体积

答：液体或固体物质的体积是由两部分组成的，一部分被分子占据，另一部分是未被占据的自由体积，后者以空穴的形式散于整个物质中，只有存在足够自由体积时，分子链才可能进行各种运动，玻璃化温度是自由体积达到某一临界值的温度。

10、影响玻璃化温度的因素（分子质量、分子结构等）

答：（1）玻璃化温度与相对分子质量的关系：

①M<25000 M↑Tg↑

②M=25000~75000 Tg 不变

③分子量分布宽的Tg低，窄的Tg高

（2）玻璃化温度与聚合物结构的关系：

①主链越僵硬Tg高；反之，越柔顺Tg低

②刚性侧链基团的引入Tg ↑(如加入苯环侧链)，侧链柔顺Tg低(如烷基侧链)与聚合物构型的关系在顺反异构中，往往反式的分子链柔顺性差，Tg高；链间的相互作用大,Tg高。

11、改善室温稳定性和提高固化速度的措施

答：（1）反应物在固化条件下才出现，贮存时没有此反应物。

（2）添加挥发性阻聚剂挥发性单官能团反应物。

（3）利用相变的方法,反应物之一或催化剂是不溶的，当温度上升到熔点时，才参与反应。

（4）微胶囊法，将反应物包于微胶囊中。

12、解释线性缩聚在什么情况下才具有较好的物理性能

答：线性缩聚只有聚合度很高才具有较好的物理性能。

13、什么是硬单体、软单体

答：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。14、什么是乳液聚合有什么特点

答：定义：单体在乳化剂作用和机械搅拌下，在水中分散成乳液状态进行的聚合反应

特点：聚合速度快，相对分子质量高，分布窄。

乳胶粘度低，可以提高固体物含量。

聚合反应温度低，传热易于控制，但有大量乳化剂，聚合物不纯。15、乳液聚合中乳胶颗粒大小控制因素有哪些

答：（1）和乳化剂浓度有关：浓度高，胶束少，生成M/P颗粒也小；

（2）与单体之比有关：1：1时颗粒较大，因为相对单体量多时，胶束的粒子数就少了；

（3）温度有关：温度降低，乳化剂的乳化效果效率降低，胶束数目较少，因此M/P颗粒减少，乳胶颗粒增大。由于温度降低，乳化能力降低，有时会出现凝胶。

16、乳化聚合的优缺点

答：优点：（1）水作分散介质，传热控温容易，胶乳黏度低

（2）Rp快，分子量高，可在低温下聚合

（3）可直接得到聚合物乳胶，可直接用作乳胶漆

缺点：要得到固体聚合物，后处理麻烦，成本较高，难以除尽乳化剂残留物17、乳液聚合常用原料的选择（单体、引发剂、乳化剂）

答：(1)单体：能进行自由基聚合；不与水反应。

常见：丙烯酸酯、乙烯酯（用于建筑涂料）；苯乙烯、丁二烯（用于纸张涂料）；甲基丙烯酸（MAA）和丙烯酸（AA）可以改善胶体稳定性、改善流动性、提供交联的羧基。

(2)引发剂：水溶性好：

常用：过硫酸盐（过氧双硫酸铵）。加热分解，产生硫酸离子自由基（增加酸性，需加缓冲剂）。需要低温聚合：可以添加还原剂加速自由基产生速度（亚铁盐、硫代硫酸盐）。

(3)乳化剂：

阴离子型：烷基、烷基芳基的羧酸盐：如硬脂酸钠

硫酸盐：如十二烷基硫酸钠

磺酸盐：如十二、十四烷基磺酸钠

阳离子型：极性基团为胺盐，乳化能力不足，乳液聚合一般不用

两性型：兼有阴、阳离子基团，如氨基酸盐

非离子型：环氧乙烷聚合物，或与环氧丙烷共聚物；PVA

对pH变化不敏感，比较稳定，乳化能力不如阴离子型一般不单独使用，常与阴离子型乳化剂合用

18、乳化剂在乳化聚合中的作用原理（电荷排斥、熵排斥）

答：电荷排斥和熵排斥：共同作用于一种涂料聚合物系统；

电荷排斥：双电层，以阴离子活性剂最稳定。主要依赖阴离子活性剂。

熵排斥：溶胀后位阻排斥，相互靠近就要降低熵值。相互靠近就要把溶胀水挤出，需要熵降低。主要依赖非离子活性剂。

19、聚合物改性的意义

答：（1）扩大高分子的品种和应用范围；

（2）在理论上研究和验证高分子的结构；

（3）研究影响老化的因素和性能变化之间的关系；

（4）研究高分子的降解，有利于废聚合物的处理。

20、解释乳胶漆涂料搅拌后粘度下降的原因

答：以Mooney公式解释乳胶漆在搅拌下黏度下降，当搅拌停止时黏度恢复的现象,主要是剪切时粒子形变的结果。乳胶的粒子通常是可以变形的，假定它是球形，在搅拌时，因受剪切力作用，可以变形为橄榄球形，此时Ke减少，值增加，内相提供的粘度降低，因此体系粘度降低。

21、为什么颜料粒度越小体系粘度越大

答：在等量颜料的前提下，因为颜料外层吸附有一层树脂，颜料粒子愈细，所吸附的树脂量愈多，则分散体（内相）在体系中所占的体积分数Vi要大大增加，根据Mooney公式可知其体系粘度就越大。

22、涂料发生絮凝时为什么粘度会升高很多

答：是因为涂料发生絮凝时分散体（内相）在体系中所占的体积分数Vi增加的结果。

23、什么是荷叶效应什么是双疏表面

答：○1荷叶效应：粗糙表面的接触角θ大于90°时，θ随着表面粗糙程度i 增加而增加，最终得到超疏水或者超双疏表面的现象。

○2双疏表面：当表面上水的接触角大于150°时，不仅疏水，也疏油的表面。

24、怎样解释TiO2的光致超双亲性

答：在光的作用下，由于价电子激发，产生三价钛离子和氧空位，它们分别属于亲水和亲油微区，但是水和油滴的尺寸远远大于微区，分别被亲水亲油微区所吸附，宏观上表现出双亲性。

25、什么是流平什么是流挂两者的作用力有什么不同

答：○1流平：当涂料施工后能否达到平整、光滑的特性。

○2流挂：涂料涂于一个垂直平面时，由于重力涂料向下流动的倾向。