涂料化学复习题

第1章

1.什么是涂料？它有哪些主要作用？

涂料是能涂覆在被涂物件表面并能形成牢固附着的连续薄膜材料。

答：涂料（又称油漆），是一种流动状态或粉末状态的有机混合物，可用不同的施工工艺涂覆在物件表面上，形成粘附牢固，具有一定强度、连续的固态薄膜。

涂料的主要作用：

1）装饰作用，是美化生活环境不可缺少的；

2）保护作用，金属防腐、放火涂料、贵重设备、文物保护；

3）标志作用，各种标志牌和道路分离线；

4）特种功能，导电、导磁涂料、烧蚀涂料、伪装和隐形涂料、温控涂料。

现代涂料正逐步成为一类多功能性的工程涂料。

2.涂料的发展史一般可分为哪三个阶段？

涂料的发展史一般可分为三个阶段：

(1)天然成膜物质的使用；（2）涂料工业的形成；（3）合成树脂涂料的生产。

3.试述涂料由几部分组成？各部分起什么作用？

答：（1）成膜物也称基料或粘结剂是形成涂膜连续相的物质，也是最主要的成分，对涂料的性能起主要作用。

（2）颜料能赋予涂料以颜色和遮盖力，提高涂层的机械性能和耐久性。有的还能改善流变性能，降低成本或使涂层具有防锈、防污、磁性、导电、杀菌等功能。

（3）溶剂具有溶解或分散成膜物质为液态，降低涂料的粘度，使之易于施工涂布的作用。

（4）助剂涂料中的辅助组分，能对涂料或涂膜的某一特定方面的性能起改进作用。

4、今后十年，涂料工业的技术发展将主要体现在哪“四化”？

答：水性化、粉末化、高固体份化和光固化。

第2章

1、涂装前须对被涂物进行哪三个基本工序？

答：涂装前须对被涂物进行：表面的处理、涂布工艺、干燥三个基本工序。

2、从涂料的角度看，具有明显结晶作用的聚合物作为成膜物是

不合适的，其原因是什么？

答：1）用明显结晶作用的聚合物作为成膜物，涂膜会失去透明性，因为聚合物固体中同时存在结晶区和非结晶区，不同区域的折射率不同，因此透明性变差。

2）明显结晶作用会使聚合物的软化温度提高，软化范围变窄。而软化范围宽对烘漆来说是很重要的，它能使漆膜易流平而不会产生流挂。

3）明显结晶作用会使聚合物不溶于一般溶剂，只有极性强的溶剂才可能使结晶性显著的聚合物溶解。

3、简述自由体积理论的要点。

答：Fox和Flory提出了自由体积理论:液体或固体物质的体积由两部分组成的，一部分是被分子占据的体积，另一部分是未被占据的自由体积，后者以空穴的形式分散于整个物质中。有存在足够自由体积时，分子链才可能进行各种运动。

4、试述影响玻璃化温度的因素有哪些？

答：聚合物分子量及分布，聚合物结构，玻璃化温度的加合性，共聚物、增塑剂、溶剂的玻璃化温度。

5、简述涂料的成膜过程。

答：涂料由液态（或粉末态）变为固态，在被涂物表面上形成薄膜的过程，被称为涂料的成膜过程。液态涂料靠溶剂挥发、氧化、缩合、聚合等物理或化学作用成膜。粉末涂料靠熔融、缩合、聚合等物理或化学作用成膜。

6、有几种涂层成膜方式？试述其要点？

（1）成膜方式：①溶剂挥发成膜：用足够的溶剂将聚合物的玻璃化温度降低，使T-Tg 的数值大到足够使溶液可以流动和涂布，在涂布以后，溶剂挥发，于是形成固体薄膜。

②热熔成膜：用升高温度的方法来增加聚合物T-Tg（即增加自由体积），使聚合物达到可流动的程度，流动的聚合物在基材表面成膜后予以冷却，便可得固体漆膜。

③化学成膜：用可容的（或可熔的）低相对分子质量的聚合物涂覆在基材表面以后，在加温或者其他的条件下，分子间发生反应而使相对妃子量进一步增加或发生交联而成坚韧的薄膜的过程。

④乳胶成膜：乳胶在涂布以后，乳胶粒子仍可以以布朗运动形式自由运动，当水分蒸发时，它们运动逐渐受到限制，最终达到乳胶粒子相互靠近成紧密的堆积。

（2）涂膜干燥方法：①自然干燥：在常温大气环境中，靠溶剂挥发，或氧化聚合，或固化剂固化而干燥成膜。②烘干：对自干性涂料实施强制干燥或对耐热性差的材质表面涂膜进行干燥。③辐射固化：辐射固化是利用紫外线或电子束，使不饱和树脂漆被快速引发、聚合，硬化速度很快。

7、被涂物的表面处理有哪几种？如何处理？

答：1）金属表面处理：一般采用除锈，除油，除旧漆，磷化处理，钝化处理等方法进行金属表面处理。

2）木材表面的处理：一般采用低温烘干或晾干，多次砂磨（去毛束），刷虫胶清漆在砂磨，去树脂，漂白和染色等方法进行木材表面处理

3）塑料表面的处理：一般采用铬酸进行化学氧化处理，用三氯乙烯进行侵蚀处理等方法进行塑料表面处理。

延伸作用：1）提高涂层对材料表面的附着力。2）提高涂层对金属基体的防腐蚀保护能力。3）提高基体表面平整度。

（2）方法：漆前表面处理主要包括除油、除锈、磷化、氧化表面调整和钝化封闭等。

1）除油溶剂脱脂法水剂脱脂法乳液脱脂法电解脱脂法

2）除锈酸洗除锈电解除锈碱液除锈手工除锈机械除锈

3）化学覆模磷化处理氧化处理

4）塑料表面处理物理方法化学方法物理化学方法。

8、简述涂装方法主要有哪些？

1）手工涂装包括刷涂、滚涂、揩涂和刮涂等。

（2）浸涂和淋涂适用于大批量流水线生产方式。

（3）空气喷涂通过喷枪使涂料雾化成雾状液滴，在气流的带动下，涂到被涂物表面的方法。这种方法，效率高、作业性好。

（4）无空气喷涂靠高压泵将涂料增压到5~35MPa，然后从特制的喷嘴小孔喷出，由于速度高（约100m/s），随着冲击空气和压力的急剧下降，涂料内溶剂急速挥发，体积骤然膨胀而分散雾化，并高速地涂在被涂物上。可大大减少漆雾飞扬，生产效率高。适用于高粘度的涂料。

（5）静电喷涂法主要用于粉末涂料的涂装。

（6）电泳涂装主要用于水可稀释性涂料的涂装。

第3章

1.名词解释—①缩聚反应：②聚合度；③官能度；④凝胶化？

答：缩聚反应——是由具有两个或两个以上反应性官能团的低分子化合物（即单体）相互作用生成大分子的过程。（缩聚反应是通过分子间官能团的逐步缩合反应生成的，聚合物主链中保持有官能团，如酯基、酰胺基等。加聚反应通过活性中心进行链式反应完成，聚合物分子链主链中一般没有官能团，如聚乙烯、聚丙烯等。）

聚合度——即一条大分子所包含的重复单元的个数，用DP表示；

官能度——是指一个单体分子中能够参加反应的官能团的数目。单体的官能度一般容易判断。个别单体，反应条件不同，官能度不同。

凝胶化——当反应进行到一定程度时，反应体系黏度突然增加，出现不熔不溶的弹性