涂料与粘合剂习题答案

【1】涂料的定义、组分和作用答：涂料是一种保护、装饰物体表面的涂装材料。

具体讲，涂料是涂布于物体表面后，经干燥可以形成一层薄膜，赋予物体以保护、美化或其它功能的材料。

涂料一般包含四大组分：成膜物质、分散介质(溶剂)、颜（填）料和各类助剂。

涂料的作用一般包括：保护作用、装饰作用、标志作用、特殊作用。

【2】、涂料的成膜机理答：（1）溶剂挥发型：溶剂挥发型涂料的成膜特点是成膜过程中不发生显著的化学反应，溶剂挥发后残留涂料组分形成涂膜。

这类涂料都可自干，且表于极快，其干燥速度取决于溶剂的挥发速度，多采用自然干燥法。

（2）乳胶凝聚型：乳胶是聚合物粒子在水中的分散体系，它的干燥就是这些聚合物粒子凝聚成膜的过程。

随着分散合质（主要是水和共溶剂）的挥发，同时产生聚合物粒子的接近、接触、挤压变形而凝集，最后由粒子状态的聚集变成为分子状态的凝聚而形成连续的涂膜。

（3）氧化聚合型：氧化聚合型涂料主要指油或油改性涂料，它们是通过与空气中的氧发生氧化交联反应，生成网状大分子结构而成膜的。

（4）缩合反应型：由大分子量的具有线型分子链结构的树脂通过缩合反应形成交联网状结构而固化成膜，这就是缩合反应型成膜过程。

属于这一类型的有酚醛树脂涂料、氨基醇酸树脂涂料、脲醛树脂涂料等。

【3】、涂料有哪几种涂装方法答：刷涂、滚涂、浸涂和淋涂、高压无气喷涂、静电喷涂、电泳涂装【4】.液体涂料那些性能答：1.清漆透明度:清漆应具有足够的透明度，清澈透明，无任何机械杂质和沉淀物。

2.颜色与外观: 清漆：清漆颜色越浅越好。

真正水白透明无色的清漆很难达到，多数清漆都带有微黄色。

色漆：呈现的颜色应与其颜色名称一致，纯正均匀。

在日光照射下，经久不褪色。

3.固体分含量:定义：固体分在涂料组成中的含量比例，用百分比表示。

4.粘度5.干燥时间6.施工时限7.贮存稳定性8.流平性【5】.固体漆膜那些性能答：附着性、硬度、耐液性、耐热性、耐磨性、耐温变性、耐冲击性、光泽【6】、粘合剂的定义、组分、颜料体积浓度（PVC）与临界颜料体积浓度（CPVC）。

答：胶粘剂定义就是在一定条件下通过粘附作用能把被粘物结合在一起的物质，又叫粘合剂、胶黏剂，习惯上称为胶（但不宜称作胶水）。

粘合剂的组分：粘料、固化剂、填充剂、溶剂、增塑剂、增韧剂、偶联剂、其他物质（如：增粘剂、增稠剂、稀释剂、防老剂、阻燃剂、防腐剂、光敏剂、稳定剂等。

）在颜料和基料的总体积中既干膜体积中，颜料所占的体积分数称为颜料体积浓度，用PVC表示。

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所取代，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定义为临界颜料体积浓度，并用CPVC表示。

【7】、粘合剂粘接中的作用力答：1、化学键力：离子键、共价键、金属键。

2、分子间力：又称次价力，取向、诱导、色散（范德华力），氢键。

3、界面静电引力。

4、机械作用力：机械理论认为粘结作用是由胶液与结合表面发生纯机械咬合和镶嵌而产生的。

【8】、粘合剂粘接机理答：1、机械理论，要点：机械理论认为胶粘剂渗入被粘物的凹陷处、缝隙或/和孔隙内，固化后产生锚合、钩合、楔合等作用，使被粘物胶接在一起。

简而言之，机械理论就是只把胶接看成是纯粹的机械嵌定作用。

2、吸附理论，要点：吸附理论认为胶粘剂分子通过布朗运动向被粘物表面移动，使二者的极性分子基团和链段靠近，当分子间距小于0.5 ~1nm时，便产生分子间力，即范德华力，而形成粘接。

3、扩散理论，要点：扩散理论认为胶粘剂和被粘物分子相互扩散，大分子相互缠结交织或在界面发生互溶，导致界面消失和过渡区的产生，从而固化后形成牢固的胶合。

4、静电理论，要点：又称为双电层理论，它认为胶粘剂与被粘物接触的界面上形成双电层，由于静电的相互吸引而产生胶接力。

5、化学键理论，要点：认为胶接作用是由于胶粘剂分子与被粘物表面通过化学反应形成化学键的结果。

形成化学键胶接的几种方法：1，胶粘剂和被胶接物之间的活性基团在一定条件下反应形成化学键。

2，加入偶联剂； 3，通过表面处理产生活性基团。

【9】、粘料的蠕变和应力松弛答：蠕变：与低分子化合物不一样，高分子化合物运动需要一定时间，因此在外力作用下产生形变时，形变的建立需要一定的时间，在应力保持恒定时，形变随着时间的延长而增大，这种现象称为蠕变。

应力松弛：将高分子形变固定起来，可看到随时间延长，应力降低，这种现象称为应力松弛。

蠕变与应力松弛不利于胶粘剂刚性强度，利于发生形变，适于织物的粘接，是使用在织物上必备的性能，若不具备蠕变和应力松弛，刚性较大，易开裂。

【10】、写出特种五种以上的特种粘合剂答：1、耐高温胶黏剂：可在200℃以上长期工作。

大多为含芳杂环的耐高温聚合物为基料配制成的。

如聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚亚苯基、聚苯硫醚、有机硅氧烷等。

2、超低温胶黏剂：多以聚氨酯及其改性产物为基料构成，能在-180℃以下工作。

3、导电胶黏剂：具有导电能力的胶黏剂。

由导电填料如银粉、铜粉、铝粉、炭黑等与粘合基料如环氧树脂、聚氨酯树脂等配制而成。

用于需导电而又不能受热的电子工业产品中。

4、导磁胶黏剂：由导磁铁粉及粘合树脂配制而成。

用于导磁性元器件的粘接:5、导热胶黏剂：由金属粉或其他传热性好的材料粉末与粘合树脂制成。

根据传热系数及工作温度要求，可以选择导热材料及用量:6、密封胶黏剂：可防止气体或液体渗漏，水分、灰尘侵入的胶黏剂。

密封腻子为可塑性很大的固态密封物质。

在汽车、飞机等交通工具及建筑上应用较多。

7、光敏胶黏剂：受紫外光照射，发生固化反应的胶黏剂。

两种被粘物中，至少有一种能透光，才能应用。

适用于透光零件或透光材料与金属、塑料的粘接。

电子工业中，广泛用于微型电路的光刻。

:【11】、异氰酸酯的种类及名称至少写出六种答：分为四大类：芳香族多异氰酸酯、脂肪族多异氰酸酯、芳脂族多异氰酸酯、和脂环族多异氰酸酯。

例：甲苯二异氰酸酯TDI；二苯基甲烷二异氰酸酯MDI；六亚甲基二异氰酸酯HDI；异佛尔酮二异氰酸酯IPDI；苯二亚甲基二异氰酸酯XDI；四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯TMXDI；环己烷二亚甲基二异氰酸酯【12】、聚氨酯按用途分成哪几类答：聚氨酯按用途分成六类：聚氨酯塑料、聚氨酯橡胶、聚氨酯胶黏剂、聚氨酯涂料、聚氨酯油漆、聚氨酯纤维。

【13】、羟值的定义及计算方法答：羟值（或羟基当量）：羟值是指100g环氧树脂中所含的羟基的摩尔数。

羟基当量：是指含1mol羟基的环氧树脂的质量克数。

羟值当量=100/羟值。

羟值的测定方法有两种：一是直接测定环氧树脂中的羟基含量；二是打开环氧基形成羟基，并进一步测定羟基含量的总和。

前一方法是根据氢化铝锂能和含有活泼氢的基团进行快速、定量反应的原理，用于直接测定环氧树脂中的羟基，是一种较可靠的方法。

后一方法是以乙酸酐、吡啶和浓硫酸混合后的乙酰化试剂与环氧树脂进行反应，形成羟基，然后测定总的羟基含量，再以二倍的环氧基减之，即可测定环氧树脂中的羟基含量即羟值。

【14】、写出异氰酸酯的几种化学反应。

答：1.异氰酸酯与羟基的反应；2.异氰酸酯与水的反应生成取代脲基团；3异氰酸酯同胺基的反应生成取代脲基团；4. 异酯同羧基的反应生成酰胺基基团5.异氰酸酯与三元醇的反应；6.与氨基甲酸酯的反应生成脲基甲酸酯；7.异氰酸酯同取代脲基团反应生成缩二脲；8.异氰酸酯同酰胺基团的反应生成酰基脲【15】、与异氰酸酯反应的不同活泼氢基团反应活性比较答：脂胺>芳胺>伯醇>水>仲醇>叔醇>酚上的-OH>-ＣＯＯＨ【16】、环氧树脂及其固化物的性能特点答：(1) 力学性能高。

环氧树脂具有很强的内聚力，分子结构致密，所以它的力学性能高于酚醛树脂和不饱和聚酯等通用型热固性树脂。

(2) 附着力强。

环氧树脂固化体系中含有活性极大的环氧基、羟基以及醚键、胺键、酯键等极性基团，赋予环氧固化物对金属、陶瓷、玻璃、混凝士、木材等极性基材以优良的附着力。

(3) 固化收缩率小。

一般为1％～2％。

是热固性树脂中固化收缩率最小的品种之一(酚醛树脂为8％～10％；不饱和聚酯树脂为4％～6％；有机硅树脂为4％～8％)。

线胀系数也很小，一般为6×10-5/℃。

所以固化后体积变化不大。

(4) 工艺性好。

环氧树脂固化时基本上不产生低分子挥发物，所以可低压成型或接触压成型。

能与各种固化剂配合制造无溶剂、高固体、粉末涂料及水性涂料等环保型涂料。

(5) 优良的电绝缘性优良。

环氧树脂是热固性树脂中介电性能最好的品种之一。

(6) 稳定性好，抗化学药品性优良。

不合碱、盐等杂质的环氧树脂不易变质。

只要贮存得当(密封、不受潮、不遇高温)，其贮存期为1年。

超期后若检验合格仍可使用。

环氧固化物具有优良的化学稳定性。

其耐碱、酸、盐等多种介质腐蚀的性能优于不饱和聚酯树脂、酚醛树脂等热固性树脂。

因此环氧树脂大量用作防腐蚀底漆，又因环氧树脂固化物呈三维网状结构，又能耐油类等的浸渍，大量应用于油槽、油轮、飞机的整体油箱内壁衬里等。

(7) 环氧固化物的耐热性一般为80～100℃。

环氧树脂的耐热品种可达200℃或更高。

环氧树脂也存在一些缺点，比如耐候性差，温固化性能差，一般需在10℃以上固化，在10℃以下则固化缓慢。

【17】、环氧基与那些含活泼氢的化合物反应答：①与伯胺、仲胺反应②与酚类反应③与羧酸反应④与无机酸反应⑤与巯基反应⑥与醇羟基反应（反应方程式在背面手写）【18】、环氧值定义、胺类固化剂的用量与固化剂的相对分子质量、分子中活泼氢原子数以及环氧树脂的环氧值有关。

答：环氧当量是指含有1mol环氧基的环氧树脂的质量克数，以EEW 表示。

而环氧值是指100g环氧树脂中环氧基的摩尔数。

胺类固化剂包括多元胺类固化剂、叔胺和咪唑类固化剂、硼胺及其硼胺配合物固化剂。

【19】、写出合成脲醛树脂的基本化学反应。

答:脲醛树脂是甲醛和尿素在一定条件下经缩合反应而成。

第一步是加成反应，生成各种羟甲基脲的混合物：第二步是缩合反应，在亚氨基与羟甲基间脱水缩合：羟甲基与羟甲基间缩合：甲醛与亚氨基间缩合： 100%⨯⨯=环氧值胺分子中活泼氢原子数胺的相对分子质量胺类固化剂的用量。