涂料树脂合成工艺第四章
《涂料树脂合成及应用》课件—04聚酯树脂
• 水性聚酯是涂料技术科学和社会可持续发 展要求的产物。水性聚酯树脂的结构和溶 剂型聚酯树脂的结构类似，除含有羟基， 还含有较多的羧基和（或）聚氧化乙烯嵌 段等水性基团或链段。含羧基聚酯的酸值 一般在35~60mgKOH/g（树脂）之间，大 分子链上的羧基经挥发性胺中和后成盐， 提供水溶性（，柔韧性
硬而韧，耐候性，耐水解
4.2.3其它相关助剂
• 4.2.3.1聚酯催化剂
• 单丁基氧化锡，二丁基氧化锡，二丁基氧化锡氯化物，二丁基二月桂酸锡，二丁基 二乙酸锡，单丁基三氯化锡等。具体选择何种催化剂及其加入量应根据具体的聚合 体系及其聚合工艺条件通过实验进行确定。美国 ATOFINA（阿托菲纳）公司是国际 知名的聚酯催化剂供应商。下面是该公司二丁基氧化錫的技术指标：
43
20 －77（207.5） 124～130（210）
40 124～126
57～59
43（245）
46～55（215～235）
49.5～50.5
特性 普适，柔韧性 亲水，柔韧性
普适 耐水解 普适
耐候性，耐水解
普适 溶解性 普适性，耐化學品，耐候性，耐水解 柔韧 耐热，耐药品 耐热，耐水解 硬而韧，耐候性，耐水解，活性高，抗
4.3聚酯配方设计
• 线形缩聚反应分子量的控制通常利用方程：Xn (1 ra) /(1 ra 2raPa)
• 其的中数均ra 为聚非合过度量。官对能一团些对体过系量，官式能中团ra的的物物质理量意的义比不，明ra 确1；；Xn为用以平结均构官单能元度计控数制
聚合度普适性强，概念清楚，可取代上式用于对线形、体形缩聚体系数均聚 合度的控制。
• 抗氧剂加于高分子材料中能有效地抑制或降低大分子的热 氧化、光氧化速度，显著地提高材料的耐热、耐光性能， 延缓材料的降解等老化过程，延长制品使用寿命。常用的 抗氧剂按分子结构和作用机理主要有三类：受阻酚类、亚 磷酸酯类和复合类抗氧剂。
溶剂型丙烯酸树脂的生产工艺
单体名称
相对 分子质量
沸 点（℃）
相对密度 (d25)
丙烯酸（AA）
72
丙烯酸甲酯（MA） 86
丙 丙烯酸乙酯（EA） 100
烯 酸 类
丙烯酸正丁酯（nBA）
128
及 丙烯酸异丁酯(i-
甲
BA)
128
基 丙烯酸仲丁酯
128
丙
烯 丙烯酸叔丁酯
128
酸 丙烯酸正丙酯
类
（PA）
114
单 体
丙烯酸环己酯
乙烯基硅氧烷类单体可用如下通式表示：
CH2 CHSi(OR)3 , R可 以 为 CH3 , C2H5 , C3H9 , CH(CH3)2 , C2H5OCH3 .
γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的结构式为：
C2H C (3)C CH O 2)3 O — S (iC (3O )H 3 C
γ-甲基丙稀酰氧基丙基三（β-三甲氧基乙氧基硅烷）的结构式为：
101 （6.65kPa）
0.884
1.4398
0.14
-10
单 甲基丙烯酸异
体
冰片酯
222
（IBOMA）
120
0.976－ 0.996
1.477
0.15
155
甲基丙烯酸月 桂酯（LMA）
254
160 （0.938kP
a）
0.872
1.455
-65
6
单体名称 苯乙烯 丙烯睛
相对 分子质量
沸 点（℃）
13
由于叔碳酸乙烯酯上有三个支链，一个甲基，至少还有一个大于C4的
长链，因此空间位阻特别大，不仅自身单元难以水解，而且对于共聚物大
丙烯酸涂料的合成方法
丙烯酸涂料的合成方法丙烯酸涂料是一种环保、性能卓越的涂料，广泛应用于室内外墙面、地面、舟车等领域。
本文将详细介绍丙烯酸涂料的合成方法，包括丙烯酸树脂合成、乳液制备、颜料混合、配方调整、漆膜性能检测、涂装应用和安全控制等方面。
1.丙烯酸树脂合成丙烯酸树脂是丙烯酸涂料的主要成膜物质，其合成方法直接影响涂料的性能。
合成丙烯酸树脂的主要步骤包括单体选择、催化剂和引发剂的筛选、聚合反应等。
单体可以选用纯丙烯酸或与其他乙烯基单体共聚，以得到具有不同性能的树脂。
催化剂和引发剂可调节聚合速率和分子量，一般选用有机锡、有机过氧化物等。
聚合反应一般采用溶液聚合法或乳液聚合法。
2.乳液制备乳液是丙烯酸涂料的重要组成部分，其制备方法对涂料性能有很大影响。
乳液制备主要涉及乳化剂、单体、引发剂的选择和操作步骤的掌握。
乳化剂一般采用非离子型乳化剂，如聚乙二醇酯类，可提高乳液的稳定性和涂膜性能。
单体可选用丙烯酸酯类单体，如丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等，以调节涂料的硬度、柔韧性和耐候性。
引发剂一般选用有机过氧化物，如过氧化苯甲酰，以调节聚合反应速率和分子量。
制备乳液时，应控制单体和引发剂的浓度、乳化剂的种类和用量以及聚合温度和时间等因素。
3.颜料混合颜料是涂料中必不可少的成分，可赋予涂料各种颜色和遮盖力。
在丙烯酸涂料中，常用的颜料包括无机颜料、有机颜料和效应颜料等。
不同种类的颜料具有不同的颜色特征和遮盖力，因此在混合时应根据涂料的使用场合和性能要求进行选择和搭配。
同时，还需注意颜料的细度和分散程度，以提高涂料的颜色效果和稳定性。
4.配方调整为了获得符合特定要求的丙烯酸涂料，需要通过配方调整来优化涂料性能。
配方调整主要包括原材料的选择、配比调整等。
例如，可调整树脂与固化剂的比例，以获得不同硬度和耐候性的涂膜；也可添加增塑剂、流平剂等助剂，以改善涂料的施工性能；还可加入一定量的填充剂，以提高涂料的遮盖力和硬度。
在配方调整过程中，需根据实际需求进行实验和测试，以确定最佳配方。
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）。
第四章黏涂技术ppt课件
（2）黏结失效 提高涂层黏结强度的主要措施有： a: 采用高强度胶黏剂； b: 通过树脂改性，增强极性基团含量，提高粘结力； c: 增加涂料的润湿性；
21
5.表面黏涂质量的无损检测
非破坏检测称为无损检测。无损检测技术是利用物理学原
理，通过对比表面黏涂完好的部分和有缺陷部分在物理性质上 的差异来判断缺陷的形状、大小、所在位置。
清除孔眼中的杂物 灌注填补 室温固化 刮刀刮平
26
例3：
德国美特
27
例4：
黏结与表面黏涂技术在设备维修中的应用
（1）制酸炉尾风机衬胶叶轮的修补
制酸炉尾风机叶轮采用钢叶轮衬橡胶材质,由于工作环 境恶劣 ,工作介质是氟化氢、含硫气体,工作温度 60℃ ,橡胶 很容易老化,在叶轮的高速运转下,衬胶叶轮就会脱层 、掉 胶 、裸露出金属基体,造成叶轮的腐蚀 和风机的运转不平 衡。以前 ,通常是停风机 ,换新叶轮。这样做不仅造成炉尾 生产环境差 ,而且更换新 叶轮造成维修成本过高。现在,采 用美国BELZONA(贝尔佐纳)高分子修补剂 2000系列产品。在 橡胶脱层处用砂 纸打磨丙酮清洗后 ,将按 比例配好 的双组 份 BELZONA高分子弹性体胶涂在处理子的表面,并用丙酮靠 平,炉尾风机叶轮的使用周期从8个月提高到 21个月。
模具成形法分为模具涂覆成形法和模具注射成形法两种。是先在 模具上涂脱模剂，待固化后脱模，一次成型。
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刷涂压印法举例 导轨耐磨软带与耐磨涂层配合应用实践
日产T B5 -S90 刨片机导轨
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具体施工步骤为: ( 1) 绘制工艺图。 ( 2) 制造导轨模板。 ( 3) 导轨面的加工。粗刨工作台导轨面, 表面粗糙度 Ra12.5。
中性能最好，用量最多的粘料。
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。
染整技术第4章涂料直接印花PPT课件
白火油/kg 水/kg 5%合成龙胶/kg 平平加O/kg 尿素/ kg 总量/ kg
厚浆
72～77 13～18
0 4 6 100
薄浆
70 26.5
1 2.5
100
二、合成增稠剂
烯烃酸
（丙烯酸、甲基丙烯酸）
一般由三个单体 聚合而成
在水中电离成羧基负离子，大分子链产 生斥力，伸张开来，黏度提高。又可使糊
料有水溶性。
丙烯酸的酯类
降低压透性，增加给色量
具有两个烯基的化合物 （双丙烯酸丁二酯） 可产生交联作用，形成网状结构，增加黏度
4.柔软剂 柔软剂又称手感改进剂
硅油系柔软剂 类型
脂肪族长链化合物
改善手感 提高耐磨牢度 克服黏合剂薄膜发黏 通过增塑作用来改善手感
7、催化剂 催化剂的作用:
分类
加快黏合剂与交联剂或自交联黏合剂本身发生交联反
二、黏合剂的分散体系
水分散型 油/水分散型（O/W型） 水/油分散型（W/O型）
水分散型： 能溶于水或在水中具有良好的分散性
特点：
结膜速度快，可不经焙烘固色，皮膜易泛黄
常见产品
阿克拉明F型黏合剂
油/水分散型（O/W型）：
这类黏合剂为油溶性合成树脂，能溶解在火油等碳化氢类属的有 机溶剂中，借水溶性乳化剂之助被分散在水中。
颗粒过细， 会使入射光形成散射现象，使涂料的鲜艳度下降。
第三节 黏合剂、交联剂
黏合剂：由一种或一种以上的高分子化合物所组成，经 高温处理可形成透明薄膜。
天然的
天然橡胶、蛋白、甲壳质等
分类
合成的
由两种或两种以上的单体共聚而 成的高分子化合物
一、黏合剂的作用和要求
能形成耐磨、无色透明、黏着力强的皮膜 加热、光照不泛黄、不老化 耐折皱、耐手搓，有良好的弹性 化学稳定性好 应无毒，要有适当的结膜速度，较好流变性。
油漆涂料施工技艺培训教程
油漆涂料施工技艺培训教程第一章油漆涂料基础知识 (3)1.1 油漆涂料概述 (3)1.2 常用油漆涂料类型 (3)1.2.1 按照成膜物质分类 (3)1.2.2 按照溶剂类型分类 (3)1.2.3 按照涂膜厚度分类 (4)1.3 油漆涂料功能指标 (4)1.3.1 耐候性 (4)1.3.2 耐化学性 (4)1.3.3 耐磨性 (4)1.3.4 耐水性 (4)1.3.5 干燥时间 (4)1.3.6 涂层硬度 (4)第二章油漆涂料施工准备 (4)2.1 施工材料准备 (4)2.1.1 油漆涂料的选择 (5)2.1.2 辅助材料 (5)2.1.3 防护材料 (5)2.2 施工工具准备 (5)2.2.1 油漆刷 (5)2.2.2 滚筒 (5)2.2.3 喷枪 (5)2.2.4 辅助工具 (5)2.3 施工现场环境准备 (5)2.3.1 清洁 (5)2.3.2 通风 (5)2.3.3 温湿度控制 (5)2.3.4 遮挡 (6)2.3.5 安全防护 (6)第三章基层处理与打磨 (6)3.1 基层处理方法 (6)3.1.1 清洁 (6)3.1.2 刮涂 (6)3.1.3 打磨 (6)3.1.4 刷涂底漆 (6)3.2 打磨工艺及技巧 (6)3.2.1 打磨顺序 (6)3.2.2 打磨力度 (6)3.2.3 打磨方向 (7)3.2.4 打磨工具 (7)3.3 常见问题及解决方法 (7)3.3.2 涂层起泡 (7)3.3.3 涂层不均匀 (7)3.3.4 打磨痕迹 (7)第四章油漆涂料调配与稀释 (7)4.1 油漆涂料调配方法 (7)4.2 油漆涂料稀释技巧 (8)4.3 油漆涂料储存与保管 (8)第五章刷涂施工技术 (8)5.1 刷涂工艺流程 (8)5.2 刷涂技巧与注意事项 (9)5.3 刷涂常见问题及解决方法 (9)第六章喷涂施工技术 (10)6.1 喷涂设备与材料选择 (10)6.1.1 喷涂设备 (10)6.1.2 喷涂材料 (10)6.2 喷涂工艺流程 (10)6.3 喷涂技巧与注意事项 (11)第七章滚涂施工技术 (11)7.1 滚涂设备与材料选择 (11)7.1.1 滚涂设备 (12)7.1.2 滚涂材料 (12)7.2 滚涂工艺流程 (12)7.3 滚涂技巧与注意事项 (12)第八章油漆涂料施工质量检测 (13)8.1 检测标准与方法 (13)8.1.1 检测标准 (13)8.1.2 检测方法 (13)8.2 检测设备与工具 (13)8.3 检测结果分析与处理 (14)8.3.1 检测结果分析 (14)8.3.2 检测结果处理 (14)第九章油漆涂料施工安全与环保 (14)9.1 施工安全措施 (14)9.1.1 安全意识培养 (14)9.1.2 个体防护 (14)9.1.3 设备安全 (15)9.1.4 施工现场管理 (15)9.2 环保要求与措施 (15)9.2.1 油漆涂料选择 (15)9.2.2 施工工艺改进 (15)9.2.3 废弃物处理 (15)9.2.4 环保宣传与培训 (15)9.3 应急处理与防范 (15)9.3.2 应急设备配置 (15)9.3.3 防范 (15)9.3.4 处理 (16)第十章油漆涂料施工案例分析 (16)10.1 典型工程案例分析 (16)10.1.1 项目背景 (16)10.1.2 油漆涂料施工情况 (16)10.2 施工难点与解决方案 (16)10.2.1 施工难点 (16)10.2.2 解决方案 (16)10.3 经验总结与建议 (16)10.3.1 经验总结 (16)10.3.2 建议 (17)第一章油漆涂料基础知识1.1 油漆涂料概述油漆涂料是涂装工程中不可或缺的材料，它主要由成膜物质、颜料、溶剂和助剂组成。
聚酯树脂
13
项目 外观 分子式 分子量 易挥发物含量（80℃， 2hr） 顏色(laurate APHA) 不透明度(laurate) 含Sn量 含Fe量 含NaCl量 平均粒徑
标准 白色粉末
(C4H9 )2 SnO
248.92 1.0%max 150max 50max 32.0～33.0% 20ppm max 0.05%max 4μ m max
14
此外，该公司的Fascat® 4100（单丁基氧化锡，白色固体，分子 式 CH3 (CH2 )3 SnOOH），广泛用于饱和及不饱和树脂合成中；Fascat® 4101 （白色固体， 分子式 BuSnCl(OH)2 ），是一种高效的有机锡类的酯化反 应催化剂；Fascat® 4102（透明液体，分子式 BuSn(2 EHA)3 ）、 Fascat® 4200（二丁基二乙酸锡，透明液体，分子式 Bu 2Sn(OOCH3 )2 ）也 较常用。用Fascat®4100催化间苯二甲酸与丙二醇的反应,回流温度 190～220℃，酯化反应速度可以很快，若催化剂用量是总物料量的0.1%， 5小时后酸值为5mg KOH/g。
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2.抗氧剂 抗氧剂加于高分子材料中能有效地抑制或降低大分子的热氧化、光氧 化速度，显著地提高材料的耐热、耐光性能，延缓材料的降解等老化过程， 延长制品使用寿命。常用的抗氧剂按分子结构和作用机理主要有三类：受 阻酚类、亚磷酸酯类和复合类抗氧剂。 （1）受阻酚类抗氧剂 是高分子材料的主抗氧剂。其主要作用是与高分 子材料中因氧化产生的氧化自由基R.、ROO.反应，中断活性链的增长。受 阻酚抗氧剂按分子结构分为单酚、双酚、多酚等品种。酚类抗氧剂具有抗 氧效果好、热稳定性高、无污染、与树脂相容性好等特点，因而在高分子 材料中应用广泛。其基本品种为BHT (2,6-二叔丁基酚)，但其分子量低、挥 发性大、易泛黄变色，目前用量正逐年减少。以1010（四[β-（3,5-二叔丁 基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯）、1076（β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基） 丙酸十八碳醇酯）为代表的高分子量受阻酚类抗氧剂用量逐年提高，聚合 型和反应型受阻酚类抗氧剂的开发也非常活跃。
精细有机合成化学以及工艺学 第四章 卤化
卤
化
脂烃及芳环侧链的取代氯化影响因素
（3） 氯化深度的影响
自由基取代是一连串反应。产物组成随氯化深度而变化。氯化 深度越大，多氯化物产率越高。 若目的产物为一氯化物，则应严格控制反应的氯化深度或原料 比例 。
卤
化
脂烃及芳环侧链的取代氯化
3、氯化苄的生产
甲苯的侧链氯化可制取一氯苄、二氯苄、三氯苄。反 应式见P.110.式(4-83)、(4－84)、(4－85)。
卤
化
脂烃及芳环侧链的取代氯化影响因素
引发条件及温度的影响
b. 高温引发：
分子的热离解能越高，需要的温度越高。 如氯化，氯分子的热离解能238.6KJ/mol，引发温度>100℃， 液相氯化：一般氯化温度在100～150℃。 气相氯化：>250℃，甲烷氯化则需500℃以上。 卤素分子离解所需能量见表4－5。（P.109.）
但该法容易引发副反应，如亲电取代反应。 前二法（热、光）常用。
卤
化
脂烃及芳环侧链的取代氯化反应历程
（2）反应链的传递
RH + X. → R. + HX R. + X2 → RX + X.
见P.108.。一个自由基可传递成千上万次。 （3）反应链的终止 自由基不会无休止的传递，碰到某些偶然因素会终止。如碰 到器壁、碰到抑止剂(阻化剂)（如氧气或其它杂质等不活泼质 点），就会使反应链终止。见P.109.的反应。
卤
化
芳环上的取代卤化反应
6、芳环上的溴化和碘化
历程、催化剂与氯化一样。 特点：与氯相比，溴价格贵，碘更贵，因资源量少。为充分利 用溴或碘，反应过程中通常要加入氧化剂，使生成的卤化氢再 氧化成卤素，得以充分利用。常用的氧化剂有：次氯酸钠、氯 酸钠、双氧水或氯气。如 2HBr + NaOCl Br2 + NaCl + H2O
醇酸聚酯树脂合成工艺
第一节 醇酸树脂化学反应的原理
1、酯化反应 R－COOH+R′－OH≒R－COOR′+H20 酯化反应在醇酸树脂合成中是最重要的化学反应。这个反应是可逆反 应，为了使反应朝醇酸树脂合成方向进行，必须不断的把反应生成的 水脱掉，在工艺上是以回流二甲苯把酯化反应生成的水不断的带出进 入分水器，是醇酸树脂合成不断深入进行。 合成醇酸树脂，应用最广泛的多元醇是甘油和季戊四醇，最主要的多 元酸是苯二甲酸酐。现在醇酸树脂很多采用脂肪酸法，大多数脂肪酸 是一元酸，也就是说酯化反应是甘油和季戊四醇与苯酐和脂肪酸中进 行。 酯化反应一般不加催化剂，在上世纪八十年代涂料行业中推广过酯化 催化剂，对缩短酯化时间以及降低醇酸树脂的比色起到很好的作用。
如有的厂中油度豆油醇酸树脂，醇解终点控制是 醇解物：乙醇=1：4.5 如有的厂中油度梓油醇酸树脂，醇解终点控制为1：3甲醇透明 如有的厂中油度亚麻油醇酸树脂，醇解终点控制为1：4甲醇透明
长油度亚麻油醇酸树脂，醇解终点控制为1：10 95%乙醇透明。 如有的厂豆油季戊四醇醇酸树脂，试样：95%乙醇=1：5透明 现在还没有一种科学的快速的分析出醇解物成分的控制方法。
3、聚合度和平均聚合度 在缩聚反应中，参加了反应的官能团的 数目和初始官能团的数目之比值称之为 反应程度，以p表示。 在醇酸树脂生产中，我们在酯化反应各 阶段，要多次测AV，起初酸价很高，那 说明苯酐还有很多-COOH没有形成树脂， 既没有参加缩聚反应。
平均聚合度 平均进入大分子单体数的平均聚合度
重复单元分子量平均值 质均分子量表示 （按照重量分布统计的平均分子量） 由于统计用的方法不同，那么得到的结果也不同的
去年中国涂料上发表过一篇文章认为：在选择涂料所用的 树脂产品时，人们往往注意到树脂的类型和技术指标而往 往忽视树脂的分子量和分子量的分布。分子量及其分布反 映了树脂内在质量因素，因为涂料用的各种树脂，譬如说 醇酸树脂，它是一种成膜物质，那么成膜物质的分子量大 小以及分布当然会对形成的漆膜性能产生影响。
《涂料技术》第二章 涂料树脂的合成
60 (148 142 142 10% 18)
100 60 2 4 4
2
经计算，配方如下： 豆油： 140.47 kg 季戊四醇：39.05 kg 溶剂汽油：191.56 kg
梓油：15.61 kg 苯酐：74 kg 甲苯：21.28 kg
19
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。 醇酸树脂的工艺过程：溶剂法、熔融法。
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）。
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 涂料用树脂的特点 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； 3、漆液的粘度及施工性能。
用于涂料的氨基树脂须再以醇类改性（醚 化），使它能溶于有机溶剂，并与主要成膜物 质有良好的混溶性和反应性。
31
二、氨基化合物
1、尿素 CO（NH2）2 2、三聚氰胺
NH2
C NN
H2N
涂料 第四章 醇酸树脂
?c. 偶氮酯自引发聚合
将含有偶氮基的小分子物质与植物油
的醇解物或高羟基醇酸树脂即多元醇的羟 基反应，生成聚偶氮酯，然后利用聚偶氮
酯的热分解产生自由基，引发苯乙烯聚合
得到醇酸树脂分子上含有聚苯乙烯的共聚
物。
O
CH 3
CH 3
O
+ OH
Cl C CH2 CH2 C N N C CH 2 CH2 C Cl
二、油度
? 油度表示醇酸树脂中含油量的高低。
?油度 (O L) 的含义是醇酸树脂配方中油脂的用量
（W0）与树脂理论产量（ Wt）之比。其计算公式
如下：
O L = W 0 / Wt (%) 脂肪酸含量 Wf =单体用量 —生成水量＝甘油（或季
戊四醇）用量＋油脂（或脂肪酸）用量－生成水量
（2）脂肪酸法
计算其配方组成。
解 以1摩尔苯酐为基准。
工业季戊四醇的用量为： 2×（ 1＋0.1）×35.5 ＝ 78.1（g ）或 0.5 ×（1＋0.1）× 142 ＝78.1（g ）
1摩尔苯酐完全反应生成水量： 18g
由油度概念可得：油脂用量＝ 60%( 苯酐量＋季戊四
醇量－生成水量 )/(1 －60％)＝60%(148 ＋78.1－18)/(1－ 60％)＝312.15（g ）
31.22
78.1 148.0
879
0.319
0.319
3
3×0.31 1
846
9
0.0369
3
0.0369
1
142
3×0.03 4
148
69
2
0.550
1.000
配方中羟基过量。故平均官能度为：
2×（ 3×0.319 ＋3×0.0369 ＋2× 1.000 ）
胶粘剂与涂料之五-三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂
氰胺。然后才逐步进行缩聚，最后形成具有不溶不
熔的体型热固性树脂。
广西大学林学院 张一甫
4.3.1聚氰胺与甲醛的加成反应
在中性或弱碱性介质中，三聚氰胺与甲醛进行加成反
应，形成羟甲基三聚氰胺。三聚氰胺分子中存在的6个活泼 氢原子，在一定的条件下，能够直接与甲醛分子进行加成 反应，形成1~6羟甲基三聚氰胺。如果在三聚氰胺的分子中 结合的羟甲基越多，则形成的树脂具有较高.3.2 缩聚反应
羟甲基三聚氰胺的树脂化历程与脲醛树脂相同，同样是分
子间或分子内失水或脱出甲醛形成次甲基键或醚键连接的
过程，同时低聚物的分子量迅速上升并形成树脂。羟甲基 三聚氰胺在缩聚反应中，三氮杂环仍保留。 与脲醛树脂缩聚反应不同的是三聚氰胺树脂缩聚及固化反 应不仅在酸性条件下可以进行，而且在中性甚至弱碱性条 件下也能进行。 由第一阶段制得的羟甲基三聚氰胺在中性、80~85℃条件 下进行树脂化反应，其反应可按下述几种方式进行。
较高的耐沸水能力(能经受3h的沸水煮沸)； 热稳定性高，硬度高，耐磨性优异； 胶膜具有在高温下保持颜色和光泽的能力； 树脂固化速度快，在较低的温度下也能够固化；
具有较好的耐水性；
具有较强的耐化学药剂污染能力。
广西大学林学院 张一甫
4.1 概述 缺点
其硬度和脆性高；
因而易产生裂纹；
广西大学林学院 张一甫
4.2 合成三聚氰胺树脂的原料
遇强酸或强碱水溶液水解，胺基逐步被羟基取代，先 生成三聚氰酸二酰胺，进一步水解生成三聚氰酸一酰胺， 最后生成三聚氰酸。
NH2 N H2 N N N NH2 H2 N OH N HO N N OH O HN N H N N NH2 N OH HO O NH O N N NH2 N OH
《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
涂料化学与工艺学习题及解答
涂料化学与工艺学 第一章 导 论 部 分1．从组成上看，涂料一般包含哪四大组分？（成膜物质、分散介质、颜填料和各类涂料助剂） 2．颜料按用途可分为哪三种？ （体质颜料（也称为填料）、着色颜料、防锈颜料）3．现代涂料助剂主要有哪四大类？各举两例。
[（1）对涂料生产过程发生作用的助剂，如消泡剂、润湿剂（或分散剂、乳化剂）； （2）对涂料储存过程发生作用的助剂，如防沉剂、稳定剂（或防结皮剂）；（3）对涂料施工过程起作用的助剂，如流平剂、消泡剂（或催干剂、防流挂剂）； （4）对涂膜性能产生作用的助剂，如增塑剂、消光剂（或阻燃剂、防霉剂）] 4．涂料的作用一般包括哪三个方面？ [（1）保护作用；（2）装饰作用；（3）其它作用] 5．涂料的分类方法很多：（1）按照涂料形态分为： ， 。
（粉末涂料、液体液体） （2）按成膜机理分： ， 。
（热塑性涂料、热固性涂料） （3）按施工方法分：（刷涂涂料、辊涂涂料、喷涂涂料、浸涂涂料、淋涂涂料、电泳涂涂料） （4）按干燥方式分： ， ， ， ， 。
（常温干燥涂料、烘干涂料、湿气固化涂料、光固化涂料、电子束固化涂料） （5）按涂布层次分： ， ， ， 。
（腻子、底漆、中涂漆、面漆）（6）按涂膜外观分： ， ， ， 。
（清漆、色漆；平光漆、亚光漆、高光漆） 6．涂料的发展史一般可分为哪三个阶段？ [（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] 7．今后十年，涂料工业的技术发展将主要体现在哪“四化”？ （水性化、粉末化、高固体份化和光固化）第二章 聚合反应原理 部 分1．高分子化合物有哪些特点？ [（1）高的分子量；（2）存在结构单元；（3）结构单元通过共价键连接，连接形式有线形、分支形或网络状结构]2．由单体合成聚合物的反应按聚合前后组成是否变化可分为： ， 。
（加聚反应，缩聚反应）3．连锁聚合通常包括： ， ， 和 等基元反应。
（链引发、链增长、链转移、链终止）4．高分子化合物的分类依组成分可分为： ， ， 和 。
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第四节 氟化基团改性有机硅树DMS)其他性能 的影响
第四节 氟化基团改性有机硅树脂
四、氟化硅氧烷树脂在涂料中应用
1.低表面能涂料
2.耐大气腐蚀涂料
3.特种功能型涂料
第四节 氟化基团改性有机硅树脂
（1）溶胶-凝胶法的应用
第四节 氟化基团改性有机硅树脂
含氟碳的涂膜的网络结构示意
第四节 氟化基团改性有机硅树脂
（2）对表面的改性
4.全氟代侧链改性
第四节 氟化基团改性有机硅树脂
三、功能性全氟醚改性硅氧烷树脂的制备与表征
1.全氟醚改性硅氧烷树脂的制备
第四节 氟化基团改性有机硅树脂
第一节 醇酸树脂和聚酯树脂的 复合改性
二、聚酯树脂的改性
（一）环氧树脂改性 （二）醇酸树脂的其他改性方法 1.饱和脂肪酸改性
第一节 醇酸树脂和聚酯树脂的 复合改性
改性聚酯树脂的优点： (1)改善聚酯树脂与其他树脂的混溶性,扩大了 应用领域 (2)以卷材涂料面漆为例,板温一般为 224~232℃温度较高,采用饱和脂肪酸改性聚 酯树脂后,可降低烘烤温度 (3)长链脂肪酸是合成脂肪酸,价格比较低廉,用 于改性聚酯树脂,可降低树脂成本
第二节 丙烯酸酯树脂的改性
二、丙烯酸酯树脂的氟化改性 1.丙烯酸酯树脂涂料氟化改性的必要性 2.氟化丙烯酸酯聚合物的制备 （1）单体 （2）聚合作用
第二节 丙烯酸酯树脂的改性
3.氟烷基（甲基）丙烯酸酯聚合物的性能与应 用 （1）结构 （2）性能 （3）应用
第二节 丙烯酸酯树脂的改性
三、其他改性途径
1.Cardura E10改性丙烯酸树脂
2.己内酯及碳酸酯改性丙烯酸树脂
第二节 丙烯酸酯树脂的改性
3.聚酯树脂改性丙烯酸树脂 4.氯化聚丙烯(CPP)树脂改性丙烯酸树脂 5.环氧树脂改性丙烯酸树脂
第二节 丙烯酸酯树脂的改性
第三节 聚氨酯树脂的改性
一、氟化聚氨酯的技术途径
第三节 聚氨酯树脂的改性
第一节 醇酸树脂和聚酯树脂的 复合改性
2.丙烯酸酯类改性 3.有机硅改性 (1)聚酯树脂的生产和控制 (2)有机硅树脂预聚物的结构与组成 (3)有机硅改性聚酯树脂的工艺控制
第二节 丙烯酸酯树脂的改性
一、有机硅改性丙烯酸树脂
（1）有机硅预聚体-丙烯酸酯预聚体法 （2）有机硅预聚体-丙烯酸酯单体法 （3）有机硅单体-丙烯酸酯预聚体法 （4）有机硅单体-丙烯酸酯单体法 TSMPM结构
第三节 聚氨酯树脂的改性
四、氟化聚氨酯树脂与涂料及其应用
含氟树脂:
第三节 聚氨酯树脂的改性
氟环氧化合物:
涂膜多元醇氟化树脂的分子结构式:
第四节 氟化基团改性有机硅树脂
一、氟化基团改性有机硅树脂进展
第四节 氟化基团改性有机硅树脂
二、氟化改性聚硅氧烷的途径
1.主链、侧链同时氟化改性
2.氟化硅氧烷和PMMA嵌段改性 3.用溶胶-凝胶法制备氟化硅氧烷
第一节 醇酸树脂和聚酯树脂的 复合改性
（2）丙烯酸改性醇酸树脂氨基烘漆 ①丙烯酸酯低聚物
第一节 醇酸树脂和聚酯树脂的 复合改性
②改性醇酸树脂
第一节 醇酸树脂和聚酯树脂的 复合改性
（三）有机硅改性醇酸树脂
1.按照醚化或醚交换反应进行的接枝改性 硅醇结构
第一节 醇酸树脂和聚酯树脂的 复合改性
与醇酸树脂的醚化（缩聚）反应
2.酯化法
第一节 醇酸树脂和聚酯树脂的 复合改性
（1）自干型丙烯酸改性醇酸树脂
影响自干型丙烯酸改性醇酸树脂性能的因素 如下：
①丙烯酸预聚物相对分子质量大小及其分布 是控制改性醇酸树脂的关键 ②植物油的选择及油度的影响 ③丙烯酸低聚物用量的影响
④第一步酯化反应的程度在一定程度上反映 了丙烯酸酯预聚物的接枝率
二、聚氨酯树脂性能改进的重点
第三节 聚氨酯树脂的改性
三、氟化聚氨酯树脂的原料
1.氟化醇单体
第三节 聚氨酯树脂的改性
详见教材p189
第三节 聚氨酯树脂的改性
2.氟化多元醇树脂 （1）从六氟丙酮制备氟化多元醇树脂
第三节 聚氨酯树脂的改性
（2）全氟聚醚多元醇
（3）异氰酸酯和聚异氰酸酯（异氰脲酸酯）
第一节 醇酸树脂和聚酯树脂的 复合改性
在缩聚时同时有两个反应发生
甲氧基硅烷结构式
第一节 醇酸树脂和聚酯树脂的 复合改性
与醇酸树脂的缩聚反应
2.改性新途径-----按脱氢偶联反应的接枝共聚 改性 （1）氢基封端的硅氧烷合成
第一节 醇酸树脂和聚酯树脂的 复合改性
（2）醇酸树脂的合成
（3）有机硅改性醇酸树脂 （4）有机硅改性醇酸树脂性能
第四章 改性的复合型涂料树脂
4.1醇酸树脂和聚酯树脂的复合改性
4.2丙烯酸酯树脂的改性
4.3聚氨酯树脂的改性 4.4氟化基团改性有机硅树脂
第一节 醇酸树脂和聚酯树脂的 复合改性
一、醇酸树脂的改性
第一节 醇酸树脂和聚酯树脂的 复合改性
（一）乙烯类化合物改性
第一节 醇酸树脂和聚酯树脂的 复合改性
（1）对含共轭双键脂肪酸植物油醇酸树脂改 性 （2）用顺丁烯二酸酐制苯乙烯改性醇酸树脂 ①可不用含共轭双键的油类，使用亚麻油、 豆油及其他油类 ②共聚不消耗不饱和双键
详见教材p175
第一节 醇酸树脂和聚酯树脂的 复合改性
（四）异氰酸酯改性醇酸树脂
1.甲苯二异氰酸酯改性醇酸树脂 （1）配方和工艺
第一节 醇酸树脂和聚酯树脂的 复合改性
（2）影响因素 ①TDI苯酐的质量比 ②TDI的滴加方式 ③反应温度的控制 ④稳定剂加入量 ⑤ TDI改性醇酸树脂的干性 2.二异氰酸酯多聚体改性醇酸树脂
第一节 醇酸树脂和聚酯树脂的 复合改性
第一节 醇酸树脂和聚酯树脂的 复合改性
第一节 醇酸树脂和聚酯树脂的 复合改性
（二）丙烯酸（酯）改性醇酸树脂
1.共聚法 （1）甲基丙烯酸甲酯改性中油度脱水蓖麻油 醇酸树脂 （2）甲基丙烯酸甲酯、丁酯改性豆油-桐油 醇酸树脂
第一节 醇酸树脂和聚酯树脂的 复合改性