涂料技术基础 第二章4[研究材料]
涂料技术基础 第二章4ppt课件
▪ 用量过少，流动性大，制品强度低； ▪ 用量过多，流动性小，制品表面不光滑，耐水性降低
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27
▪ 4）着色剂
▪ 赋予鲜艳的色彩
▪ 注意，所用着色剂的着色能力强，在塑料中能分散均匀， 在加工温度下和长期的日光照射时不变色，不从制品中 析出
树脂、聚乙烯醇缩甲醛、醇酸树脂等混用； ▪ 用于桶、转筒、食品容器内外壁涂料
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17
▪ 例：金属罐头涂料配方（固含量40%）
组分 环氧树脂 酚醛树脂 硅油（流平剂） 乙二醇 醋酸乙二醇酯 磷酸
投料比（ % wt ） 25.6 14.4 0.3 20 39.5 0.2
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31
▪ 合成反应机理 ▪ 碱催化下先与甲醛生成多羟甲基三聚氰胺：
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32
▪ 多羟甲基三聚氰胺 分子间缩聚成大分子，有两种方式
▪ 羟甲基与活泼氢缩去水分子 ▪ 羟甲基与羟甲基缩去水分子和甲醛分子
▪ （第一种方式）
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33
▪ 多羟甲基三聚氰胺
▪ 分子间缩聚成大分 子，有两种方式
▪ 1. 化学反应
▪ 碱催化下，甲醛水溶液以甲二醇形式在邻、 对位发生取代反应：
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3
▪ 强碱性条件下，单羟甲基苯酚进一步生成亚甲基 桥，或亚甲基醚桥
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4
▪ 碱催化时，pH控制在7~11，
▪ 常用催化剂：
▪ NaOH、Ca(OH)2、 Ba(OH)2、NH4OH ▪ Na2CO3 ▪ 六亚甲基四胺(HMTA)
涂料技术基础知识
界面化学 流变学
无机化学
纳米技术
表面化学
机械及装备
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涂料基础与前沿
涂料是一种复杂的胶体体系，涉及： 尺度问题 多相界面问题 矛盾综合体 稳定性问题
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界面作用对配方设计十分重要
涂料干（湿）膜~空气之间的界面—气液，气固界面 ------影响涂膜的外观
涂料树脂~颜、填料之间的界面—液固界面 ------影响颜、填料的分散效果
•玻璃化温度随分子量的增加（一定值之内） 而升高 •玻璃化温度随分子量分布加宽而下降
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涂料基础与前沿
聚合物结构对玻璃化温度影响
聚合物主链越柔顺,玻璃化温度越低
含有使高分子链变刚性的侧链会提 高玻璃化转变温度. 例如:聚苯乙烯 Ｔg比聚乙烯Tg要高200℃
LOG不同组份构成的均匀体，其玻 璃化温度可以由其多组份的玻璃化温度加合而成
两相织态结构模型：这种模型认为在晶态高聚物 中存在着晶区和非晶区，在晶区中，分子的排列是无 序的，分子链中间相互有缠结，因为晶区很小，比高 分子长度小许多倍，所以假定了一个大分子同时可穿 过几个晶区和非晶区，形成了复杂的两组织结构。
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涂料基础与前沿
两相织态结构模型
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涂料基础与前沿
聚合物形成晶区主要要满足下列条件： 1) 链段应由有规则地头尾排列的重复单元组成，并且
b. 针状 如某些锌白和滑石粉
c. 扁平状 金属颜料 云母 玻璃鳞片
⑷ 比表面积 单位质量颜料的表面积 与粒径成反比
⑸ 相对密度
无机颜料 ＞ 4 ；
有机颜料 ~1.5；
二氧化钛 3.9～4.2； 氧化铁红/铁黄 4.1～5.2
⑹ 活性
⑺ 毒性
涂料技术基础
塗料技朮基礎11.定義﹕涂料是能涂覆在被涂物表面并能形成牢固附著的連續薄膜的材料。
材料﹕吳機的如電鍍銅﹐電鍍鎳﹐電鍍鋅等。
有機的如大多數有機高分子材料。
其中有機高分子涂料構成涂料的主要品種涂料與漆英文分別為Coatings和Paints可互用涂料與油漆早期以植物油為主要（材料）成膜物﹐故有油漆之稱﹐現在合成樹脂已部分或全部取代植物油﹐所以叫油漆不准確全面﹐應叫有機涂料或涂料。
建筑涂料以水為分散介質﹐所以有人認為只有以水為分散介質的才叫涂料﹐而以有機溶劑為分散介質的稱油漆。
2.組成涂料的組成﹕成膜物類別組份組份類別主要成膜物質漆料﹕油料÷干性油﹐半干性油﹐不干性油樹脂﹕天然樹脂﹐人造樹脂﹐合成樹脂次要成膜物質﹕顏料﹐著色顏料﹐防鏽顏料﹐體質顏料輔助成膜物質助劑﹕改善加工性能﹐貯存性能施工性能和涂膜性能的助劑溶劑﹕真溶劑﹐助溶劑﹐稀釋劑（1）主要成膜物質是構成涂料的基礎﹐決定涂料的基本性質﹐沒有它就不（2）能形成牢固附著在物體表面上的涂膜﹔主要成膜物質一般總是分散在有機溶劑或水中﹐以50﹪－（3）70﹪的樹脂溶液或乳液形式用于涂料生產﹐習慣稱為漆料﹐而（4）100﹪固體的油料或樹脂稱為基料。
（5）顏料是次要成膜物是構成涂膜的組份之一﹐但它不（6）能離開成膜物質而（7）單獨成膜﹐色漆中﹐使用顏料可以賦予涂膜以色彩和遮蓋力改善涂膜的性能和降低成本。
（3）輔助材料﹐雖不能構成涂膜或者不是構成涂膜的主體﹐但對涂料的生產過程﹐貯存過程﹐施工過程及涂膜性能都起著十分重要的作用﹐是不可缺少的成份。
總之所有涂料都是由漆料﹐顏料﹐溶劑和助劑這四類物質中的部分或全部組成﹐為了搞清涂料的性能而正確使用它們﹐首先了解這四種組成的性質和作用。
（1）漆料的作用和性質漆料是油料或樹脂溶于有機溶劑或水中而形成的粘稠狀液體﹐前者稱為不揮發份或固體份﹐是主要成膜物﹐是顏料的展色劑和涂膜的固著劑﹐在含顏料的涂料﹐色漆干燥后﹐由基料形成連續的膜﹐顏料則呈不連續狀態分散在其中﹔有機溶劑或水稱為揮發份﹐即涂料干燥成膜以后﹐它們將揮發到大氣中而不留在涂膜內。
涂料的制备实验报告
一、实验目的本次实验旨在了解涂料的基本组成、制备工艺和涂装方法，掌握涂料制备过程中的关键技术，提高对涂料性能的认识，为实际生产应用提供理论依据。
二、实验原理涂料是一种以高分子化合物为基料，添加颜料、填料、溶剂等辅助材料，通过物理或化学方法制备而成的一种涂覆材料。
涂料的主要作用是保护基材、美化外观、改善物理性能等。
三、实验材料1. 基料：聚乙烯醇（PVA）、苯乙烯、丙烯酸酯等。
2. 颜料：氧化铁红、炭黑等。
3. 填料：滑石粉、重钙粉等。
4. 溶剂：乙醇、丙酮等。
5. 辅助材料：分散剂、增稠剂、消泡剂等。
四、实验仪器1. 三颈烧瓶2. 搅拌器3. 热水浴4. 滴定管5. 烘箱6. 胶体磨7. 喷枪8. 涂层厚度计五、实验步骤1. 基料制备（1）将聚乙烯醇溶解于热水中，搅拌均匀。
（2）加入苯乙烯、丙烯酸酯等单体，搅拌均匀。
（3）在搅拌下滴加过硫酸铵引发剂，引发聚合反应。
（4）反应结束后，加入适量分散剂、增稠剂、消泡剂等辅助材料，搅拌均匀。
2. 颜料和填料制备（1）将颜料和填料按比例称量，混合均匀。
（2）加入少量溶剂，搅拌均匀。
3. 涂料制备（1）将基料、颜料和填料混合均匀。
（2）使用胶体磨进行研磨，直至涂料细腻。
（3）加入适量溶剂，调整涂料粘度。
4. 涂装（1）将涂料倒入喷枪，调整喷枪角度和距离。
（2）均匀喷涂于基材表面。
（3）待涂料干燥后，检查涂层厚度。
六、实验结果与分析1. 基料制备（1）聚合反应完成后，基料呈现透明状，粘度适中。
（2）加入辅助材料后，基料粘度略有下降，分散性良好。
2. 颜料和填料制备（1）颜料和填料混合均匀，无结块现象。
（2）加入溶剂后，颜料和填料溶解良好。
3. 涂料制备（1）基料、颜料和填料混合均匀，无沉淀现象。
（2）经胶体磨研磨后，涂料细腻，无颗粒感。
（3）调整溶剂后，涂料粘度适中，易于喷涂。
4. 涂装（1）喷涂均匀，涂层厚度符合要求。
（2）涂层表面光滑，无流挂、漏涂等现象。
02第二章油脂、天然树脂涂料
我国的松香质量标准
表 2-3 松香的质量标准
松香酸的结构
主要结构式： 主要结构式：
2、松香酸皂
3、松香顺酐加成物
二、大漆（生漆） 大漆（生漆）
天然生漆：又名（国漆、生漆、大漆）。 天然生漆是我国的土特产 天然生漆：又名（国漆、生漆、大漆）。 之一，是从漆树割取的天然漆树液，天然生漆内主要含有高分子漆酚、 之一，是从漆树割取的天然漆树液，天然生漆内主要含有高分子漆酚、 漆酶、树胶质及水分等。素有我国‘三大宝’ 树割漆、蚕吐丝、 漆酶、树胶质及水分等。素有我国‘三大宝’（树割漆、蚕吐丝、蜂 做蜜）誉名。 做蜜）誉名。 天然生漆涂装应用源源流长，我国发现和使用天然生漆可追朔到公元 天然生漆涂装应用源源流长， 前七千多年前，据史籍记载“漆之为用也，始于书竹简，而舜作食器， 前七千多年前，据史籍记载“漆之为用也，始于书竹简，而舜作食器， 黑漆之，禹作祭器，黑漆其外，朱画其内。 黑漆之，禹作祭器，黑漆其外，朱画其内。” 生漆具有防腐蚀、耐强酸、耐强碱、防潮绝缘、耐高温等。 生漆具有防腐蚀、耐强酸、耐强碱、防潮绝缘、耐高温等。 天然生漆部分产区其分布在我国主产区有：四川、陕西、河南、山西、 天然生漆部分产区其分布在我国主产区有：四川、陕西、河南、山西、 甘肃、湖北、贵州、云南等省，除我国以外还有日本、朝鲜、老挝、 甘肃、湖北、贵州、云南等省，除我国以外还有日本、朝鲜、老挝、 越南、缅甸、泰国、印度支那半岛上诸国、伊朗等。 越南、缅甸、泰国、印度支那半岛上诸国、伊朗等。
第二章 油脂、天然树脂涂料 油脂、
1.
2. 3. 4. 5.
油脂及油脂涂料 天然树脂涂料 松香及其衍生物的涂料 大漆（生漆） 大漆（生漆） 沥青树脂涂料
2.1 油脂及油脂涂料
一、油脂 油脂的组成与物化性质 组成： 油类(主要为植物油)是涂料工业的重 油类(主要为植物油) 要原料，植物油主要成分为甘油三脂肪酸 酯(简称甘油酯)，其通式如下： 简称甘油酯)
涂料技术基础第二章(ppt)
硝基纤维素增 塑剂
干率+，保色 性+
标准醇酸树脂
干率++，保色 性-
干率++，保色 性-
混用
干率-，保色 性++
常见脂肪酸的通称及其化学结构式：
通称 硬脂酸 油酸 蓖麻(油)酸 亚油酸
桐油酸 (油桐酸) 亚麻酸
英文 stearic acid oleic acid Ricinoleic acid linoleic acid (leinoleic acid) eleostearic acid aleuritic acid linolenic acid
环氧豆油丙烯酸酯：由丙烯酸和环氧豆油酯化 反应而得； 环氧豆油丙烯酸酯分子链较长、交联密度小， 明显改善涂层的韧性和附着力； 环氧豆油价格便宜
豆油指标： 相对密度(比重)(20/4℃) 折光指数(20℃) 粘度(E020℃) 凝固点(℃) 碘值(g碘/100g油) 皂化值(mgKOH/g油) 总脂肪酸含量(%) 脂肪酸平均分子量 豆油的成分组成
涂料技术基础第二章 (ppt)
（优选）涂料技术基础 第二章
1. 一元酸的选择 醇酸树脂是植物油或其中的脂肪酸改性获得的聚酯树脂； 根据脂肪酸的不饱和程度，植物油分类：
分类
碘值
100g油脂跟碘发生 加成反应时所需I2的 克数
举例
干率
干性油 >140
桐油、梓油、脱水蓖麻油、亚 快 麻仁油、苏籽油、大麻油……
油漆、油墨（建筑、机械、兵器、车船、渔具、电器的防水、防腐、防锈涂 料）；
油布、油纸、肥皂、农药和医药用呕吐剂、杀虫剂等。
桐油中脂肪酸的组成：
9，11，13-十八碳三烯酸
82%
涂料基础知识
第一单元涂料的基础知识一、涂料的定义所谓的涂料就是具有流动性，被涂于物体的表面后形成薄薄的涂膜，干燥、固化后，牢牢地粘接在物体的表面，起到保护物体以及增加美感以及其他的特殊的作用、构成连续的涂膜的物质。
二、涂料的作用正如定义所写的那样，涂料的作用有１．保护２．美观３．特殊的作用。
１．保护铁、塑料、水泥、木材等的底材，由于其所存在的环境不同会出现生锈、变脆、分解而损坏。
涂料在物体的表面生产连续的、结实的涂膜，在其所处的环境中起到保护和延长物体寿命的作用。
比如汽车，由于其所涂的底漆电泳涂料的防锈功能得到大幅提高，即使经过十多年，也看不见车身生锈了。
２．美观给予物体颜色、光泽、平滑、花纹等加工效果，提供美、满意和舒适的生活，提高物体的价值。
近些年汽车的金属处理已成为主流，而且，新的、光泽感的加工很受欢迎，正在进行新产品的供给。
想必大家都知道，最近颇受人欢迎的白色珍珠色作为特殊的涂装颜色式样，比其他涂装颜色的车售价高３万日元左右。
３．特殊的作用除了保护和美观的作用外，还通过涂料的特殊功能而提高物体的价值。
具有特殊功能的涂料有以下几种。
・电气磁气的功能；导电、电磁波频蔽、电波吸收、防止带电、绝缘等・热学的功能；耐热、耐火、太阳热的吸收、示温、热反射等・光学的功能；荧光、蓄光、红外线反射等・物理的功能；防止瓶裂、防止贴纸、防止结露等・生物学的功能；抗菌、防菌、防藻类，防虫等三、涂料的组成和原材料的作用1、涂料的组成；涂料的组成如下所示。
颜料树脂添加剂溶剂①制作涂料中所需的溶剂②涂装配方中稀释剂的溶剂・构成成分中没有包含颜料的，能够制作出透明涂膜的涂料叫做清漆。
・构成成分的材料中料中含有光光泽感铝粉等光泽性颜料的涂料叫做金属漆・不使用光光泽性颜料，能够涂出单一色相的涂料叫做单色漆。
2、涂料组成成份的作用a、颜料颜料主要被用于涂膜的着色、增加涂膜的厚度．根据其作用可分为以下几类。
着色颜料化学机构上被分为有机颜料和无机颜料。
项目二-涂料的基础知识课件
根据使用环境选择涂料
室内涂料
选择环保、无毒、低VOC的涂料，色 彩丰富，易于清洁，耐擦洗。
室外涂料
需具备防紫外线、防霉、防潮等特性 ，颜色持久，耐候性强。
根据装饰效果选择涂料
平涂效果
色彩鲜艳，装饰性强，适用于内 墙装饰。
质感效果
具有天然石材或木材的质感，适用 于背景墙、天花板等。
艺术效果
个性化、创意性强，适用于艺术创 作或特定装饰需求。
详细描述
涂料的耐磨性与涂层硬度、韧性、附 着力等性能密切相关。耐磨性好的涂 料能够有效地抵抗各种机械作用，保 持涂层完整性和美观度。
涂料的耐候性
总结词
涂料的耐候性是指涂料在使用过程中对气候条件的适应性， 包括耐紫外线、耐水、耐酸碱等性能。
详细描述
耐候性好的涂料能够长期保持其性能和外观，不受气候变化 的影响。在户外使用时，耐候性是评价涂料性能的重要指标 之一，能够延长涂层的使用寿命。
项目二-涂料的基础知识课件
目录
• 涂料概述 • 涂料的性能特点 • 涂料的常见类型及应用 • 涂料的选择与使用 • 涂料的维护与保养
01
涂料概述
涂料的定义与分类
定义
涂料是一种能够涂覆在物体表面 ，形成连续性薄膜的材料，具有 装饰和保护功能。
分类
根据用途、成膜物质、分散介质 等不同，涂料可分为多种类型， 如建筑涂料、工业涂料、木器涂 料等。
等。
涂层修复的注意事项
选择合适的修复材料，遵循产品说明，注意操作安全等。
涂层的清洁与保养
涂层清洁与保养的重要性
01
保持涂层的清洁和良好状态可以延长其使用寿命，提高其美观
和功能性。
涂层清洁与保养的方法
第2章涂料概述
• 纳米TiO2、纳米SiO2、纳米ZnO、纳米Fe2O3等是优良的 抗老化剂。
2.2.2 颜料-纳米填料
纳米ZnO • 质量轻、厚度薄、颜色浅、吸波能力强→吸波涂层 • 新型防晒剂和抗菌剂→防菌涂层 • 紫外光下，能分解有机物质、抗菌和除臭→环保涂料
HC
CCCCC HHHHH
O2
HC
HH CCCCC HHH
OO
2.3.2 转化型涂料-气干性涂料（氧化聚合）
• 重排以后的碳自由基可以与氧结合，并攻击双键形成聚过 氧化物：
• 聚过氧化物是很稳定的，仅在光或热的作用下才能使过氧 键均裂，但形成的烷氧基又能与双键反应形成醚键。
2.3.2 转化型涂料-气干性涂料（氧化聚合）
酸乙酯、乙酸戊酯 • 酮类溶剂：主要用来溶解硝酸纤维。丙酮、甲乙酮、环己
酮、甲已酮 • 醇类溶剂：仅能溶解虫胶、缩丁醛树脂 • 其他溶剂：含氯溶剂、硝基化烷烃溶剂、醚醇类溶剂
2.2.4 助剂
• 对涂料的生产过程发生作用：消泡剂、润滑剂、分散剂、 乳化剂等
• 对涂料施工成膜过程发生作用：催干剂、固化剂、流平剂
纳米SiO2 • 触变性是纳米SiO2改善涂料各项性能的主要因素 • 防流挂、施工性能好 • 抗沾污性，具有优良的自清洁性能和附着力 • 极强的紫外吸收、红外反射特性，抗紫外线老化，隔热性
2.2.2 颜料-纳米填料
纳米TiO2 • 光度学变效色应的随效粒应径而变，尤其是纳米金红石型TiO2具有随角 • 吸收紫外线，可提高轿车的漆的耐候性 • 光催化氧化，能分解NOx、卤代烃、硫化物、醛类、多环
• 对于有较强的溶剂保留能力的涂料，在施工时，每次喷涂 要薄，并控制好喷涂间隔时间，在实干后重喷，以免涂层 长期残留溶剂而易被揭起。
涂料 实验报告
涂料实验报告涂料实验报告一、引言涂料是一种常见的表面涂装材料，广泛应用于建筑、家具、汽车等领域。
涂料的性能对于保护和美化物体表面起着重要作用。
本实验旨在通过对比不同类型的涂料，探究其颜色、附着力和耐久性等方面的差异。
二、实验材料与方法1. 实验材料：- 水性乳胶漆- 油性漆- 丙烯酸漆- 金属板- 刷子- 砂纸- 温水- 压克力清漆2. 实验方法：1）准备金属板，用砂纸将其表面磨砂。
2）将金属板分成四个区域，分别涂上水性乳胶漆、油性漆、丙烯酸漆和不涂漆作为对照组。
3）用刷子均匀涂抹不同类型的涂料，确保涂层厚度一致。
4）待涂料干燥后，用温水轻轻冲洗涂料表面，观察颜色是否褪色。
5）用砂纸轻轻擦拭涂料表面，观察附着力。
6）在涂料表面喷涂一层压克力清漆，观察涂料是否受到保护。
三、实验结果与讨论1. 颜色稳定性：经过冲洗后，水性乳胶漆和丙烯酸漆的颜色保持相对稳定，没有明显褪色现象。
油性漆的颜色略有褪色，但仍保持较好的颜色稳定性。
未涂漆区域无颜色变化。
2. 附着力：经过用砂纸擦拭后，水性乳胶漆和丙烯酸漆的附着力良好，涂层未出现明显脱落。
油性漆的附着力稍差，表面出现少量剥落现象。
未涂漆区域无涂层脱落。
3. 耐久性：经过喷涂压克力清漆后，水性乳胶漆和丙烯酸漆的涂层得到了有效保护，没有明显变色或剥落现象。
油性漆的涂层在一定程度上受到保护，但仍有少量剥落。
未涂漆区域无变化。
四、实验结论1. 水性乳胶漆和丙烯酸漆相比油性漆，具有更好的颜色稳定性和附着力。
2. 水性乳胶漆和丙烯酸漆经过喷涂压克力清漆后，能够得到更好的保护，延长涂层的耐久性。
3. 不同类型的涂料在颜色稳定性、附着力和耐久性方面存在差异，选择合适的涂料应根据具体需求和使用环境来决定。
五、实验改进与展望1. 实验中只选取了常见的水性乳胶漆、油性漆和丙烯酸漆进行对比，未考虑其他类型的涂料。
未来可以加入更多类型的涂料进行比较研究。
2. 实验中的耐久性测试只进行了一次，未模拟长时间使用和外界环境的影响。
涂料基础知识和原料知识介绍
单体分子与固化 剂分子发生反应 形成聚合物
= 单体
= 固化剂
第三部分 树脂的固化机理—化学固 化
环氧树脂 (Epoxy Resin)
环氧树脂指的是分子在中含有两个及两个以上环氧基团的有机 化合物，它能与固化剂发生交联反应形成不溶的三维网状结构。环氧 树脂涂料包括A、B两个组分，A组分为环氧树脂单体，B组分为胺类固 化剂，两个组分发生交联反应后形成网状结构才能发挥其作用。
环氧树脂的固化机理为：胺类固化剂中含有活泼氢原子，能与环 氧树脂中活泼的环氧基团发生化学反应形成交联结构。
H2C CH CH2 O O
CH3
图中结构为环氧
C
O CH2 CH CH2
树脂单体
CH3
O
第三部分 树脂的固化机理—化学固 化
聚氨酯树脂 (Polyurethane Resin)
聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯，是主链上含有重复氨基甲酸酯基团 的大分子化合物的统称，由异氰酸酯和含二羟基或多羟基的化合物加成 聚合而成。聚氨酯涂料括A、B两个组分，A组分为丙烯酸树脂，B组分为 异氰酸酯。
聚氨酯的固化机理为：在催化剂二月桂酸二丁基锡的作用下，丙烯 酸树脂中的羟基与异氰酸酯中的异氰酸酯基发生反应形成聚合物。
R1 N C O
R2 OH
HO R1 N C OR2
图中为聚氨酯的 固化过程
第四部分 知识补充
第四部分 知识补充—色漆，清漆和透明漆的区别
清漆 Varnish
树脂 色浆 填料 溶剂 助剂
第二部分 涂料的组成—颜料/填料
颜料 ( Pigment )
氧化铁红
赋予涂料着色、遮盖力、防腐蚀及一些特 殊功能。
着色颜料：03731 钛白粉；13046 氧化铁红； 03444 钼铬橙等；
涂料技术第二章
-CH2OH
+
HN=
-CH2N=
+
H2O
第二，一个三嗪环上的羟甲基与另一个三嗪环上的 羟甲基脱水缩合生成醚键，然后进一步脱去一个分子甲 醛成为亚甲基： -CH2OH + HOCH2 -CH2OCH2+ H2O -CH2OCH2→ -CH2+ HCHO
28
三、醚化反应
多羟甲基三聚氰胺与过量醇在酸性条件下反应成醚， 改进多羟甲基三聚氰胺在有机溶剂中的溶解性： -CH2OH + HOR -CH2OR + H2O 醚化反应和缩聚反应往往同时发生，形成多分散性
这种氢键力在剪切力作用下易遭到破坏，使
得体系粘度降低。
23
2.3 氨基树脂
2.3.1 几个重要概念 一、氨基树脂 含有氨基的化合物与醛（甲醛）经缩聚反 应制得的热固性树脂。 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。
24
二、氨基化合物 1、尿素 CO（NH2）2 2、三聚氰胺
CH3 HO C CH3 OH NaOH
-
CH3 O C CH3 O
-
二、苯氧负离子进攻环氧基位阻较小的碳原子収生双分子 亲核反应，然后进一步反应脱去氯离子形成双缩水甘油醚：
CH3
-
CH2 O
-
CH O
CH2Cl 过量
O
C CH3
NaOH
O ClCH2
-
CH3 CH2 O C CH3 O CH2
O
-
作用：
提高漆膜的耐水性和耐候性。
21
五、聚酰胺改性醇酸树脂
原理：聚酰胺与醇酸树脂发生链交换反应。 作用：制备触变性醇酸树脂。 触变性：静止时体系表现出很高的粘度，但 在剪切力作用下粘度迅速降低，一旦剪切力 消除，体系的粘度又逐渐升高。
涂料化学与涂装技术基础
涂料化学与涂装技术基础1. 涂料的定义：涂料是一种用于保护、装饰和改善物体表面性能的材料，通常由颜料、树脂、溶剂和助剂组成。
2. 涂料的种类：根据成膜机制划分，涂料可分为溶剂型涂料、水性涂料、粉末涂料和UV固化涂料等。
3. 涂料的主要组成：- 颜料：颜料是涂料的重要组成部分，用于给涂层提供颜色和遮盖力，并改善涂膜的耐候性。
- 树脂：树脂是涂料的基础，用于形成涂膜并提供涂层的粘结力、硬度和耐化学品性。
- 溶剂：溶剂在涂料中起到溶解树脂和调整涂料粘度的作用，常见溶剂有酮类、醇类和烃类。
- 助剂：助剂包括干燥剂、防结剂、消泡剂、增稠剂等，用于增强涂料的性能和加工性。
4. 涂料的应用领域：涂料广泛应用于建筑、汽车、船舶、家具、电子产品等领域，用于保护和美化物体表面。
1. 涂装工艺流程：涂装通常包括表面准备、底漆涂装、涂层干燥和修饰层涂装等步骤。
2. 表面准备：涂装前的表面准备是确保涂膜附着力和质量的重要步骤，包括除油、脱漆、表面清洁、打磨和进行防腐处理等。
3. 底漆涂装：底漆是为了提高涂层附着力、提供光滑表面和提供防腐性能而施工的涂料层。
4. 涂层干燥：涂层干燥是指涂膜中的溶剂挥发和树脂固化过程，常见的干燥方式有自然干燥、热风干燥和紫外线固化。
5. 修饰层涂装：修饰层用于美化涂层，包括面漆、清漆和特殊效果涂料等。
总结：涂料化学与涂装技术基础是涂料行业从业人员必备的基础知识。
掌握涂料的化学原理和涂装技术，可以更好地理解涂料的性能和施工过程，并根据实际需要进行科学合理的选择和应用。
涂料的发展为许多工业和日常生活领域带来了便利和美观，同时也对环境保护和健康安全提出了更高的要求。
涂料从业人员需不断学习和提高自身素质，将环境友好、高效和安全性作为涂料发展的重要方向。
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▪ 生成单、双、三羟甲基脲，可进一步在酸催化下与胺加
成：
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▪ 酚/醛（摩尔比）为1/（0.75~0.85）
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▪ 交联：酸催化酚醛树脂为线性结构，须加 入化学交联剂固化
▪ 常用交联剂为六亚甲基四胺，用量9~10%
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▪ 2. 酚醛树脂在涂料中的应用 ▪ 酚醛树脂特点：
▪ 高粘结性；耐热； ▪ 低氧(水蒸气)渗透性、低吸湿； ▪ 耐化学腐蚀、有机酸、矿物质稳定性好； ▪ 电绝缘
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▪ 第三节、氨基树脂 amino resin
▪ 含有氨基的化合物与甲醛经缩聚而成的树 脂的总称
▪ 重要的树脂有
▪ 脲醛树脂(UF) ▪ 三聚氰胺甲醛树脂(MF) ▪ 聚酰胺多胺环氧氯丙烷(PAE)等
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▪ 氨基树脂作交联剂的漆膜具有优良的光泽、保 色性、硬度、耐药品性、耐水及耐侯性等
▪ 主要缺点：
▪ 色深、易泛黄，不易制成浅色及白色涂料
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酚醛树脂主要用途
▪ 1. 酚醛清漆 phenolic varnish ▪ 酚醛树脂或改性酚醛树脂与干性植物油经
熬炼后，再加入催干剂和溶剂等配制而成 ▪ 特点
▪ 涂膜光亮坚韧、耐久性、耐水性和耐酸性均 好；
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▪ 根据溶剂介质的性质可分为油溶性和醇溶性酚醛清漆
▪ 涂膜坚硬，有较好的耐油、耐水、耐热、耐酸和绝缘性，黏结力较好
▪ 常用于粘涂发电机线圈、黏结有机玻璃和其他材料，作碳膜电阻底涂
层、绝缘零件的表面涂装和黏调合研层学习压制品。
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▪ 汽车涂料 ▪ 底漆使用电沉积法，沉积后从亲水性转为疏水性； ▪ 酚醛树脂
▪ 碱催化甲阶酚醛树脂 ▪ 酸催化线性酚醛树脂
▪ 尿素与甲醛反应得到的聚合物。又称脲甲醛树脂
▪ 特点
▪ 加工成型时发生交联，制品为不溶不熔的热固性树脂 ▪ 固化后的脲醛树脂颜色比酚醛树脂浅，呈半透明状 ▪ 耐弱酸、弱碱，绝缘性能好，耐磨性极佳 ▪ 价格便宜
▪ 缺点
▪ 但遇强酸、强碱易分解，耐候性较差
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▪ 合成机理 ▪ 酸催化：氨基单体与甲醛加成
▪ 甲醛过量，1< 醛/酚 <3
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▪ 交联：碱催化酚醛树脂在进行交联之前，必须 用酸调制中性或微酸性；
▪ 固化方法：
▪ (常用)热处理，130oC~200oC ▪ 室温下强酸固化，如对甲苯磺酸(常用，可与树脂良
好相容并接枝，杜绝酸迁移和锈化)，盐酸，磷酸
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▪ 固化机理：
▪ 1. 亚甲基桥 与羟甲基之 间缩水
▪ 2. 亚甲基桥 与甲醛缩水
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▪ 苯酚和甲醛在碱性条件下逐渐生成体型树脂
▪ 开始生成的液态物溶于酒精、丙酮和碱性水溶液，称 为甲阶树脂；
▪ 继续加热，生成粘稠状的液体，冷却后成为脆性固体， 能部分溶于酒精、丙酮，但不溶于碱性水溶液，称为 乙阶树脂（固体受热能软化）；
▪ 再继续加热，才生成不溶不熔的体型树脂，称为丙阶 树脂；
▪ 教学实验中制备，由于加热的时间不够，一般生成乙 阶树脂。
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▪ 酸催化下，甲醛在苯酚对位发生取代反应
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▪ 酸环境下羟甲基不稳定，易与苯酚的邻、对位 氢缩水：
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▪ 常用的酸催化剂有盐酸、硝酸、硫酸、甲酸、 醋酸、乳酸、对甲苯磺酸、草酸……
▪ 以草酸酸酐优先（盐酸易导致高腐蚀），用量 为酚类重量的0.1%~0.5%；
▪ 可同时使用双酚A型酚醛树脂，提高耐盐雾性、泳透力 （又称分散能力，在电泳涂漆时，涂料对被涂物的内表 面、凹穴处及背面的涂覆能力，一般以试条上电泳漆高 度(厘米)表示。涂料的电阻值愈小，沉积漆膜电阻愈大， 泳透力就愈好。）
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▪ 3. 金属容器涂料
▪ 因其防锈蚀、耐化学、硫化物污染性，酚醛树脂与环氧 树脂、聚乙烯醇缩甲醛、醇酸树脂等混用；
酚醛树脂/聚乙烯醇缩丁醛 酚醛树脂
油改性/树脂改性酚醛树脂、 氯化橡胶、氯乙烯-醋酸乙 烯共聚物
煤焦油/环氧树脂
▪ 丙烯酸聚氨酯船壳涂料代替常用的氯化橡胶船壳涂料已
成为新的发展趋势
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▪ 涂装防污涂料是技术成熟、工艺简单、应用广 泛、经济有效的方法；
▪ 海洋防污涂料是通过海洋防污剂的可控释放， 与海洋污损生物发生作用，从而阻止海洋生物 在船体表面的附着
▪ 用于桶、转筒、食品容器内外壁涂料
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▪ 例：金属罐头涂料配方（固含量40%）
组分 环氧树脂 酚醛树脂 硅油（流平剂） 乙二醇 醋酸乙二醇酯 磷酸
投料比（ % wt ） 25.6 14.4 0.3 20 39.5 0.2
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▪ 4. 船舶用涂料
底漆
船体底漆
修补底漆
防锈漆
防污垢漆
▪ 碱催化下，甲醛水溶液以甲二醇形式在邻、 对位发生取代反应：
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▪ 强碱性条件下，单羟甲基苯酚进一步生成亚甲 基桥，或亚甲基醚桥
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▪ 碱催化时，pH控制在7~11，
▪ 常用催化剂：
▪ NaOH、Ca(OH)2、 Ba(OH)2、NH4OH ▪ Na2CO3 ▪ 六亚甲基四胺(HMTA)
▪ 广泛用于汽车、工农业机械、钢制家具、家用 电器和金属预涂等工业涂料
▪ 氨基树脂在酸催化剂存在时，可在低温烘烤或 在室温固化，这种性能可用于反应性的二液型 木材涂装和汽车修补用涂料
▪ 二液型：双组份PU浆料，异氰酸酯组份与聚酯多元 醇组份分开包装。
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▪ 1. 脲醛树脂 urea-formaldehyde resins ，UF
▪ 油溶性酚醛清漆
▪ 含干性油，其溶剂是二甲苯和200号溶剂汽油或松节油，自干、烘干均 可；
▪ 涂膜光亮坚硬、耐水性好、耐烫性好，但较脆、易泛黄
▪ 广泛用于涂饰木器家具、门窗和涂于油性色漆上作罩光用。这类清漆 在20世纪50年代应用较多，目前属低档漆，正逐步淘汰。
▪ 醇溶性酚醛清漆
▪ 由酚醛树脂溶解于醇类溶剂中制得，分挥发自干(热塑型)或烘烤干燥 (热固型)两种；
涂料技术基础
化学化工学院 英晓光
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第二章 合成树脂及其在涂料中的应用
▪ 第二节、酚醛树脂 ▪ 苯酚和甲醛在酸性或碱性的催化剂作用下，
通过缩聚反应生成
▪ 在碱性催化剂作用下，甲醛过量时生成体型 热固性树脂 ；
▪ 在酸性催化剂作用下，苯酚过量时生成线型 热塑性树脂 ；调研ຫໍສະໝຸດ 习2▪ 1. 化学反应