第一章 涂料课件

苯酐的两种制备方法
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醇酸树脂 -----alkyd resins
由多元醇、酸酐和脂肪酸或油（甘油三脂肪
酸酯）缩合聚合而成的油改性聚酯树脂 。 油漆产品中占很高的比例
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醇酸树脂：通过多元醇、多元酸及脂肪酸 为主要成分通过醇解、脂化等反应缩聚而 成。
多元醇：主要是甘油，也可以是季戊四醇、山梨醇、三羟 甲基丙烷及各种二甘醇。 多元酸：主要是邻苯二甲酸或其酸酐，间苯二甲酸、己二 酸、马来酸等二元酸，有时用三元酸如偏苯三酸。 脂肪酸：多为一元酸，只要是亚麻油、豆油、桐油等植物 油所含的酸，也可用苯甲酸、合成脂肪酸。
漆膜的氧化、聚合、干燥,达到快干的目的。 传统的钴、锰、铅、锌、钙等有机酸皂催干 剂品种繁多
环烷酸钴、二月桂酸二丁基锡
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催干原理
干性油成膜机理：氧化聚合成膜的三个阶段 吸氧克服诱导期 过氧化物的形成与分解 氧化聚合成膜 催干剂的加入促进了整个过程

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皱纹漆的设计
聚酯树脂:通常由二元醇、三元醇和二元
酸等通过缩聚反制得。
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饱和聚酯：主链中没有不饱和双键的聚酯。 不饱和聚酯：主链中有不饱和双键的聚酯。双键 在主链上，依靠和作为溶剂的烯类单体（苯乙烯） 进行加聚反应固化
顺丁烯二酸酐
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纤维素涂料（硝基漆 NC）
纤维素（棉花、植物）
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四、涂料的分类
涂料可以从不同角度对涂 料进行分类， 如根据成膜物、溶剂、成 膜机理、施工顺序和作 用功能等。
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（1）按涂料形态分类：溶剂型涂料、高固体分涂料、无
溶剂型涂料、水性涂料、粉末涂料等。

（2）按涂料用途分类：建筑涂料、工业涂料和维护涂料。 （3）按成膜工序分类：底漆、腻子、中涂、面漆、罩光 漆等。
硝基漆具有快干、涂膜坚硬、耐磨、光亮、打磨抛光 性好等优点；广泛地应用于木器家具、室内装修
缺点是固体分低（丰满度差） ，附着力一般，稀释剂 用量大（溶剂贵），易燃，潮湿时施工易发白。
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氨基树脂
氨基树脂是胺或酰胺与甲醛反应所得的产物， 主要包括六甲氧基甲基三聚氰胺和三甲氧基甲基三聚氰胺。 • 制备基本方法
？
涂料
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1.纤维素溶解问题的解决
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2.纤维素溶剂问题的解决
香蕉水（醋酸异戊酯）--- 慢干
3.纤维素脆性问题的解决
加入其它配合树脂
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亮粉指甲油它的主要成分为 70%-80%的挥发性溶剂，15% 左右的硝化纤维素，少量的油 性
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纤维素涂料特点
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涂料属于精细化工范畴
高附加值、高利润
品种繁多 适合中小公司企业
---- 创业
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涂料学的特点
生产 涂装
原料
产品
涂膜
性质
化学知识贯穿始终
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用途
学习方法




基础课程 ---高分子、物化、有机、无机等知识点。 涂料课程 --- 入门 涂料书 ---- 系统读 网络浏览 ---- 涂料网、颜料网、51job等很多 （原料、生产技术、设备、市场、品种、生 产公司） 期刊 ---- 涂料工业等 注意：名称不统一、分类不一致 --- 注意区别
液体
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？液体 ？如何实现：液—固转换
作用
涂料的作用

保护作用----防锈、防腐
装饰作用----颜色、光泽 标志作用 功能作用



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二、涂料的发展史
中国
大漆 （Chinese lacquer） 又名天然漆、生漆、土漆、国漆。中国 特产，故泛称中国漆。 桐油
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1.加成反应（羟甲基化反应）
2.醚化反应 -----
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•
使用 用于涂料的氨基树脂须再以醇类改性，使它能溶于有 机溶剂，并与主要成膜树脂有良好的混溶性和反应性。 由氨基树脂单独加热固化所得的涂膜硬而脆，且附着 力差，因此涂料中很少直接用氨基树脂作为成膜物， 而是作为一种交联剂与醇酸树脂、聚脂树脂，环氧树 脂等配合，组成氨基树脂漆。
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（4）按涂膜功能分类：防锈漆、防腐漆、绝缘漆、耐
高温涂料、导电涂料等。

（5）按成膜机理分类：转化型涂料和非转化型涂料。
非转化型涂料是热塑性涂料，包括挥发性涂料、热塑性
粉末涂料、乳胶漆等；

转化型涂料包括气干性涂料、固化剂固化涂料、辐射固 化涂料等。
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（6）按成膜物质分类：
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醇酸树脂的优点：
1.分子量大，干燥快速 2. 不干性油，如豆油，变成大分子，增加大量 双键（交联点），可迅速干燥。 3.漆膜性能明显改善
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配方中树脂和油的比例叫做油度。
油度=油重量/树脂重量×100% （树脂重量 = 油（脂肪酸）+多元醇+多元酸） 长油度>60%，中油度40~60%，短油度 <40%


4个以下----不干性油 如：蓖麻油
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碘值 ---- 不饱和度参数
[英文]: iodine value
[说明]:是指为饱和100g油的双键所需要碘的克数。表示 有机物质不饱和程度的一种指标。主要用于油脂、蜡、 脂肪酸等物质的测定。不饱和程度愈大，碘值也愈大。 干性油的碘值在130以上；（桐油） 半干性油的碘值在100~130之间；（豆油） 非干性油的碘值在100以下；（蓖麻油） 陆地动物脂肪的碘值在80以下（猪油）； 海洋动物油脂的碘值在100以上。（鲸油）
最早最原始的涂料品种 逐步在改性发展
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油酯:动植物油是涂料中最重要的原料 之一，
1. 油脂化学：
• 油脂成分 ---- 多元醇、 脂肪酸
油酯一般是甘油的三脂 肪酸酯，脂肪酸不是单 一的，链长18碳左右。
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油（甘油三脂肪酸酯）
重要概念：
脂肪酸不饱和性（双键） ----- 分为干性油、半干性油、非干 性油。干性油半干性油在空气中 能氧化成膜。
20世纪涂料和涂装技术的发展过程
年代
50年代
主要涂料品种
硝基、醇酸、沥青
涂漆方法
手工空气喷涂、 浸涂
特点
效率低、危险、 环境污染大
60~70年 代 80年代
90年代
氨基、丙烯酸、粉 末涂料 无溶剂涂料、高固 体分面漆、
水性底漆、水性闪 光漆、高固体分罩 光漆
静电喷涂阳极电 泳、粉末涂装
高效安全、低污 染
根据原化工部颁布的涂料按主要成膜物质分类的方法，共分
成18类，其中第18类为涂料用辅助材料。
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涂料全名＝颜色或颜料名称＋成膜物质名称＋基本名 称。如红色聚氨酯汽车漆。
涂料的命名规则： 涂料的颜色（颜料）位于名 称的最前面。 涂料名称中的成膜物质名称 可适当简化。多种时，选起 主要作用的一种成膜物。 在成膜物与基本名称之间可 标明专用和特性等。 凡是烘烤干燥的涂料，需有 “烘干”或“烤”字样
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干性油的干燥过程
活泼亚甲基
a-位
过氧化物
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过氧化物不稳定----游离基（自由基）
回忆高分子课程的自由基反应（引发剂）
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游离基增长和交联
结果：分子量变大
？
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为什么分子量变大，油漆就干了 生活中，油的变质

涂料行业把含有6个以上双键的油---干性油 如：桐油、亚麻油、苏子油等 4-5个双键的油---半干性油 如：葵花籽油
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天然油脂涂料的问题
？分子量小：固化（干燥）很慢
？半干性油和不干性油如何利用
。。。。。化学知识可解决。。。。
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两个相关反应
1.醇解
2.缩聚（酯化）
+
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二元酸
缩聚
CH2-OH
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二元酸常用邻苯二甲酸酐
（苯酐）
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分散介质：
1.在涂料中起到溶解或分散成膜物质及颜（填）料的作用，以 满足各种油漆施工工艺的要求，其用量在50%(V/V)左右。 溶剂（或分散介质）并非成膜物质，它可以帮助施工和成膜。 2.涂料中的溶剂是一种挥发组分，对环境造成极大污染，也是 对资源的很大浪费，所以，现代涂料行业正在努力减少溶剂 的使用量，开发出了高固体份涂料、水性涂料、无溶剂涂料 等环保型涂料。 3. 溶剂的品种类别很多，选择上主要考虑溶解性能、低成本、 毒性。
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第二章 涂料的成膜物质
1、成膜物质（高分子物质） ----- 种类、合成、性质 2、高分子的几个相关知识点
分子量与材料关系………
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成膜物质的种类
涂料中不挥发组分固化成膜，主要成膜物质有：
油酯 醇酸树脂
人工合成 天然
环氧树脂
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氨基树脂
丙烯酸树脂
聚氨酯
第一节 天然油脂涂料
Βιβλιοθήκη Baidu
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颜填料
颜填料：是涂料中的次要成膜物质，但它不能离开主要成膜物质 （涂料树脂）而单独构成涂膜。颜料是一种不溶于成膜物质的有色矿 物质或有机物质。 按用途可分为三种：着色颜料、体质颜料（也称为填料）、防锈 颜料。 着色颜料：赋予涂层美丽的色彩，具有良好的遮盖性，可以提高涂层 的耐日晒性、耐久性和耐气候变化等性能。 体质颜料：增加涂层厚度，降低成本，提高耐磨性和机械强度。 防锈颜料：使涂层具有良好的防锈能力，延长寿命，它是防锈底漆的 主要原料。

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学习进程
涂料组成 树脂 溶剂 颜料 助剂
涂料生产
工艺
设备
配方
涂料涂装
工艺
设备
问题
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第一章 绪论
一、涂料的概念和作用
二、涂料的发展史 三、涂料的基本组成及各组份的作用 四、涂料的分类 五、涂料的命名
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一、涂料的概念
涂覆施工 固化 连续性 物体表面 固体膜
涂料化学与涂装工艺
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中国特有油漆品种 桐油、大漆
古代漆器
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涂料与油漆
油漆---油性
涂料
油漆、乳胶漆、水性涂料、粉末涂料
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涂料化学的学习意义
1、找工作 长城汽车 调漆工程师

上下游工作 德固萨
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涂料化学的学习意义

2、考研
高分子 有机 无机 物化 分析
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测定碘值通常所用的方法有： （1）油脂的四氯化碳溶液以碘和二 氯化汞的乙醇溶液滴定； （2）以氯化碘的冰醋酸溶液滴定； （3）以含有吡啶、溴和浓硫酸的冰 醋酸溶液滴定
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碘值的比较
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油脂涂料
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催干剂
催干剂是涂料工业的主要助剂,其作用是加速
自动涂漆、光固 优质、高效、安 化 全、低污染
水性漆静电喷涂 满足VOC排放规 定
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三、涂料的基本组成及各组份的作用
涂料一般包含四大组分：成膜物质、分散介 质、颜（填）料和各类涂料助剂。
沥青 天然高分子 生漆 虫胶 成膜物质 缩聚型高分子：聚氨酯、醇酸树脂、环氧树脂等
合成高分子
加聚型高分子：丙烯酸树脂、过氯乙烯树脂、 聚氯乙烯树脂、聚醋酸乙烯树脂等 改性型高分子：高氯化聚乙稀、氯化橡胶等
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油度比较
多 少
少 多
多 少
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短油度多显示树脂的性能， 长油度多显示出油的特点。
通常短油度比长油度的漆干燥快、硬度高、
柔韧性差、耐水性、耐化学性好，涂刷性与 漆膜的附着性差，要求较强的溶液来溶解 （像二甲苯、甲苯类）；长油度油漆性能则 正相反。
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聚酯树脂及不饱和聚酯树脂
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江铃
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滕王阁
小知识（产品介绍）
本厂主要生产以丁醇、甲醇醚化的，用尿素、三聚氰胺、苯代三聚氰胺 和共聚为基础的氨基树脂。 本厂生产的578-1与环氧树脂的配合，可用于生产的卷材涂料底漆， 具有良好的复涂性，能够提高改善卷材涂料面漆附着力。 本厂生产的598氨基树脂，解决了常规的丁醚化氨基树脂与饱和聚酯 不相溶的问题，与饱和聚酯树脂的混溶性很好，若用于生产卷材涂料与 采用高甲醚化氨基树脂相比可降低涂料烘烤温度，598价格又比高甲醚 化氨基树脂底，本产品极具市场前景，可降低卷材涂料的生产成本。 本厂生产的535、550是部分甲醇醚化的氨基树脂，属于低甲氧基的甲 醚化氨基树脂。本甲醚化树脂聚合度低、混溶性好、涂膜光泽高；535 可与丙烯酸树脂、醇酸树脂交联成膜，适宜做快干漆；也可与无油醇酸 树脂配合，生产耐深冲烘漆等；由于具有一定的水溶性，可用于生产水 性涂料。550主要用作水性防火涂料的交联剂。