涂料工艺-考试大纲

《涂料工艺》内容概要

（一）绪论

第一节涂料及涂层的功能和应用

1、涂料应称为涂层材料，涂料行业不完全是制造业，某种意义上，应归属于“加工服务业”。

2、涂料和涂装是不可分割的整体，涂料生产商有责任帮助用户选择适用的涂料和配套体系，同时指导用户正确涂装和使用涂料，直到获得满足用户需求的涂层。

3、涂层材料包括无机涂层、金属涂层、有机涂层。

4、涂料形成的涂层对被涂装的底材具有保护、装饰和功能化的作用。

5、涂料必须经过涂装成膜是涂料发挥功能的前提。

第二节涂料的组成和分类

1、涂料是由成膜物、分散介质、颜填料及助剂组成的复杂的多相分散体系。

2、成膜物

也称树脂，黏合剂或基料。它将所有涂料组分黏结在一起形成整体均一的涂层或涂膜，同时对底材或底涂层发挥润湿、渗透和相互作用而产生必要的附着力，并基本满足涂层的性能要求（清漆或透明的涂层主要由成膜物组成），因此成膜物是涂料的基础成分。

3、颜料和填料

颜料是色漆或有色涂层的必要组分。颜料赋予涂层色彩、着色力、遮盖力，增加机械强度，具有耐介质性、耐光性、耐候性、耐热性等。

第三节涂料工艺的范畴

1、现代涂料工艺至少应包括什么？

2、现代涂料工艺应建立在对从涂料开发至满足用户需求的涂层的全过程认识基础上，以技术创新适应激烈的市场竞争，涂料涂装整体解决方案，以技术经济为引导的系统观念。

3、涂料技术应贯穿在涂料开发、生产制造、涂装服务、涂层维护和质量保障的全过程中。

第四节涂料的成膜及控制因素

1、化学方式成膜：成膜物在成膜过程中发生化学反应，分子间交联生成具有三维结构体型大分子的连续涂层。

2、聚合物分散体系的成膜：成膜时分散介质挥发，在毛细管作用力和表面张力推动下，乳液粒子紧密堆集，并且发生形变，粒子壳层破裂，粒子之间界面逐步消失，聚合物分子链相互渗透和缠绕，从而形成连续均一的涂膜。

第二章涂料成膜物质

第一节醇酸树脂

1、醇酸树脂的概念：

醇酸树脂是以多元醇、多元酸（一般）经脂肪酸（或油）改性共缩聚而成的线型聚酯，分子结构是以多元醇的酯为主链、以脂肪酸酯为侧链。

2、醇酸树脂的有关化学反应：

醇酸树脂的有关化学反应包括酯化反应、醇解反应、酸解反应、酯交换反应、醚化反应、不饱和脂肪酸的加成反应、不饱和脂肪酸与其他化学物的加成反应、缩聚反应。

3、醇解反应相关反应方程式：

（1）

4、加成反应主要反应方程式：

（1）

（2）

（3）

（4）

5、醚化反应

6、酯化反应

7、醇酸树脂配方计算

（1）计算一个55%油度亚麻油醇酸树脂的配方。K值为1，多元醇为甘油。8、醇酸树脂的生产：

（1）. 多元醇

通式为ROH ( R是烃基），系由饱和烃类分子上一个氢原子为羟基所取代而构成。（2）有机酸与多元酸

含有羧基的有机化合物称为有机酸．羧基基团具有活性，能离解成离子。

（3）油类（甘油三脂肪酸酯）

醇酸树脂也可采用酯交换的方法直接使用油。

（4）溶剂、助剂

200＃油漆溶剂油，是醇酸树脂使用最多、最广的一种溶剂。200＃油漆溶剂油来源于石油化工，是由C4-C11的烷烃、烯烃、环烷烃和少量的芳香烃组成的混合油，主要成分是戊烷、己烷、庚烷和辛烷。

9、制造醇酸树脂的方法

制造醇酸树脂有四种基本方法，脂肪酸法、脂肪酸-油法、油稀释法、醇解法，其中脂肪酸法和醇解法是最主要的方法。

（1）脂肪酸法：脂肪酸法生产醇酸树脂的优点有哪些，脂肪酸法生产醇酸树脂的缺点有哪些。

（2）醇解法生产醇酸树脂，影响醇解反应的外界因素包括什么？

10、醇酸树脂的生产设备

醇酸树脂属高温合成树脂，生产设备主要包括：反应釜、、稀释罐、过滤净化设备，最重要的设备是反应釜。

11、醇酸树脂生产的质量控制

酸值与黏度是醇酸树脂生产中质量控制的主要技术指标。在生产过程中不断、定期地取样测定酸值与黏度，它反映反应釜内反应进行的情况。

①酸值是指中和1g试样所需的氢氧化钾的毫克数，标志着酯化反应的速率和程度。

②黏度表示醇酸树脂的缩聚程度与分子量的增长。

第二节丙烯酸树脂

1、丙烯酸树脂由丙烯酸酯类或甲基丙烯酸酯类及其他烯属单体共聚而成。

2、丙烯酸类单体由于具有碳链双键和酯基的独特结构，共聚形成的丙烯酸树脂对光的主吸收峰处于太阳光谱范围之外，所以制得的丙烯酸涂料具有优异的耐光性及耐候性能。

3、溶剂型丙烯酸树脂

（1）树脂合成所用原材料

溶剂型丙烯酸树脂合成所用的原材料主要有四大类：单体、引发剂、溶剂和链转移剂。

（2）单体

丙烯酸树脂合成所采用的单体主要有丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯及其他含有乙烯基团的单体等。

（3）引发剂引发剂的分解速率常用半衰期即引发剂分解到起始浓度的一半所需要的时间来表示。常用的引发剂有两大类：有机过氧化物和偶氮化合物。（4）溶剂和链调节剂溶剂是丙烯酸树脂的重要组成部分。良溶剂可使树脂清澈透明，黏度降低，树脂及其涂料的成膜性能好。

4、丙烯酸酯聚合

（1）自由基溶液聚合机理单体在溶液状态下通过自由基聚合反应合成的丙烯酸树脂是溶剂型丙烯酸酯树脂。自由基聚合是个不可逆的连锁反应，其反应过程包括链的引发、链的增长和链的终止3个阶段。

（2）影响丙烯酸树脂聚合反应的因素从溶液聚合反应的机理看出：反应温度、单体种类和浓度、引发剂种类和浓度以及杂质等条件对聚合物反应均有一定的影响。

5、丙烯酸树脂生产工艺和安全生产

（1）生产工艺目前工业上所用的丙烯酸树脂多数是间歇式反应釜生产的。反应釜除夹套可通蒸汽和冷水外，还应带有盘管，以便迅速带走反应热，大釜还应设计防爆聚的安全膜。根据下述工艺流程，简述合成丙烯酸树脂具体步骤。

（2）丙烯酸树脂生产设备主要有：反应釜、冷凝器、分水器、高位槽、过滤器、热煤炉、压缩空气系统、真空系统。