第五章 成膜物质2..

案例1 环氧酚醛涂料
环氧树脂（E-06）30、环己酮15、 二丙 酮醇15、二甲苯15、40%二酚基丙烷甲 醛树脂25
（性能：10~15%硫酸 90天漆膜不变 10~20%氢氧化钠 90天漆膜不变 20%沸腾硫酸18h漆膜不变 纯苯浸泡9天漆膜不变
案例2 环氧/氨基/醇酸漆
环氧树脂
15.4
中油度蓖麻油醇酸树脂（50%） 32
子质量340，每分子含2个环氧基的树脂的环氧值为：
2/340 × 100=0.59。
环氧当量：1克当量环氧基的树脂的质量，340/2=170
环氧值=
100 环氧当量
环氧值为0.4的双酚A环氧树脂，用乙二胺固化，求 每100g树脂所需胺的量？
60 0.4 6 (g) 4
其他固化剂
➢树脂类固化剂：酚醛树脂（-OH）、聚酰胺树脂（-NH2） ➢阴离子固化剂：叔胺类化合物（如 2-甲基咪唑） ➢阳离子固化剂：路易斯酸（如AlCl3、BF3等）
5.3 氨基树脂
含有氨基或酰胺基的化合物与醛类化合物缩聚产物。
氨基树脂
脲甲醛树脂 由脲（尿素）与甲醛缩合而成。 三聚氰胺甲醛树脂 由三聚氰胺与甲醛缩合而成。
合成原理： 第一步：由加成反应和缩合反应得到线性或带有支链的预聚物； 第二步：通过加热和加入固化剂形成交联结构
5.3.1 氨基树脂分类
三聚氰胺甲 醛树脂
丁醇醚化三聚氰胺甲醛树脂（50%）21.4
环己酮
17.2
二甲苯
13.4
1%硅油溶液
0.6
案例3 环氧/聚氨酯
组分一：
钛白 34.0
环氧树脂（E-30） 21
环己酮树脂
2.0
环己酮
21.5
醋酸溶纤剂
10.75
二甲苯
10.75
组分一:组分二 100 :18.7
组分二： TDI与三羟甲基丙烷加成物 固含量75% 异氰酸酯基含量 13.0% 游离TDI 0.5%以下
E-44（6101) E-20（601) E-12（604) E-06（607) E-03（609)
12~20 64~67 85~95 110~135 135~155
0.41~0.47 0.18~0.22 0.09~0.14 0.04~0.07 0.02~0.045
900 1400 2900
5.2.1 环氧脂固化
第五章 成膜物质2
5.1 酚醛树脂
原料：苯酚 甲醛 phenolic resin,简称PF. 固体酚醛树脂
为黄色、透明、无定形块状物质， 因含有游离酚而呈微红色，比重 1.25~1.30，易溶于醇，不溶于水， 对水、弱酸、弱碱溶液稳定。由苯 酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经
中和、水洗而制成的树脂。
不好需要进行改性：一般用松香改性、 丁醇改性。
5.2 环氧树脂涂料
CH3
O
NaOH
HO
C
OH + CH2 CH CH2Cl
CH3
CH2 CH CH2 [ O O
CH3 C CH3
O CH2 CH CH2 ]n O OH
树脂型号
软化点 ℃
CH3 C CH3
O CH2 CH CH2 O
环氧值/mol/100g 平均分子量
大，固化产物较脆且耐热性差；
➢芳香族胺类：反应活性较差，需加热固化，但耐热
性好。
R NH2 + CH2 CH CH2
R NH CH2 CH CH2
O
OH
固化剂用量计算：
每100g树脂所需要胺的质量（g）= 有机 有胺 机的 胺相 的对 活分 泼子 氢质 数量树脂的环氧值
环氧树脂胺固化
环氧值：每100g树脂中所含环氧基的克当量数。如相对分
由苯酚和过量的甲醛在氨和碳酸钠等碱性物质 催化下缩聚而成。首先通过加成反应可得到单 羟甲基酚、多羟甲基酚和低聚物：
OH OH
CH 2OH
OH CH 2OH
CH 2OH
CH 2OH
HOH 2C
OH CH 2OH
OH H2 OH
C
CH 2OH
CH 2OH
5.1.3 醇溶性酚醛树脂
催化剂：盐酸、草酸 酚醛摩尔比： 1:0.7～１ 分子量低于1300 生产的产品施工不便，柔韧性差、附着力
5.1.1 酚醛树脂合成
当苯酚和甲醛的摩尔比大于1（例如6:5），并用酸作催化剂 的情况下，可得到热塑性聚合物。
OH + CH2O
OH OH
CH2OH
OH ，CH2O
羟甲基苯酚
OH CH2
OH
OH
CH2 n
OH
OH
CH2
二酚基甲烷
N CH2 CH2 CH2
N N N CH2 CH2
CH2
乌洛托品
5.1.2热固性酚醛树脂
CH3OH2C
N
CH2OCH3
N
N
CH2OCH3
N
N
CH2OCH3
CH2OCH3 N
CH2OCH3
六甲氧基甲基三聚氰胺 具有低粘度、高交联活性
几种氨基树脂性能比较
品种
项目
200号溶剂油 容忍度
硬 单独 度 拼混
三聚氰胺
低容 高容 忍度 忍度 8.1 13.2
苯基三聚氰 胺
低容 高容 忍度 忍度
环氧树脂本身是热塑性线性结构，不能直接使用。
固化剂
反应型固化剂 催化型固化剂
含活泼H，如多元伯胺、多元酸、 多元硫醇、多元酚等
引发分子中环氧基按离子聚合历程进行 固化反应，如叔胺、三氟化硼等
Rபைடு நூலகம்NH2 + CH2 CH CH2 O
R NH CH2 CH CH2 OH
5.2.2 多元胺类固化剂
➢脂肪族胺类：较为常用，固化速度快，但刺激性较
5.2.3 环氧树脂涂料特性
优异的粘结性、耐化学药品、防腐蚀、 耐水性；漆膜附着力好、热稳定性好、 电绝缘性优。
缺点：耐候性差、易粉化，涂膜丰满度 差，装饰性差。
应用
1、防腐蚀：钢铁表面、饮水系统、电机 设备、油轮、压载仓，铝合金表面
2、舰船涂料 3、电气绝缘 4、食品罐头内壁 5、水性涂料 6、地下设施防护
低醚化 丁醇改性 高醚化
异丁醇改性三聚氰胺甲醛树脂
氨基树脂
脲醛树脂
六甲氧甲基三聚氰胺 苯基三聚氰胺甲醛树脂
烃基三聚氰胺甲醛树脂 N-苯基三聚氰胺甲醛树脂
N-丁基三聚氰胺甲醛树脂 三聚氰胺尿素甲醛共聚树脂 共聚树脂 三聚氰胺苯基三聚氰胺甲醛共聚树脂
5.3.2 氨基树脂合成
H
N
H
C=O
+ 2CH2O
H
N
CH2OH
C=O
H
N
H
尿素
H
N
CH2OH
二羟甲基脲
H
N
CH2OH
H*
N
CH2OC4H9
H+
C=O
+ C4H9OH
C=O
H
N
CH2OH
*
N
CH2
*
n
丁醇醚化二羟甲基脲醛树脂
三聚氰胺
H H
N
N
N
HN
N
H
H N
H
三聚氰胺
HOH2C
N
CH2OH
N
N
CH2OH
N
N
CH2OH
CH2OH N
CH2OH
多羟甲基三聚氰胺