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文檔簡介

1、涂料工藝第一章緒論第一節(jié)涂料的發(fā)展概況一、 定義涂料(coating):涂于物體表面能形成具有保護、裝飾或特殊性能(如絕緣、防腐、標志等)固態(tài)涂膜的一類液體或固體材料。二、 發(fā)展概況高等教育#1. 油漆 paint2. 涂料 coating20年代硝基纖維素30年代:醇酸樹脂40年代:環(huán)氧、有機硅50年代:聚丙烯酸酯60年代:聚氨酯70年代:粉未涂料80年代:基團轉(zhuǎn)移聚合方法目前1)功能性涂料:耐溫、防火、示溫、導電、磁性、耐磨、潤滑、吸波;2)用生物學方法合成高分子原料三、 發(fā)展趨勢1. 原材料的變化原始涂料(天然礦物+色素)油性涂料(油、松香)天然樹脂(大漆、蟲膠)合成樹脂?2. 形態(tài)的變

2、化溶劑型水性化高固體份化無溶劑化粉未化3. 制造技術(shù)手工管道化密閉化連續(xù)化自動化4. 涂料品種多樣化;系列化;功能化;半永久化第二節(jié)涂料的功能保護 裝飾 標志 特殊功能第三節(jié)涂料的基本組成及其作用涂料的基本組成可用下圖示意:涂料主要成膜物質(zhì)primary film former次要成膜物質(zhì)secondary film former稀料diluent輔助成膜物質(zhì)assistant film former油料樹脂干性油drying oil半干性油semidrying oil不干性油天然natural resin人造synthetic resin顏料pigment著色顏料(有機、無機)防銹顏料rus

3、t-inhibiting pigment體質(zhì)顏料(填料)extender, filler溶劑solvent助溶劑cosolvent稀釋劑thinner增塑劑plasticizer催干劑drier固化劑curing agent抗結(jié)皮劑anti skinning agent防霉劑mildew proof agent防污劑antifouling additive第四節(jié)涂料的分類與命名一、涂料有以下一些分類法:1. 用途:家具漆、建筑漆、船舶漆、汽車漆、電氣絕緣漆等。2. 施工方法:涂刷用漆、噴漆、浸涂漆。電泳漆等。3. 施工工序:膩子、底漆、二道底漆、面漆、罩光漆等。4. 形態(tài):溶劑型漆、水溶性漆、

4、水乳膠漆、粉末涂料、高固體份涂料、無溶劑涂料等。5. 外觀:大紅漆、黑漆、有光漆、無光漆、半光漆、皺紋漆等。二、涂料分類國家標準:涂料產(chǎn)品分類、命名和型號國家標準GB2705-921. 命名原則:涂料全名顏色或顏料名稱+成膜物質(zhì)名稱+基本名稱e.g. 紅硝基磁漆、鐵紅酚醛底漆2. 涂料型號:涂料型號成膜物質(zhì)代號+基本名稱代號+序號代號表1.1成膜物質(zhì)分類及命名代號命名代號涂料類別主要成膜物質(zhì)Y油性漆類天然動植物油、清油、合成油T天然樹脂漆類松香、蟲膠、乳酪素、動物膠、大漆F酚醛漆類酚醛樹脂、改性酚醛樹脂、甲苯樹脂L瀝青漆類天然瀝青、煤焦瀝青、石油瀝青C醇酸漆類醇酸樹脂及改性醇酸樹脂A氨基漆類脲

5、醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂Q硝基漆類硝基纖維素、改性硝基纖維素M纖維素漆類芐基纖維、乙基纖維、羥甲基纖維、乙酸纖維、乙酸丁酸纖維G過氯乙烯漆類過氯乙烯樹脂、改性過氯乙烯樹脂X乙烯漆類氯乙烯共聚樹脂、聚乙酸乙烯及其共聚物、聚乙烯醇縮醛樹脂、含氯樹脂、氯化聚丙烯、石油樹脂B丙烯酸漆類丙烯酸樹脂Z聚酯漆類不飽和聚酯、聚酯H環(huán)氧漆類環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧樹脂S聚氨酯漆類聚氨酯W元素有機漆類有機硅、有機氟樹脂J橡膠漆類天然橡膠、合成橡膠及其衍生物E其他漆類聚酰亞胺、無機高分子材料表1.2涂料基本名稱代號代號基本名稱代號基本名稱代號基本名稱00清油01清漆02厚漆03調(diào)合漆04瓷漆05粉未涂料06底漆07膩子0

6、9大漆11電泳漆12乳膠漆13水溶性漆14透明漆15斑紋漆、裂紋漆、桔紋漆16錘紋漆17皺紋漆18金屬漆、閃光漆20鉛筆漆22木器漆23 罐頭漆24家電用漆26自行車漆27玩具漆28塑料用漆30(浸漬)絕緣漆31(覆蓋)絕緣漆32抗弧磁漆、互感器漆33(粘合)絕緣漆34漆包線漆35硅鋼片漆36電容器漆37電阻漆、電位器漆38半導體漆39電纜漆、其他電工漆40防污漆41水線漆42甲板漆43船殼漆44船底漆45飲水艙漆46油艙漆47車間(預涂)底漆50耐酸漆、耐堿漆52防腐漆53防銹漆54耐油漆55耐水漆60防火漆61耐熱漆62示溫漆63涂布漆64可剝漆65卷材涂料66光固化涂料67隔熱涂料70機

7、床漆71工程機械用漆72農(nóng)機用漆73發(fā)電、輸配電設(shè)備用漆77內(nèi)墻涂料78外墻涂料79屋面防水涂料80地板漆、地坪漆82鍋爐漆83煙囪漆84黑板漆86標志漆、路標漆87汽車漆(車身)88汽車漆(車盤)89其他汽車漆90汽車修補漆93集裝箱漆94鐵路車輛用漆95橋梁漆96航空、航天用漆98膠液99其他表1.3涂料產(chǎn)品序號代號表涂料產(chǎn)品代號自干.烘干清漆、底漆、膩子12930磁漆有光1495059半光60697079無光80899099專業(yè)用漆清漆191029有光磁漆30495059半光磁漆60646569無光磁漆70747579底漆808990993. 實例Q0117硝基清漆17表示自干C042白

8、醇酸磁漆2表示自干有光H5298鐵紅環(huán)氧酚醛烘干防腐漆98表示烘干底漆G641過氯乙烯可剝漆1表示自干清漆Q8631各色硝基標志漆31表示自干有光磁漆Y5331紅丹油性防銹漆31表示自干有光磁漆4. 輔助材料表1.4輔助材料的分類代號XFGTH名稱稀釋劑防潮劑催干劑脫漆劑固化劑第二章涂料配方的基本概念涂料配方的主要成分有:樹脂、顏料、溶劑和助劑第一節(jié)顏料體積濃度(PVC)和CPVC1. 顏料體積濃度(PVC)各種色漆配方PVC值色漆品種PVC,%酚醛磁漆712醇酸磁漆320各種底漆4055各種半光漆4055各種無光漆4560中油度的醇酸樹脂配制有光醇酸磁漆,黑色磁漆PVC約為2-3%,綠色磁漆

9、PVC約為8-10%,白色磁漆約為16-18%。2. 臨界顏料體積濃度(CPVC): 樹脂恰好填滿全部空隙時的顏料體積濃度。CPVC是漆膜性能的轉(zhuǎn)折點,見下圖2.1。圖2.1涂料性質(zhì)在CPVC時的突變第二節(jié) CPVC的計算OA為顏料的吸油量;為顏料的密度。OA為100克的顏料所能吸附的亞麻油量。表2.1一般涂料的PVC值PVC/CPVC有光涂料0.050.6半光涂料0.60.85墻體涂料0.951.15第三節(jié)涂膜的干燥與固化涂料的成膜過程就是將涂覆到被涂物表面的涂料由液態(tài)(或粉末狀),轉(zhuǎn)化為無定形薄膜的過程。這一過程也稱作涂料的固化或涂料的干燥。一、涂料的成膜機理(一) 溶劑揮發(fā)型在這類涂料的

10、干燥成膜過程中不發(fā)生顯著的化學變化,溶劑揮發(fā)后殘留涂料組份形成涂膜。硝基漆、過氯乙烯漆都屬于這種類型,揮發(fā)過程包括下述兩個階段:第一階段是緊接涂裝后大量自由溶劑的揮發(fā)。第二階段是與成膜物連結(jié)比較牢固的殘余溶劑的揮發(fā)。(二) 乳液凝聚型乳液是指細微的樹脂粒子(直徑在0.11mm之間)以非均相的方式分散于連續(xù)相即介質(zhì)中的涂料體系。根據(jù)連續(xù)相介質(zhì)的不同,可分為水分散體和非水分散體,它的干燥就是這些樹脂微粒的凝聚成膜。這個過程與溶劑揮發(fā)同時發(fā)生,其間也沒有顯著的化學變化。(三) 縮合反應型由大分子量的具有線型分子鏈結(jié)構(gòu)的樹脂通過縮合反應形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而固化成膜。屬于這一類型的有酚醛樹脂。氨基醇酸樹脂

11、、脲醛樹脂等。下面以氨基醇酸烘漆為例說明其機理:(四) 聚合交聯(lián)型聚合交聯(lián)型涂料:靠聚合反應形成高分子化合物涂膜的涂料。特點是這種涂料施工時是低分子量的不飽和單體或其低聚物,干燥固化時發(fā)生聚合反應而形成高分子涂膜。常見的有環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚氨酯樹脂涂料。聚合交聯(lián)型涂料又可分成下列幾種情況:1. 樹脂與單體的自由基聚合2. 兩種低聚合度樹脂的聚合交聯(lián)3. 氧化聚合型4. 輻照聚合型二、涂膜的干燥方式干燥過程可分為三個階段:1. 指觸干(表干):涂層在被涂物表面經(jīng)一段時間后首先達到表干階段。其特征是用手指輕觸涂膜,涂膜不附在手指上。2. 半硬干:表干后,溶劑揮發(fā)至基本完全,達到半硬階段。

12、其特點是用手指輕按涂膜,在涂膜上不留有指痕。3. 干透:涂膜達到完全干燥階段。其特征是用手指強壓涂膜不留下指紋,用手指快速劃過涂膜,不留下劃痕。涂膜的干燥方式可分為:1. 自然干燥自然干燥是指將涂膜放置在大氣中常溫下干燥固化。習慣又稱自干或氣干。自然干燥僅適合于揮發(fā)型、乳液凝聚型、氧化聚合型及某些外加固化劑的聚合型涂料。2. 加熱干燥加熱干燥可分為烘烤干燥和強制干燥。烘烤干燥是指對烘烤型涂料的加熱干燥,即對不加熱就不能干燥的涂料的加熱干燥。對能自然干燥的涂料進行加熱以促進干燥,縮短干燥時間,則稱作強制干燥。按烘烤溫度,加熱干燥可分為低溫(150)三段。表2.2加熱干燥3個溫度范圍分段溫度范圍適

13、用涂料低溫150電泳涂料、粉末涂料、某些有機硅樹脂涂料3. 照射干燥照射干燥分為紫外光固化和電子束固化。紫外光固化用的是波長在300450nm之間的近紫外線,含有光敏引發(fā)劑的涂膜受照射后產(chǎn)生游離基引發(fā)聚合反應。第三章涂料的基本組份涂料一般由主要成膜物質(zhì)(油料、樹脂)、次要成膜物質(zhì)(顏料、填料)、輔助成膜物質(zhì)(助劑)和揮發(fā)物質(zhì)組成。涂料組成中不含顏料和填料的透明體稱為清漆,含有顏填料的不透明體稱為色漆(磁漆、調(diào)合漆、底漆),加有大量體質(zhì)顏料的稠厚漿狀體稱為膩子。第一節(jié)油一、 油的組成主要成分是甘油的三脂肪酸酯,其結(jié)構(gòu)如下:其中R1、R2、R3是脂肪酸基,主要的脂肪酸有:硬脂酸CH3(CH2)16

14、COOH油酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH亞油酸CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH桐油酸CH3(CH2)3CH=CHCH=CHCH=CH (CH2)7COOH亞麻酸CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH二、油的質(zhì)量碘值:表征油的干性的主要指標,也就是表征油中雙鍵含量多少。定義:100克油所能吸收碘的克數(shù)。以油酸為例:故油酸的碘值為:三、油的種類根據(jù)干燥性能和碘值,油可分成干性油、半干性油和不干性油三大類。1. 干性油碘值在140以上,油分子中平均有六個雙鍵以上。特征:在空氣中就能被氧化干燥成幾乎不溶于有機溶劑、

15、加熱不軟化的膜。代表性的有桐油、亞麻仁油、梓油和蘇籽油。2. 半干性油碘值在125140,平均一分子中有46個雙鍵。特征:其涂膜能在空氣中干燥但速度慢,漆膜軟,易溶于有機溶劑,漆膜變黃性小,適于制白色或淺色漆。常用的有豆油、玉米油、葵花籽油、棉籽油3. 不干性油碘值在125以下,平均一分子中4個雙鍵以下。特征:在空氣中不能氧化干燥成膜。適合于制造合成樹脂或氨基醇酸烘漆及增塑劑等。主要品種:蓖麻油、椰子油第二節(jié)顏料與體質(zhì)顏料2.1、顏料的基本性質(zhì)顏料:通常是粉狀,不溶于分散介質(zhì)的有色物質(zhì),由于它有光學、保護、裝飾等性能而用于涂料中。體質(zhì)顏料:通常是白色或略帶顏色的折射率1.7的一類顏料。顏料的作

16、用:1. 使涂膜具有色彩。2. 使涂膜能遮蓋起被涂的表面。3. 增加涂膜的強度。4. 改進涂膜的附著力。5. 提高涂膜的耐久性或耐候性。6. 降低光澤。7. 調(diào)整色漆的流動性和施工性能。8. 賦予涂膜某種特殊性能。顏料的一些性質(zhì):1. 顏色顏料的顏色屬于其光學特性之一。是可見光照射到顏料上以后,顏料吸收了一部分光波,反射了一部分光波,顏料的顏色就是這部分反射光刺激人的眼睛,在人的大腦中產(chǎn)生的一種感覺。使用顏色特性符合要求的顏料是配制出符合用戶指定色彩的色漆產(chǎn)品的最基本的條件。紫棕色是由氧化鐵紅加炭黑調(diào)配而成,但是必須使用帶有紫色相的氧化鐵紅,如果是黃相的氧化鐵紅是不能配制出標準的紫棕的。日本五

17、十菱輕型卡車的天蘭色是使用帶有紅色相的酞菁蘭調(diào)配的,如果使用帶有綠色相的酞菁蘭根本無法調(diào)配出來。所以顏料顏色是設(shè)計色漆裝飾性面色漆時至關(guān)重要的一項指標。2. 遮蓋力顏料的遮蓋力是指在一種物體上涂覆色漆后,涂膜中的顏料能夠?qū)⒈煌扛驳谋砻嬲谏w起來,使其不能顯露的能力。常用遮蓋1平方米面積所需顏料的克數(shù),即克/米2表示。 顏料的遮蓋力越高,在色漆中相對用量就越少,對色漆綜合性能指標的平衡就越方便。如既要達到一定的遮蓋力要求,又要能保證一定的光澤就是一例。對于價格較高的顏料,其原料單價和其達到相同遮蓋力的實際用量的綜合,才能反映其真實的原料成本。顏料的遮蓋力也屬于顏料的光學性質(zhì)之一。其遮蓋力的光學本質(zhì)

18、是顏料和其周圍介質(zhì)和的折光率之差。當顏料的折光率小于或等于周圍介質(zhì)的折光率時,顏料就沒有遮蓋力。當顏料的折光率大于周圍介質(zhì)的折光率時,才有遮蓋力。差值越大遮蓋力越高。碳酸鈣 水空氣 折 光 率1.581.331.003. 著色力和消色力顏料的著色力也稱著色強度。是表征一種顏料和另一種顏料混合時,該顏料顯現(xiàn)其自身顏色的能力,通常以白色顏料為基準來衡量彩色顏料和黑色顏料對白色顏料的著色力。由于顏料的著色力都是依據(jù)標準的檢測方法與其自身標準樣品的著色力相比較而得的,所以都是用“%”來表示。消色力是用來判斷白色顏料著色力的指標,它是指白色顏料抵消其它顏料色光的能力。應當指出的是顏料的著色力(消色力)除

19、了決定于自身的特性指標,如粒徑大小、折光率等等外,還與色漆制造時對顏料的研磨分散程度有關(guān),即研磨分散程度越高,同一種顏料顯示的著色力也相對高。基于這個概念,可以獲得以下三點認識:比較兩種顏料的著色力(或消色力)一定是對其進行同等研磨分散程度下進行的。觀察在標準研磨分散程度下顏料所顯示的著色力(或消色力),可以作為評價該顏料分散性能好壞的一種方法。對價格昂貴的顏料,使用精細的研磨分散設(shè)備,制成分散程度高的漆漿,使其著色力充分發(fā)揮出來,以減少其相對用量,也是降低色漆原料成本的途徑之一。4. 濕潤性和分散性在色漆制造過程中,顏料的濕潤性是指顏料與漆料的親合性。分散性是指顏料顆粒在漆料中均勻分布的能力

20、。選用濕潤性和分散好的顏料納入色漆配方,是縮短研磨漆漿分散時間或獲得高精度研磨漆漿的途徑之一。它將直接影響到色漆的生產(chǎn)效率,能量消耗、研磨漆漿的穩(wěn)定性、漆液的流動性的漆膜的表面狀態(tài)。5. 密度密度是指單位體積內(nèi)所含顏料的質(zhì)量。單位可用克/厘米3表示。由于顏料是松散的粉狀物質(zhì),顏料粒子之間存在著空隙,所以其體積是堆積體積,相對應的密度則為堆積密度。將密度大的顏料用于色漆配方時,需要注意防止顏料沉淀結(jié)塊問題。6. 耐光性和耐候性顏料的耐光性和耐候性是衡量顏料應用于戶外用色漆中的適用性的一項重要指標耐光性是指顏料和含有顏料的應用體系在日光照射下,保持其顏色的能力。耐候性是指其抵抗大氣中化學及物理因素

21、(包括光照)而保特其顏色的能力。設(shè)計戶外用色漆產(chǎn)品的配方時,選用耐光性和耐候性符合要求的顏料是保證色漆產(chǎn)品性能可以滿足特定要求的一個十分關(guān)鍵的問題。 7. 耐熱性顏料的耐熱性是色漆中的顏料在烘烤聚合成膜過程中或色漆涂膜直接接觸熱源時,所能承受的最高溫度。這是設(shè)計烘烤聚合型色漆或要求涂膜在一定溫度下工作的色漆配方時,選擇顏料時需要考慮的一項指標。顏料干粉耐熱性的測定可依GB l7l6-79進行。8. 耐水性顏料的耐水性是保持其不受水侵蝕的能力。耐水性差的顏料用于溶劑色漆時,會導致涂膜質(zhì)量下降,涂膜防腐蝕能力下降和造成涂膜剝落的缺陷。顏料分子結(jié)構(gòu)中親水基團的存在、水溶鹽含量偏高或水溶性表面處理劑的

22、包覆,都會造成它的耐水性不良。 9. 無毒無公害性出于對人體健康及環(huán)境安全的考慮,在色漆配方設(shè)計時,對顏料毒性及安全性的要求會越來越高,選用有利人體健康及環(huán)境安全的顏料產(chǎn)品是設(shè)計色漆配方是需要自覺并嚴肅對待的問題。尤其對于防銹顏料這一問題更為突出。發(fā)展無毒無公害的顏料應該是顏料工業(yè)的一個重要方向。2.2、顏料的種類:顏料的品種繁多,可以按用途,分為四大類。著色顏料;體質(zhì)顏料;防銹顏料;特種顏料。一、著色顏料(一)白色顏料白色顏料有鈦白、鋅鋇白、鋅白和銻白,高聚物空心微球也是很好的白色顏料。1. 鈦白(TiO2)一種應用最廣泛的白色顏料,其特點是白度高,著色力和遮蓋力好,化學穩(wěn)定性、耐熱性和耐候

23、性優(yōu)良。分為金紅石型和銳鈦型兩種。1) 金紅石型(折光指數(shù)2.76)耐候性好,不粉化,適合于戶外用涂料。2) 銳鈦型(折光指數(shù)2.55)穩(wěn)定性、耐候性、粉化性都不及金紅石型,適用于室內(nèi)涂料。2. 鋅鋇白(立德粉, BaSO4 ZnS)化學性質(zhì):耐堿,但遇酸分解,放出H2S。遮蓋力強,遇光易變暗,耐候性差。3. 鋅白(ZnO)優(yōu)點:耐光、耐熱、耐候性好,不粉化,可用于戶外漆。缺點:遮蓋力差。鋅白鋅鋇白鈦白。具有堿性,制漆后有變稠傾向。有一種含Pb的ZnO,是ZnO與堿式PbSO4的混合物,防銹性能比ZnO好,可用于底漆中。納米ZnO可殺菌。4. 銻白(Sb2O3)遮蓋力僅次于鈦白,外觀潔白,粉化

24、性較立德粉好,耐熱性好,用于防火漆中。機理是高溫下和含氯樹脂反應生成氯化銻,防止火蔓延。(二)黃色顏料1. 鉻黃(鉛鉻黃)其主要成份是PbCrO4或是PbCrO4/xPbSO4的混合晶體,因制造條件和成份不同,顏色介于檸檬色桔黃色之間。優(yōu)點:1)遮蓋力和著色力好。隨鉻酸鉛含量增多,顏色愈深,遮蓋力愈好。2)在大氣中不粉化。缺點:1)在光作用下,顏色會變暗。2)遇H2S會反應出PbS,黑色且有毒。3)遇堿會轉(zhuǎn)變成桔鉻黃,故不宜與堿性顏料共用。4)鉛化合物對干性油有催干作用,應注意。2. 氧化鐵黃(鐵黃,F(xiàn)e2O3 H2O)遮蓋力好,著色力強,耐光,耐堿。大量用于建筑材料。3. 鎘黃(CdS)顏色

25、非常鮮艷,耐光,耐熱,耐堿。不足:1)不耐酸;2)遇潮氣易粉化;3)遮蓋力和著色力不如鉻黃;4)價貴。適于制耐高溫涂料。(三)綠色顏料1. 氧化鉻綠(Cr2O3)特點:不溶于酸堿,耐SO2、H2S氣體侵蝕。耐光、耐候性好,耐熱,耐溫可達700。缺點:遮蓋力差,著色力更差些,在涂料中用得不多。適于耐化工大氣和耐酸霧涂料。高溫漆,如搪瓷。2. 鉻綠PbCrO4xPbSO4yFeNH4Fe(CN)6由鉻黃與鐵藍拼混而成。有良好的遮蓋力和強的著色力。不耐堿。用途廣。(四)藍色顏料1. 鐵藍MxFeyFe(CN)62nH2O,其中M代表鉀或銨。特點:著色力強,耐光性好,耐酸性好。缺點:遮蓋力稍差,耐堿性

26、差,不宜與堿性顏料合用。質(zhì)地堅硬,不易研磨,表面處理后可提高研磨分散性。遇油極易引起自燃,尤其是要調(diào)漿研磨過程中。等顆粒全部被油潤濕后才安全。2. 群青(3Na2O3Al2O36SiO22NaS)特點:耐光,耐熱,耐堿,可抵消白漆中黃相而提白。缺點:著色力和遮蓋力稍差,在涂料中易沉底或飄浮,故宜單獨做成色漿。(五)紅色顏料1. 鐵紅(氧化鐵紅,F(xiàn)e2O3)特點:耐光,耐候,耐化學穩(wěn)定性均好,價格低廉??捎糜诿嫫幔罅坑糜诘灼?。2. 鎘紅(3CdS2CdSe)特點:色澤鮮艷,著色力、遮蓋力、耐光性、耐候性、耐熱性、耐硫性均好。價格昂貴,僅供耐高溫漆用。3. 鉬鉻紅化學成份:PbCrO4: 758

27、5%; PbMoO4: 1015%; PbSO4: 310%特點:無機顏料中是顏色較鮮艷,著色力較強,耐光性和耐熱性好。可與其他有機顏料混合應用,能得到適當色彩的紅色。(六)黑色顏料1. 炭黑涂料用炭黑為色素炭黑。特點:遮蓋力高,著色力強,耐光、耐候性顏料中最好,化學性能穩(wěn)定,耐酸、耐堿、耐高溫,故是最通用黑色顏料。2. 鐵黑(Fe3O4)特點:著色力強,遮蓋力低,對光和大氣穩(wěn)定,耐堿,用于涂料可以增強涂膜的機械強度,且有一定防銹能力。當金屬涂膜要求有一定機械強度,可以用鐵黑代替炭黑。(七)金屬顏料1. 鋁粉(俗稱銀粉)鱗片狀,厚0.12m,直徑1200m。浮型:經(jīng)表面處理后具有漂浮性,在成膜

28、過程中可平行排列于表面,顯示出金屬光澤,并有屏蔽效應,主要用于防腐蝕涂料的面漆。非浮型:表面張力較高,不能漂浮于表面,但在漆膜下層可平行定向排列,主要作金屬閃光漆用。2. 銅粉(俗稱金粉)由鋅銅合金制成的鱗片狀粉末,鋅銅比例不同,可制成不同顏色的金粉,主要用于裝飾。(八)有機顏料優(yōu)點:顏色齊全;色澤鮮艷;著色力強。缺點:遮蓋力較差。二、體質(zhì)顏料特點:價廉。作用: 降低成本。 增加顏填料體積比例。 輕質(zhì)品種懸浮力好,可防止比重大的顏料沉淀。 組織細膩可改善涂膜的流平性、打磨性、涂刷性。 在高顏料份的底漆和膩子中可提高涂膜的機械強度。品種1. 碳酸鈣(CaCO3) 用于建筑涂料及低檔漆中天然:重質(zhì)

29、碳酸鈣(大白粉,石粉)是石灰石粉末;人造:輕質(zhì)碳酸鈣(沉淀碳酸鈣)2. 硫酸鋇(BaSO4)天然:重晶石粉;人造:沉淀硫酸鋇穩(wěn)定性好,耐酸堿,廣泛用于調(diào)合漆、底漆和膩子中。3. 滑石粉(3MgO4SiO2H2O)化學穩(wěn)定性好,可提高漆膜附著力,增加觸變性,防止顏料沉淀結(jié)塊。4. 高嶺土(瓷土,Al2O32SiO22H2O)耐堿,耐稀酸,多用于底漆、水性漆,可防止顏料沉淀。5. 云母粉(K2O2Al2O36SiO22H2O)天然,薄片狀,用于涂料可以明顯降低漆膜透氣、透水,提高漆膜堅韌性,防止開裂、粉化。增加漆膜耐久性??捎糜诜阑?、防水涂料和紅外涂料。6. 二氧化硅(SiO2)石英粉:易沉淀,漆

30、中不用。 硅藻土:化學性質(zhì)穩(wěn)定,用作消光劑、增稠劑。三、防銹顏料(一)無機鹽類1. 紅丹(Pb3O4):傳統(tǒng)的防銹顏料,它與亞麻油配合的防銹漆,防銹性能很好。缺點:毒性大。2. 堿式硅鉻酸鉛(PbOCrO3SiO2)利用緩蝕性鉛鹽和浸出的鉻酸鹽離子使金屬得到保護,毒性比紅丹低,應用于水下防銹良好。3. 磷酸鋅(Zn3(PO4)2) : 特點:白色,無毒。4. 鋅鉻黃: 堿式鉻酸鋅與堿金屬的鉻酸鹽形成的復雜化合物。用于防銹底漆中。5. 四鹽基鉻酸鋅(ZnCrO44Zn(OH)2)用于磷化底漆(二)金屬防銹顏料1. 鉛:由于保護性表面氧化物及其鹽類薄膜的形成所以能耐化學試劑,常以亞麻油為基料,用于

31、鋼鐵表面。2. 鋁:浮型,在涂膜表面形成致密膜,對濕氣有較好屏蔽作用。3. 鋅:主要用于制備保護鋼材結(jié)構(gòu)的富鋅底漆。因鋅粒子是犧牲陽極,加入量應多以保證粒子間、粒子與底材間充分接觸。四、特種顏料1. 珠光顏料 云母鈦:以云母為基片,用二氧化鈦進行包膜形成的珠光顏料。2. 熒光顏料:具熒光性質(zhì)的染料(大都有蒽環(huán)結(jié)構(gòu)),以樹脂處理后成為不溶性帶色顏料,并具熒光現(xiàn)象。3. 示溫顏料:可逆性變色顏料在受熱時發(fā)生了一定程度的改變,如復鹽的變體、結(jié)晶水的失去。e.g. CoCl122C6H12N410H2O 粉紅色35天藍色第三節(jié)溶劑溶劑是溶解基料(樹脂部分)和改善涂料粘度的揮發(fā)性液體。助溶劑是本身不能溶

32、解所用的基料,但在一定數(shù)量范圍內(nèi)與溶劑(真溶劑)混合使用,可以提供一定程度的溶解能力,并可影響涂料的其它性能。 e.g. 二甲苯對中、高分子量環(huán)氧樹脂是助溶劑。稀釋劑是不能溶解所用的基料,也無助溶作用,但在一定數(shù)量范圍內(nèi),可以與真溶劑及助溶劑混合使用,起到稀釋作用同時達到降低成本的目的。 e.g. 乳膠漆中的水;選擇涂料溶劑應考慮的因素:對基料的溶解性。蒸發(fā)速率。價格。毒性及氣味。一、溶劑對基料的溶解性1. 相似相溶甲苯、二甲苯溶解烴類樹脂; 酯類、酮類溶解含氧樹脂2. 溶解度參數(shù)Hildebrand提出:溶解度參數(shù)匹配則溶解。溶解度參數(shù)定義:內(nèi)聚能密度的平方根。即E1、E2分別代表每摩爾溶劑

33、與聚合物的內(nèi)聚能;V1、V2分別代表溶劑與聚合物的摩爾體積。從熱力學觀點看,對于一個溶解過程是否能自動進行,主要看其混合自由能是否減小,即GM0 GMHMTSM而N1、N2為溶劑與聚合物的摩爾分數(shù)。SM為混合熵,在溶解過程中,總是增大的,即SM0;如果要GM小,則要求盡量小,所以12應盡量小。對于高聚物和有機溶劑的非極性分子體系,當121.31.8時,就可以估計為能夠溶解。e.g.1 已知PSt的8.59.3,能否溶于丁酮。在苯、甲苯及氯仿中可否溶解?答:丁酮9.3;小于1.31.8 可溶苯、甲苯及氯仿的1分別為9.2、8.9和9.7,12的差值的絕對值分別為0.2、0.5和0.3,小于1.3

34、1.8,可溶。e.g.2 已知天然橡膠的2平均值為8.2,正已烷的1為7.3,可以很好地溶解天然橡膠,但若加入適量的甲醇可以使其溶解增強,試求甲醇的最佳加入量是多少?答:設(shè)甲醇所占的體積分數(shù)為X,甲醇的1為14.6;混合溶劑的溶解度參數(shù)為:m14.6X+7.3(1X)欲使此混合溶劑對天然橡膠有最大的溶解能力,混合溶劑和天然橡膠的溶解度參數(shù)最好是相同,即m8.2,代入上式得: 8.214.6X+7.3(1X)解些方程得X0.125,即在正已烷中加入12.5%的甲醇(體積),所得的混合溶劑對天然橡膠的溶解力最強。3. 溶解度參數(shù)和氫鍵力Hildebrand的推導是限于非極性分子混合時無熱或吸熱的體

35、系,對于強極性分子構(gòu)成的體系,因為有氫鍵形成,則該推導結(jié)果就不甚合適了,美國Burrell在1955年將上述原則予以完善,使涂料工作者能對不同類型的體系較合理地判斷某一聚合物的溶解能力。他提出對每一種液體有兩個因數(shù)(或參數(shù))與液體的溶解能力有關(guān)。第一個因素是液體的氫鍵力。根據(jù)氫鍵力的強弱,Burrell將溶劑定量地分成3組:第一組:弱氫鍵(烴類、氯化烷烴,硝基化烷烴);第二組:中氫鍵(酮類,酯類,醚類和醇醚類)第三組:強氫鍵(醇類和水)設(shè)想以氫鍵程度表征平均值來定量氫鍵力,依其設(shè)定,弱氫鍵力平均值為0.3,中氫鍵力平均值為1.0,強氫鍵力平均值為1.7。且混合溶劑的氫鍵力的表征平均值,可以用下

36、式計算:混合溶劑的氫鍵力表征平均值1A+2B+式中1,2為溶劑A,B在混合溶劑中的體積分數(shù);B為溶劑A,B的氫鍵力表征平均值。根據(jù)Burrell提出的方法,當判斷一種樹脂在一種溶劑中是否溶解時,首先要確認該樹脂和溶劑的氫鍵力大小的等級,然后依據(jù)樹脂和溶劑在相同氫鍵等級內(nèi)的大小是否相近的原則,來判斷該樹脂在該溶劑中是否溶解。這樣就將分子極性及氫鍵力對溶解性的影響考慮在內(nèi)了。e.g.1 E-20環(huán)氧樹脂為中等氫鍵溶解度參數(shù),m為813,可溶于中等氫鍵溶解度參數(shù)的溶劑中,如醋酸正丁酯(m8.5),丙酮(m9.9),乙二醇單丁醚(m9.5)。但不能溶于強氫鍵的醇類中,如正丁醇(s11.4)和弱氫鍵的烴

37、類溶劑中,如二甲苯(p8.8)。能否溶于70%二甲苯30%正丁醇的混合溶劑中?解:混合溶劑的氫鍵力(0.70.3)+(0.31.7)0.8,屬于中等氫鍵力范圍。混合溶劑的溶解度參數(shù)M(0.78.8)+(0.311.4)10.5由計算結(jié)果可知,E20環(huán)氧樹脂和該混合溶劑屬同一氫鍵等級,而溶解度參數(shù)又相近,故E20環(huán)氧樹脂可以溶于該混合溶劑中。將氫鍵力和溶解度參數(shù)結(jié)合起來考慮的方法,預測的準確程度可以提高到95%。二、溶劑的蒸發(fā)速率一個好的涂料配方,溶劑的揮發(fā)速率不能太快,也不能太慢,兩者之間必須取得平衡。如果溶劑揮太快,那么涂膜既不會流平,也不會對基材有足夠的濕潤,因而不能產(chǎn)生很好的附著力。揮發(fā)

38、過于迅速的溶劑,還會導致由于迅速冷卻而使?jié)衲け砻娴乃羝鋮s而造成涂膜表面發(fā)白,嚴重者甚至影響正常噴涂成膜。 如果溶劑揮發(fā)太慢,不僅會延緩干燥時間,同時涂膜會流掛而變得很薄。如果溶劑組成在揮發(fā)過程中發(fā)生不理想的變化,就會產(chǎn)生樹脂的沉淀和涂膜的缺陷,因此溶劑的揮發(fā)速率是影響色漆施工質(zhì)量及涂膜質(zhì)量的一個重要因素。所以我們在設(shè)計色漆配方時,在選擇溶劑時要根據(jù)施工方法、氣候和環(huán)境選擇揮發(fā)速率適宜的溶劑或混合溶劑。對于混合溶劑還要注意保持“溶劑平衡”,溶劑平衡是指涂料在成膜過程中,混合溶劑的各組份揮發(fā)速率要與溶劑組成保持對應。 在溶劑配方中,不僅要考慮最初的揮發(fā)速率,也要考慮中間和最終的速率,以利流平,

39、防止流掛、條痕、桔皮、縮邊等漆膜弊病的出現(xiàn)。對于錘紋漆、皺紋漆的施工,控制溶劑的揮發(fā)更是影響成敗的關(guān)鍵。1. 溶劑揮發(fā)性的表達(1)曾用沸點高低來說明揮發(fā)的快慢,但會出現(xiàn)很大偏差。如Bp()相對揮發(fā)速率正丁醇1180.36乙酸正丁酯1251.0(2)相對蒸發(fā)速率即選定某一溶劑為標準(習慣上常選乙酸正丁酯,也有用乙醚的),把它的蒸發(fā)速率定為1。則溶劑的相對蒸發(fā)速率定義為:t90指在規(guī)定條件下,蒸發(fā)溶劑之量為90%所需的時間。之所以要采用蒸發(fā)溶劑總量的90%所需的時間,是為了避免蒸發(fā)過程中因溶劑與底材間相互作用而造成誤差。舉例:環(huán)氧樹脂的溶劑一般是70%二甲苯+30%正丁醇bp()相對揮發(fā)速率甲苯

40、1111.95二甲苯1350.68正丁醇117.10.45異丙醇82.52.05配制混合溶劑時,希望各組分相對揮發(fā)速率要與溶劑組成保持對應。如果溶解能力強的溶劑組分比其它組分揮發(fā)得快,則在干燥后期樹脂可能析出,涂膜表面產(chǎn)生顆粒。三、溶劑的粘度在涂料工業(yè)中我們不僅關(guān)心樹脂能否溶解在溶劑中形成均勻的溶液,同時也關(guān)心所形成的樹脂溶液粘度,即希望相同濃度(或固體份)的樹脂溶液粘度越低越好。這樣當達到相同的施工粘度時,漆液的固化含量較高,從而使施工效率提高,而揮發(fā)到大氣中的溶劑量少,對環(huán)境的污染較輕。溶劑通常是以如下兩種方式影響著樹脂溶液的粘度: 溶劑對高分子樹脂的溶解力; 溶劑自身的粘度前者的作用為人

41、們所普遍認識,而后者的作用往往為人們所忽視 對于高聚物的濃溶液(涂料工業(yè)所用樹脂溶液均為此類型),溶劑的溶解力越強,所形成的樹脂溶液的粘度越低。驚人的事實中:往往被人們所忽視的是,溶劑自身的粘度對樹脂溶液的粘度影響十分顯著,溶劑自身粘度相差不大于1mps時,會使樹脂溶液的粘度相差幾百甚至上千個mps。 因此,我們在配制任何一種涂料用樹脂溶液(漆料)或色漆產(chǎn)品時,為使其粘度能滿足預定的要求指標,在選擇溶劑時,除了選擇溶解力好的溶劑外,還要同時注意選擇粘度較低的溶劑,這樣才有利于獲得高固體低粘度的樹脂溶液或色漆產(chǎn)品。 四、溶劑的表面張力所謂“表面張力”應用于液體時指的是在液相和氣相之間形成一個單位

42、面積表面所需要的功?;蛘叨x為,在液體表面上垂直作用于單位長度線段上的表面緊縮力。所以表面張力的因次以JM-2或NM-1來表示。在涂料中“表面張力”是個重要的指標,低表面張力的漆料和低表面張力的色漆漆液無疑是有益的,表現(xiàn)在以下幾個方面:1、低表面張力的樹脂溶液(漆料),有利于對顏料的濕潤,便于顏料在漆料中分散,提高色漆制造時的研磨分散效率,并有利于漆漿的穩(wěn)定。2、低表面張力的色漆漆液有利于涂膜對底材的濕潤,因此便于涂膜的流平和提高涂膜對底材的附著力。3、高固體份的涂料的表面張力對其噴涂時霧化性能的影響比涂料粘度的影響更為重要。低表面張力的色漆漆液容易霧化,從而易于獲得滿意的涂膜。4、某些漆膜病

43、態(tài)也與漆液表面張力有關(guān),如陷穴、縮孔和鏡框效應(Picture Tramins)等。降低漆液的表面張力,可以使上述漆膜病態(tài)得到緩解。降低漆料和色漆漆液表面張力也是色漆配方設(shè)計時需要關(guān)注的一個重要問題。而色漆配方組成中的成膜物的表面張力都比較高,一般在3261mN/m,而各類溶劑的表面張力相對比較低。因此,在色漆配方中盡量選用低表面張力的溶劑是降低漆料和色漆漆液的一條重要途徑。 五、涂料工業(yè)常用溶劑舉例1. 烴類溶劑(1)溶劑汽油。主要成份烷烴(芳香烴約1518%)。200號溶劑汽油的蒸餾范圍:145200.揮發(fā)速度慢,可溶解大多數(shù)天然樹脂、油性樹脂和中長油度醇酸。(2)甲苯。揮發(fā)較快,用于硝基

44、漆、氣干型乙烯基樹脂漆,作氯化橡膠涂料混合溶劑組分。(3)二甲苯。中等蒸發(fā)速率,廣泛用于醇酸、乙烯基樹脂。氯化橡膠及PU涂料中。2. 醇類和醚類溶劑(1)乙醇:用于蟲膠清漆、PVB樹脂、硝基漆的混合溶劑(2)正丁醇:蒸發(fā)速率低,用于氨基樹脂、聚乙酸乙烯酯、丙烯酸樹脂,也用于硝基漆的助溶劑。(3)乙二醇單乙醚:揮發(fā)慢,常加到施工配方中改進施工性能。(4) 乙二醇單丁醚:揮發(fā)更慢,還用于乳膠漆作成膜助劑。近來發(fā)現(xiàn)乙二醇的這類衍生物毒性太大,其代用品是丙二醇的單醚或醚酯。3. 酯類、酮類溶劑(1)丙酮:揮發(fā)快,溶解力強。各種乙烯共聚物和硝化纖維的溶劑,也可適量加入其他混合溶劑中,改善涂料及涂膜性能。

45、(2)甲乙酮(MEK):揮發(fā)快,溶解力強,常與溶解力低的溶劑混合使用,改善成膜性、施工性,用于乙烯基共聚物、環(huán)氧樹脂、PU。(3)乙酸乙酯:揮發(fā)快,溶解力低于酮,用于硝基漆,現(xiàn)在應用有擴大。(4)乙酸丁酯:揮發(fā)中等,用于硝基漆、PU等。4. 乙二醇乙醚乙酸酯:揮發(fā)慢,溶解力強,用于PU、乙烯基樹脂、乙基纖維素漆。第四節(jié)輔助成膜物質(zhì)輔助成膜物質(zhì),一般用量都不多,有的用量很少,但對涂料質(zhì)量、成膜過程及最終涂膜的質(zhì)量性能有很大的影響,有的起關(guān)鍵作用。隨著對涂料的要求越來越高,助劑的發(fā)展成了制約涂料工業(yè)質(zhì)量的關(guān)鍵性因素,這已越來越成為我國涂料界的共識。涂料助劑從功能上劃分有:催干劑;生物活性添加劑;流

46、變性改進劑;顏料分散劑還有消泡劑,消光劑,流平劑,防沉降劑,抗結(jié)皮劑,防紫外劑等。一、催干劑氧化干燥型涂料中用。作用:能顯著提高固化速度,縮短涂料干燥時間。有催干作用的化合物不少,但廣泛應用的是環(huán)烷酸、辛酸、松香酸和亞油酸的鉛鹽、鈷鹽和錳鹽。由于鉛鹽的毒性,已經(jīng)出現(xiàn)了一些低毒、無毒的催干劑,如鋯催干劑,其特點是色淺、無毒,代替鉛催干劑改善涂膜的附著力、硬度、光澤及保光性,遇硫化物不褪色。缺點是價格高。一般認為催干劑能促進干性油主鏈上雙鍵的氧化,形成過氧化物,過氧鍵分解產(chǎn)生自由基,加速交聯(lián)固化。1. 鈷催干劑 特點:表面催干劑。單獨使用易發(fā)生表面很快結(jié)膜而內(nèi)層長期不干。常與Pb催干劑配合使用。用

47、量以金屬計0.1%以下。 最常見:環(huán)烷酸鈷。2. 錳催干劑 表面催干劑,但催干能力不及鈷,故有利于漆膜內(nèi)層干燥。缺點:色深,且有變黃傾向,不宜用于白色或淺色漆中。常用的:環(huán)烷酸錳。用量以金屬計0.3%以下。3. 鉛催干劑 內(nèi)層催干劑,常與Co或Mn催干劑配合,Pb與Co,Mn比為10:1。主要:環(huán)烷酸鉛,用量以金屬計0.5% 1% 可用鋯鹽代替鉛鹽。4. 稀土催干劑 兼具表干及底干。 主要組分為鈰羧酸皀。減少了Co的用量,取代Pb。二、生物活性添加劑1. 船舶防污涂料中用氧化汞、氧化亞銅、三丁基錫氧化物自拋光防污漆:甲基丙烯酸錫與不飽和單體共聚制成的高分子有機錫化合物,不僅揮發(fā)性極低,且有自拋

48、光作用。2. 水性乳膠漆用乳膠漆多數(shù)加有纖維素作為增稠劑,貯存過程中或漆膜在潮濕條件下易長霉。常用的殺菌防霉劑有:酚類:五氯酚鈉有機汞類:醋酸苯汞;有機錫類:三丁基錫;現(xiàn)在出現(xiàn)了生物活性添加劑。三、流變性改進劑通常用于溶劑型涂料的稱為觸變劑,用于乳膠漆中的稱為增稠劑。1. 常用觸變劑:氣相SiO2; 有機膨潤土2.常用增稠劑:(1)纖維素醚類:羧甲基纖維素鈉,乙基、羥乙基纖維素;(2)堿敏性丙烯酸聚合物增稠劑(3)聚環(huán)氧乙烷骨架的締合性增稠劑四、顏料分散劑顏料分散劑是一類表面活性劑,用來幫助促進顏填料的潤濕。即使有時分散潤濕良好,為了確保均勻地分散,也常使用分散劑,因為它們吸附在顏填料粒子表面

49、后,電排斥效應與位阻效應可防止重新凝聚。常用顏料分散劑1.聚電解質(zhì):主要用于水性涂料。有:聚丙烯酸鈉,苯乙烯順丁烯二酸共聚物的銨鹽2.低粘度硅油:用于溶劑型涂料。如:氨基烘漆。3.多元胺及醇胺類:丙二胺,適于陶土分散。2氨基2甲基1丙醇(AMP-95) Henkel 公司的Tenlo 70是好的碳黑分散劑。4.聚磷酸鹽:用于乳膠漆。三聚磷酸鉀,焦磷酸四鉀5.AB型嵌段共聚物:適用于多種顏料。A段:含多個極性基團,與顏料粒子表面化學基團結(jié)合,B段:分子量適宜,低極性或非極性聚合物鏈,能溶于有機溶劑或基料中。第四章醇酸樹脂第一節(jié)緒論一、定義:由多元醇(如甘油)、多元酸(如鄰苯二甲酸酐)與植物油(或

50、脂肪酸)制備的改性聚酯樹脂。二、優(yōu)點:與油基漆相比,醇酸樹脂有極大的優(yōu)越性:1、原料易得,工藝較簡單。2、性能優(yōu)越。在干性、附著力、光澤、硬度、保光性、耐候性等方面均大大勝過油性漆。3、便于改性??梢酝ㄟ^化學反應引進某些成份,制得各種性能優(yōu)良適于不同用途的改性醇酸樹脂。三、分類1.按改性油的性能分類:(1)干性油醇酸樹脂;(2)不干性油醇酸樹脂2.按油度分類 油度的定義:油用量在樹脂理論產(chǎn)量中的重量百分數(shù)。L:油度。Wo油用量。WR醇酸樹脂的理論產(chǎn)量。按油度,醇酸樹脂分為短、中、長三類:油度短3343中4359長5984圖4.1不同油度醇酸樹脂結(jié)構(gòu)示意圖。R代表脂肪酸第二節(jié)醇酸樹脂的合成一、反

51、應原理基本反應是醇酸酯化反應。1.脂肪酸法防止或抑制過度交聯(lián)的方法是引進單官能團脂肪酸。引進了單官能團脂肪酸的酯化反應,生成線型聚酯。第一階段:第二階段:脂肪酸的引入有以下好處:(1)防止或抑制過度交聯(lián)了。(2)打亂重復單元之間的規(guī)則結(jié)構(gòu),使樹脂的結(jié)晶程度下降,改進溶解性,成膜性變好,涂膜柔韌性增加。工藝中很關(guān)鍵的是如何獲得盡可能高的甘油一酸酯含量。2.醇解法醇解法的特點:工藝簡單,操作平穩(wěn)易控制。原料對設(shè)備腐蝕小。生產(chǎn)成本較低。第一階段第二階段醇解法中根據(jù)工藝的不同,分為溶劑法和熔融法。由于溶劑法具有酯化快,反應溫度低,產(chǎn)品質(zhì)量好,設(shè)備易清洗的優(yōu)點,故生產(chǎn)中以溶劑法為主。圖4.2溶劑法制醇酸

52、樹脂實驗室裝置1回流冷凝器;2溶劑層;3油水分離器;4水;5取樣口;6電加熱器;7燒瓶;8二氧化碳;9攪拌;10電機第三節(jié)醇酸樹脂配方設(shè)計一、Carothers凝膠化理論 Fav:平均官能度 e0:總當量數(shù);eA:酸當量數(shù);eB:醇當量數(shù);m0:總摩爾數(shù)。e.g.1 若等摩爾的甘油、苯酐、脂肪酸(1:1:1)進行酯化,則平均官能度 不會凝膠在酸、醇官能團非等當量的情況下,過量的一種成份必須計算其有效官能度。這時平均官能度即為平均有效官能度。平均有效官能度等于未過量組分官能團數(shù)(酸官能團數(shù))的兩倍除以體系中分子總數(shù)之商。根據(jù)卡氏公式:當設(shè)計一個醇酸樹脂時,最重要的是避免凝膠。我們可以直接用起始原料中的摩爾數(shù)和羧基的當量數(shù)的比值來估計。令該比值為K,K稱為工作常數(shù)。K=m0/eA當K1,表示反應到100%時凝膠。在實際配方設(shè)計時,為了便于控制反應,可設(shè)計K稍大于1;但也不能太大,因為多元醇太多必然引起聚合度下降,K值不要超過1.05。應注意的是:1. K值僅適合于溶劑法醇酸的配方設(shè)計。2. 熔融法生產(chǎn)醇酸,由于物料損失過多,K值必須作適當調(diào)整。3. 不同原料用于醇酸樹脂制備時,K也要調(diào)整。二、醇酸樹脂的配方計算醇酸樹脂配方計算包括兩個內(nèi)容:1. 給出了L(油度)、K(

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