涂料組成及其作用

1、 8.5 涂料 8.6 離子交換樹(shù)脂 8.5 涂料 以前叫做油漆，具有流動(dòng)狀態(tài)或粉末狀態(tài)的有機(jī)物質(zhì) 涂布在物體表面上經(jīng)干燥、固化或熔融固化形成一層均勻良好附著于物 質(zhì)表面上的薄膜 以合成樹(shù)脂為主要成膜物質(zhì) 隔熱涂料標(biāo)線漆形成涂膜的物質(zhì)，具有聚合活性的天然油脂加形成涂膜的物質(zhì)，具有聚合活性的天然油脂加工物，具有反應(yīng)活性的合成樹(shù)脂或線型高聚物工物，具有反應(yīng)活性的合成樹(shù)脂或線型高聚物成膜物質(zhì)不溶于所用介質(zhì)的有色或白色的高分散性物質(zhì)不溶于所用介質(zhì)的有色或白色的高分散性物質(zhì)顏料助劑包括增塑劑、催干劑、乳化劑、分散劑、固化劑等包括增塑劑、催干劑、乳化劑、分散劑、固化劑等對(duì)涂料的的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，干燥固化速度及

2、漆膜物理對(duì)涂料的的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，干燥固化速度及漆膜物理性質(zhì)產(chǎn)生影響性質(zhì)產(chǎn)生影響溶劑使成膜物質(zhì)均勻溶解，干燥后形成具有光澤的漆膜使成膜物質(zhì)均勻溶解，干燥后形成具有光澤的漆膜8.5.1 涂料的組成及其作用涂料的組成及其作用組成組成主要成分是漆酚涂刷于物體表面，在空氣中能自己干燥結(jié)成黑色硬膜。漆料油料天然樹(shù)脂主要是植物油，組成是脂肪酸三甘油酯。蟲(chóng)膠：能溶于醇、酮及堿溶液。松香：能溶于各種有機(jī)溶劑中并能與油混合。作用作用成膜物質(zhì)（按來(lái)源分）成膜物質(zhì)（按來(lái)源分）人造樹(shù)脂由天然高分子經(jīng)化學(xué)改性得到的產(chǎn)品，如硝酸纖維素，醋酸纖維素。合成樹(shù)脂具有反應(yīng)活性的低聚物：有些品種固化后生成交聯(lián) 密度過(guò)高的交聯(lián)高聚物，使

3、柔韌性差，因此需 改性 線性高聚物：a.流體狀態(tài)，增加塑性及溶解性，注 意平均分子量 應(yīng)適當(dāng)，以免溶液粘度過(guò)高。 b.高分散粉末狀態(tài)，難以在常溫下制成溶 液狀態(tài)的聚合物，如，聚乙烯。 顏料 使形成的漆膜具有某種色彩和遮蓋力，增加漆膜的機(jī)械強(qiáng)度，提高耐磨性，阻止紫外線在漆膜中的穿透力以延緩漆膜的老化進(jìn)程，提高耐候性，延長(zhǎng)使用期限。溶劑：能夠獨(dú)立溶解成膜物質(zhì)，如，石油溶劑-松香水等。稀釋劑：不能單獨(dú)溶解成膜物質(zhì)但能對(duì)已制成的成膜物質(zhì)溶液進(jìn)行稀釋?zhuān)赡の镔|(zhì)不沉降析出。溶劑和稀釋劑溶劑和稀釋劑催化油性漆在氧的作用下的聚合、交聯(lián)以及氧化反應(yīng)加快干燥成膜速度催干劑固化劑增塑劑用于活性低聚物的交聯(lián)固化的催

4、化反應(yīng)增加漆膜的柔韌性溶劑、稀釋劑揮發(fā)性： 揮發(fā)太快-漆膜干燥時(shí)間短，涂裝過(guò)程中涂料逐漸 變稠，不便施工。涂層流平性不好，表面先成膜造成表面產(chǎn)生皺皮。 揮發(fā)太慢-涂料流掛，涂層厚薄不均，且延長(zhǎng)干燥時(shí)間。助劑助劑 粉末涂料專(zhuān)用環(huán)氧 固化劑 二甲基咪唑氧化聚乙烯蠟 增塑劑異辛酸鈷 催干劑8.5.2涂料的分類(lèi) 組成形態(tài) 成膜物質(zhì)的分散狀態(tài)，是否含有顏料成膜物質(zhì)的類(lèi)別 干燥成膜機(jī)理涂料作用干燥后漆膜的外觀漆膜應(yīng)用領(lǐng)域8.5.3涂料性能與涂料成膜后漆膜的性能 涂料性能 顏色及外觀、粘度、細(xì)度、密度、潔皮性、觸變性、含固量、揮發(fā)速度、酸值、貯存穩(wěn)定性、活化期。 涂料成膜后性能涂料成膜后性能 柔韌性、沖擊強(qiáng)

5、度、硬度、附著力、耐水性、耐磨性柔韌性、沖擊強(qiáng)度、硬度、附著力、耐水性、耐磨性8.6 離子交換樹(shù)脂 是含有離子官能團(tuán)，其部分離子可與溶液中的同性電荷的離子進(jìn)行交換，具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的合成樹(shù)脂。通常為圓球狀顆粒。這種樹(shù)脂制成的膜片稱(chēng)為離子交換樹(shù)脂。包括陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、陰離子交換樹(shù)脂、螯合性離子交換樹(shù)脂、兩性離子交換樹(shù)脂、氧化還原樹(shù)脂等。8.6.1 離子交換樹(shù)脂的分類(lèi)交換離子的特性 陰離子交換樹(shù)脂、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂等功能團(tuán)酸或堿的強(qiáng)弱 強(qiáng)酸性離子交換樹(shù)脂、強(qiáng)堿性離子交換樹(shù)脂等帶官能團(tuán)種類(lèi)數(shù)目 單官能基離子交換樹(shù)脂、多官能基離子交換樹(shù)脂等離子交換樹(shù)脂顆粒宏觀結(jié)構(gòu) 凝膠型、大孔型等8.6.2離子交換樹(shù)脂的合

6、成 各種離子交換樹(shù)脂由高分子骨架及官能團(tuán)組成。其合成路線大多首先合成高分子骨架（高分子基體），然后通過(guò)化學(xué)反應(yīng)引入可進(jìn)行離子交換的離子基團(tuán)離子交換樹(shù)脂骨架 苯乙烯系、丙烯酸系、酚醛系、環(huán)氧系、乙烯吡啶系、脲 醛系、氯乙烯系其中苯乙烯系與丙烯酸系產(chǎn)量最大，現(xiàn)以苯乙烯系為例說(shuō)明苯乙烯系骨架的合成單體苯乙烯與適量二乙烯苯在自由基引發(fā)劑作用下行懸浮聚合。懸浮劑為水解度88%的聚乙烯醇、用量為0.1%0.5%或照相級(jí)明膠0.5%1.0%，也可用無(wú)機(jī)固體粉狀物碳酸鎂、磷酸鎂等為分散劑。水相與單體相比例為24:1.引發(fā)劑為過(guò)氧化二苯甲?；蚺嫉惗∏?。用量約為0.5%1%。產(chǎn)品為圓球狀苯乙烯-二乙烯苯共聚物

7、，為交聯(lián)結(jié)構(gòu)，工業(yè)稱(chēng)白球質(zhì)丙烯酸系骨架的合成l單體丙烯酸酯進(jìn)行上述懸浮聚合得到圓球狀白球成分l為交聯(lián)丙烯酸酯，為凝膠型離子交換樹(shù)脂原料。不飽l和單體如甲基丙烯與交聯(lián)劑二乙烯苯進(jìn)行自由基懸浮l聚合，直接合成弱酸性丙烯酸系陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。酚醛系骨架的合成酚醛具有三個(gè)活性點(diǎn)所以與甲醛反應(yīng)深入進(jìn)行以后得到交聯(lián)結(jié)構(gòu)的酚醛樹(shù)脂骨架。離子交換樹(shù)脂骨架上引入官能團(tuán)離子交換樹(shù)脂骨架上引入官能團(tuán)苯乙烯骨架上引入官能團(tuán)苯乙烯骨架上引入官能團(tuán)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的合成反應(yīng)圖一陰離子交換樹(shù)脂的合成反應(yīng)圖二圖一由交聯(lián)苯乙烯白球合成陽(yáng)離子交換樹(shù)脂反應(yīng)圖二首先將交聯(lián)聚苯乙烯白球與氯甲醚反應(yīng)合成甲基衍生物，再合成陰離子樹(shù)脂8.6.3

8、 離子交換樹(shù)脂性能交聯(lián)度 以生產(chǎn)白球時(shí)所用二乙烯苯重量百分?jǐn)?shù)衡量。以生產(chǎn)白球時(shí)所用二乙烯苯重量百分?jǐn)?shù)衡量。 交聯(lián)度提高則產(chǎn)品堅(jiān)硬而少?gòu)椥?，抗氧化性能交?lián)度提高則產(chǎn)品堅(jiān)硬而少?gòu)椥?，抗氧化性能提高。交?lián)度超提高。交聯(lián)度超10%-12%使官能團(tuán)引入困難使官能團(tuán)引入困難 不易滲透，而使產(chǎn)品使用過(guò)程中易破碎不易滲透，而使產(chǎn)品使用過(guò)程中易破碎凝膠型，孔徑約凝膠型，孔徑約1nm，孔隙率約，孔隙率約0%-6%；大孔；大孔型，孔徑約型，孔徑約100nm，孔隙率約，孔隙率約5%-50%。大孔。大孔樹(shù)脂孔隙中充滿(mǎn)水分子，姑樹(shù)脂內(nèi)離子遇活性樹(shù)脂孔隙中充滿(mǎn)水分子，姑樹(shù)脂內(nèi)離子遇活性基團(tuán)的距離縮短。基團(tuán)的距離縮短?？紫堵?/p>

9、（孔度）交換量穩(wěn)定性與使用壽命衡量離子交換樹(shù)脂的質(zhì)量。總交換量。工作或衡量離子交換樹(shù)脂的質(zhì)量?？偨粨Q量。工作或?qū)嵱媒粨Q量實(shí)用交換量化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、機(jī)械穩(wěn)定性、滲透力穩(wěn)化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、機(jī)械穩(wěn)定性、滲透力穩(wěn) 定性，抗干燥性，密度，顆粒大小，溶脹性，定性，抗干燥性，密度，顆粒大小，溶脹性，污染性污染性8.6.4 離子交換樹(shù)脂的選擇性及其應(yīng)用 離子交換樹(shù)脂可進(jìn)行離子可逆交換即可再生反復(fù)使用,但不同離子不同親和力即不同離子選擇系數(shù)（Ka)強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂 在不改變?nèi)芤褐锌傠x子濃度或PH值下脫除陽(yáng)離子，磺酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂多以鈉鹽形式進(jìn)行應(yīng)用。弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂 對(duì)多價(jià)金屬離子有高的選擇性。強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂 強(qiáng)堿a型:ClO4-CNS-I-HSO4-Br-CN-HSO3-NO2-BrO3-Cl-HCO3-CH3COO-F-強(qiáng)堿b型：H2SO4HOOC-COOHI-NO3-Cr2O42-Br-SCN-Cl-HCOOHCH3COOHF- 弱堿性陰離子交換樹(shù)脂 氯型樹(shù)脂 OH-SO42-CrO42-檸檬酸酒石酸NO3-AsO43-PO43-MoO42-CH3COO-I-Br-Cl-F- 游離堿（NH2)型 C6H5SO3H檸檬H2C