涂料化學(xué)課件：Course 1

1、工程碩士講稿復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系教育部先進涂料研究開發(fā)中心2016年度主講：汪長春涂料化學(xué) 目目 錄錄第一部分第一部分 預(yù)備知識預(yù)備知識第二部分第二部分 涂料基礎(chǔ)知識涂料基礎(chǔ)知識( (樹脂、溶劑、顏樹脂、溶劑、顏料和助劑料和助劑) )第三部分第三部分 涂涂層層的基本理論的基本理論第四部分第四部分 涂料涂料舉例舉例 定義：定義： 涂料是指一類應(yīng)用與物體表面且能結(jié)成堅韌保護涂料是指一類應(yīng)用與物體表面且能結(jié)成堅韌保護膜的材料。膜的材料。 Coatings, Paints, Varnish, Lacquer, 涂料，油漆，清漆，瓷漆等涂料，油漆，清漆，瓷漆等, 有機涂料范疇：有機涂料范疇： 有機涂料一

2、般是指成膜物為有機物有機涂料一般是指成膜物為有機物(Binder)的涂料，的涂料，象瓷漆象瓷漆(Porcelain Enamels)、電鍍涂層電鍍涂層(Electroplate)-銅、鎳、鋅就不在有機涂料之列，我們將不予以討論。銅、鎳、鋅就不在有機涂料之列，我們將不予以討論。 涂料科學(xué)是一門古老的科學(xué)。涂料科學(xué)是一門古老的科學(xué)。 涂料是科學(xué)與技術(shù)的完美結(jié)合體。它需要基礎(chǔ)科學(xué)的強涂料是科學(xué)與技術(shù)的完美結(jié)合體。它需要基礎(chǔ)科學(xué)的強有力的支持，同時也需要技術(shù)人員創(chuàng)造性的工作。有力的支持，同時也需要技術(shù)人員創(chuàng)造性的工作。Dr.Mitchell A. Winnik Professor of Chemist

3、ry , Toronto University Best knownin application of fluorescence Spectroscopy Editoral review board of Macromolecules, JPS, Langmuir, Canada Journal of Chemistry Patent: 11 Paper : Over 300 Award: 6 ( 4 in coatings field) 高分子研究的延伸，推動了高分子科學(xué)的發(fā)展！高分子研究的延伸，推動了高分子科學(xué)的發(fā)展！ 涂料與科學(xué)的真正結(jié)合開始于二十世紀(jì)二十年代。到目涂料與科學(xué)的真正結(jié)合開

4、始于二十世紀(jì)二十年代。到目前為止，涂料科學(xué)的發(fā)展并不成熟，涂料科學(xué)中仍有著許前為止，涂料科學(xué)的發(fā)展并不成熟，涂料科學(xué)中仍有著許多挑戰(zhàn)性的工作。人們需要進一步從科學(xué)上理解涂料本身多挑戰(zhàn)性的工作。人們需要進一步從科學(xué)上理解涂料本身的規(guī)律，同時應(yīng)力求解決擺在我們面前的幾大難題：的規(guī)律，同時應(yīng)力求解決擺在我們面前的幾大難題： 降低涂料對環(huán)境的污染；降低涂料對環(huán)境的污染； 全世界每年向大氣排放的揮發(fā)性有機物全世界每年向大氣排放的揮發(fā)性有機物(VOC)達達 2000 萬噸，其中萬噸，其中17.5約約350萬噸是涂料工業(yè)所為。因此，國外許多國家制定日益嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)，萬噸是涂料工業(yè)所為。因此，國外許多國家制

5、定日益嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)，例如美國工業(yè)涂料例如美國工業(yè)涂料VOC限量從限量從1990年的年的 420g/l 降至降至1993年的年的 340 g/l，2000年則年則進一步降至進一步降至250g/l. 降低能耗；降低能耗； 提高對金屬的保護功能。提高對金屬的保護功能。 現(xiàn)在涂料已在人們的生活中扮演著十分重要的角色，相現(xiàn)在涂料已在人們的生活中扮演著十分重要的角色，相應(yīng)科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展（應(yīng)科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展（高分子科學(xué)、膠體化學(xué)、流變學(xué)、高分子科學(xué)、膠體化學(xué)、流變學(xué)、光學(xué)等光學(xué)等）正為涂料的使用、生產(chǎn)和發(fā)展起著強大的支持作）正為涂料的使用、生產(chǎn)和發(fā)展起著強大的支持作用。用。 “Rust never sl

6、eep”全球鋼材腐蝕1,000Kg/秒 德國腐蝕損失 20 - 25 billion /a. (Source GfKorr)鋼材一直與水、氧氣及腐蝕介質(zhì)接觸, 腐蝕只能被控制、減弱. 腐蝕時刻發(fā)生且消耗資源腐蝕時刻發(fā)生且消耗資源20年代硝基纖維素年代硝基纖維素(Du Pont)，酚醛樹脂涂料，酚醛樹脂涂料30年代醇酸樹脂年代醇酸樹脂, 聚合物乳液聚合物乳液40年代環(huán)氧樹脂年代環(huán)氧樹脂(Ciba)50年代丙烯酸樹脂年代丙烯酸樹脂; 陽極電泳陽極電泳(Ford motor)和陰和陰 極電泳漆極電泳漆(PPG)60年代聚氨酯年代聚氨酯70年代粉末涂料年代粉末涂料80年代基團轉(zhuǎn)移聚合技術(shù)年代基團轉(zhuǎn)移聚

7、合技術(shù)(里程碑里程碑) (Du Pont)90年代活性自由基聚合技術(shù)年代活性自由基聚合技術(shù)1.2 涂料的功能涂料的功能裝飾作用裝飾作用保護作用保護作用 物體物體大氣中大氣中，陽光、水分、微生物陽光、水分、微生物鋼鐵生鋼鐵生銹、木材腐爛、水泥風(fēng)化。銹、木材腐爛、水泥風(fēng)化。 鋼鐵的腐蝕是世界上的最大浪費之一。鋼鐵的腐蝕是世界上的最大浪費之一。 有機材料防火；材料的防腐；古文物保護。有機材料防火；材料的防腐；古文物保護。色彩標(biāo)志作用色彩標(biāo)志作用 道路分道線、各種交通標(biāo)識標(biāo)志；道路分道線、各種交通標(biāo)識標(biāo)志； 工廠使用的化學(xué)管道、化工設(shè)備、危驗品容器、工廠使用的化學(xué)管道、化工設(shè)備、危驗品容器、各種壓縮氣

8、體鋼瓶等。各種壓縮氣體鋼瓶等。 特殊作用特殊作用 輸油管內(nèi)壁防結(jié)蠟涂料，防腐蝕，減少輸送阻力，提高輸送輸油管內(nèi)壁防結(jié)蠟涂料，防腐蝕，減少輸送阻力，提高輸送能力；能力； 示溫涂料可以得知罐內(nèi)和管道內(nèi)液體的溫度；壓電防腐涂料示溫涂料可以得知罐內(nèi)和管道內(nèi)液體的溫度；壓電防腐涂料等。等。 中國涂料的產(chǎn)量也與日俱增。中國涂料的產(chǎn)量也與日俱增。19901990年全國涂料產(chǎn)量為年全國涂料產(chǎn)量為84.584.5萬萬噸，噸，19951995年產(chǎn)量為年產(chǎn)量為169.5169.5萬噸，萬噸，19981998年全國涂料產(chǎn)量為年全國涂料產(chǎn)量為180180萬噸，萬噸，20022002年全國涂料產(chǎn)量為年全國涂料產(chǎn)量為201

9、.57201.57萬噸，首次突破萬噸，首次突破200200萬噸大關(guān)，銷萬噸大關(guān)，銷售收入為售收入為341.38341.38億元，已突破億元，已突破300300億元大關(guān)。中國涂料工業(yè)的產(chǎn)億元大關(guān)。中國涂料工業(yè)的產(chǎn)量，躋身世界涂料工業(yè)前量，躋身世界涂料工業(yè)前3 3名。名。 2013年我國涂料總產(chǎn)量達1303.3萬噸，同比增長3.58%；2015年，我國涂料總產(chǎn)量達1710.82萬噸，新增62.63萬噸，同比增長3.8%；銷售額達4142.2億元，新增274.6億元，同比增長7.1%；利潤總額為306.37億元，新增30.11億元，同比增長10.9%。1.3 涂料的組成涂料的組成 一般涂料主要由以下

10、四個組分組成。一般涂料主要由以下四個組分組成。 成膜物質(zhì)成膜物質(zhì)(Binder) 成膜物也稱粘結(jié)劑或基料，它是涂層中的連續(xù)相，成膜物也稱粘結(jié)劑或基料，它是涂層中的連續(xù)相，也是涂料最主要的成分。也是涂料最主要的成分。溶劑溶劑(Solvent) 溶劑通常為能溶解或分散成膜物的易揮發(fā)有機液溶劑通常為能溶解或分散成膜物的易揮發(fā)有機液體或水。體或水。 顏料和填料顏料和填料(Pigment) 顏料和填料顏料和填料-主要起遮蓋和賦色的作用，增強涂膜主要起遮蓋和賦色的作用，增強涂膜的保護性，亦可降低涂料成本的保護性，亦可降低涂料成本-涂料中也常添加一些透涂料中也常添加一些透明的不起遮蓋作用的無機物，這類材料常

11、被稱為填料。明的不起遮蓋作用的無機物，這類材料常被稱為填料。 顏料和染料顏料和染料? 助劑助劑(Additives) 助劑屬于輔助材料。如：催干劑、流平劑、防結(jié)皮助劑屬于輔助材料。如：催干劑、流平劑、防結(jié)皮劑、防沉劑、抗老化劑、防沉劑、抗老化 劑、防霉劑、固化劑、增塑劑等。劑、防霉劑、固化劑、增塑劑等。這些物質(zhì)一般不能成膜，但對基料形成涂膜的過程與漆這些物質(zhì)一般不能成膜，但對基料形成涂膜的過程與漆膜的耐久性起著相當(dāng)重要的作用。膜的耐久性起著相當(dāng)重要的作用。 1.4 涂料的分類和命名涂料的分類和命名 涂料的分類很復(fù)雜，沒有統(tǒng)一的分類方法。通常涂料的分類很復(fù)雜，沒有統(tǒng)一的分類方法。通常可根據(jù)成膜物

12、、溶劑、顏料、成膜機理及功能來分類?？筛鶕?jù)成膜物、溶劑、顏料、成膜機理及功能來分類。從成膜形式可分成兩大類：從成膜形式可分成兩大類： 反應(yīng)型涂料（熱固型樹脂（氣干或烘干）反應(yīng)型涂料（熱固型樹脂（氣干或烘干） 揮發(fā)型涂料（熱塑型樹脂）。揮發(fā)型涂料（熱塑型樹脂）。從溶劑也可分為兩大類：從溶劑也可分為兩大類： 溶劑型涂料（溶劑型涂料（A有機溶劑涂料，有機溶劑涂料，B水性涂料）水性涂料） 無溶劑型（無溶劑型（A粉末涂料，粉末涂料，B光敏涂料）光敏涂料） 從用途來分有：從用途來分有：建筑涂料，建筑涂料，汽車涂料，汽車涂料，卷材涂料，卷材涂料，容器（聽）涂料，容器（聽）涂料，塑料涂料，塑料涂料，紙張涂料等

13、。紙張涂料等。 命名原則：命名原則： 全名全名=顏料或顏色名稱顏料或顏色名稱+成膜物名稱成膜物名稱+基基本名稱本名稱 例如：例如： 紅紅醇酸醇酸瓷漆瓷漆 鋅黃鋅黃酚醛酚醛防銹漆防銹漆 最早的熱塑性油漆，固含量最早的熱塑性油漆，固含量 5 1952年年12月月倫敦?zé)熿F事件倫敦?zé)熿F事件 1954年年12月月洛杉磯汽車殺人案洛杉磯汽車殺人案 1966年制定了年制定了66法規(guī)法規(guī)(洛杉磯洛杉磯) 1971年美國環(huán)保局年美國環(huán)保局 Pb含量含量 1 1976年年 Pb含量含量 0.06 乳膠漆中，限制使用乳膠漆中，限制使用Hg，禁止使用乙二醇醚，禁止使用乙二醇醚和醚酯等有機溶劑和醚酯等有機溶劑 水性涂料

14、水性涂料 高固體分涂料高固體分涂料 無溶劑無溶劑( (液體液體) )涂料涂料 粉末涂料粉末涂料 有資料表明，在工業(yè)涂料中，上述有資料表明，在工業(yè)涂料中，上述4 4種種“低污染化低污染化”涂料的比例在北美涂料的比例在北美地區(qū)由地區(qū)由19921992年的年的5151發(fā)展到發(fā)展到20022002年的年的7474，歐洲從，歐洲從1992 1992 年的年的5151提高到提高到20022002年的年的7373，而亞太地區(qū)由，而亞太地區(qū)由19921992年的年的1818上升到上升到20022002年的年的3232。CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2C

15、H2CH2OHOCH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CHCHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2OHOCH3CH2CH2CH2CH2CH2CHCHCH2CHCHCH2CH2CH2CH2CH2CH2OHOCH3CH2CHCHCH2CHCHCH2CHCHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2OHOStearic acidOleic acidLinoleic acidLinolenic acidChapter 2.Chapter 2. 干性油和大漆干性油和大漆 天然成膜物。天然成膜物。 2.1干性油與油性涂料干性油與油性涂料 CHOCOR1OCOR2CHOCOR3 碘值碘值?

16、? 干性油干性油 140 140油油 半干性油半干性油 125-140 125-140 非干性油非干性油 125 2.2 為干性油為干性油; f在在1.5 - 2.2 為半干性油為半干性油干性油的干燥干性油的干燥 “氧化交聯(lián)氧化交聯(lián)” ROOHRO+OH. .RO.+CHCHCH2CHCHCHCHCHCHCH.+ROHCHCHCHCHCH+O2.CHCHCH CHCHOO.(1)(2)(3)CHCHCHCHCHCHCHCHCHCH+.CHCHCHCHCHCHCHCH CHCHCHCHCHCHCH.+RO.CHCHCH CHCHOR無催化劑無催化劑, ,緩慢緩慢( (幾天幾天) )! !1. 催

17、化劑催化劑(催干劑催干劑)鈷鹽和錳鹽鈷鹽和錳鹽, 降低分解活化能降低分解活化能.+.ROOH+Co2+Co3+RO+ OHROOH+ Co3+Co2+ ROOH+.- 桐油桐油酸：酸： 共軛雙鍵的交聯(lián)：共軛雙鍵的交聯(lián)：-皺紋漆皺紋漆CH3CH2CH2CH2CHCHCHCHCHCHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2OHOCH2CHCHCHCHCH2O2CHOOCHCHCH自由基自由基CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CHCHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2OHOOHH2SO3CH3CH2CH2CH2CH2CH2CHCHCHCHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2O

18、HO+CH3CH2CH2CH2CH2CHCHCH2CHCHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2OHO油脂的煉制：油脂的煉制： 吹吹制油制油(厚油厚油) 140150 C；通空氣通空氣 氧化聚合氧化聚合 熱聚合油熱聚合油(定油或熱煉厚油定油或熱煉厚油) 300320 C(非共軛油非共軛油) 225240 C(共軛油共軛油)改性油涂料：石油樹脂改性油涂料：石油樹脂, 酚醛樹脂酚醛樹脂, 苯乙烯樹脂等苯乙烯樹脂等 -無溶劑涂料無溶劑涂料, 高固體分涂料高固體分涂料.熱聚合熱聚合3OHOHRR CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3CH2CH2

19、CH2CH2CH2CH2CH2CHCHCH2CH2CH2CH2CH2CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CHCHCH2CHCHCH2CH2CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CHCHCH2CHCHCHCHCH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CHCHCH2CHCHCH2CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CHCHCH2CH2CH2CH2CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3漆酚的結(jié)構(gòu)漆酚的結(jié)構(gòu): : 成膜：成膜： 1 1、氣干成膜：、氣干成膜：顏色深顏色深 2 2、縮合

20、聚合成膜、縮合聚合成膜: : 顏色淺顏色淺 改性：改性： 優(yōu)點：高光澤、附著力強、耐水解、耐化學(xué)腐優(yōu)點：高光澤、附著力強、耐水解、耐化學(xué)腐蝕、絕緣蝕、絕緣( (木船木船) )。 缺點：干燥條件苛刻、顏色深、脆、黏度高、缺點：干燥條件苛刻、顏色深、脆、黏度高、易產(chǎn)生過敏。易產(chǎn)生過敏。提取漆酚提取漆酚, ,棄去其它成分棄去其它成分: :1. 1. 漆酚與醛反應(yīng)制備酚醛樹脂漆酚與醛反應(yīng)制備酚醛樹脂2. 2. 漆酚與苯乙烯等單體共聚漆酚與苯乙烯等單體共聚3. 3. 漆酚與環(huán)氧樹脂制備漆酚環(huán)氧漆酚與環(huán)氧樹脂制備漆酚環(huán)氧醇酸樹脂本質(zhì)是聚酯醇酸樹脂本質(zhì)是聚酯. . 優(yōu)點：成膜性能優(yōu)良，缺陷少。曾是最優(yōu)點：成

21、膜性能優(yōu)良，缺陷少。曾是最 大量的樹脂。大量的樹脂。 缺點：耐久性不如丙烯酸酯、聚氨酯缺點：耐久性不如丙烯酸酯、聚氨酯涂料等涂料等. .3.1 醇酸樹脂醇酸樹脂 組成：多元醇、二元酸、脂肪酸。組成：多元醇、二元酸、脂肪酸。油度油度(油長油長)油重量油重量/(原料重量生成水量原料重量生成水量) 100長油度長油度 60%中油度中油度 40-60%短油度短油度 1如果配方中醇是過量的：如果配方中醇是過量的： Pc=2/有效平均有效平均=2/(2 eA/M0 ) = M0/eA在設(shè)計配方時在設(shè)計配方時 1、避免凝膠、避免凝膠 2、切忌醇過量太多，分子量小、切忌醇過量太多，分子量小四種：四種：1、脂肪

22、酸法、脂肪酸法(a,b,d)2、醇解法、醇解法(b,c-d)3、酸解法酸解法(d,b-c)4、脂肪酸脂肪酸/油法油法(a,b,c,d)操作時又分為：操作時又分為：熔融法熔融法溶劑法溶劑法RCOOHCH2CHCH2OHOHOHCH2CHCH2OOOR1R2R2OOOa.b.c.d.1 1、分子量和分子量分布；、分子量和分子量分布； 分子量低，分布寬。分子量低，分布寬。2 2、脂肪酸（單元酸）；、脂肪酸（單元酸）； 通常為豆油酸。通常為豆油酸。3 3、多元醇；、多元醇； 甘油、季戊四醇及其二聚體，三羥甲基丙烷甘油、季戊四醇及其二聚體，三羥甲基丙烷4 4、多元酸；、多元酸； 鄰苯二甲酸、間苯二甲酸。

23、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸。 ( (鄰近基團效應(yīng)鄰近基團效應(yīng)) ) 醇酸樹脂具有較好的涂刷性和濕潤性，但強度、抗醇酸樹脂具有較好的涂刷性和濕潤性，但強度、抗化學(xué)性和耐候性較差?；瘜W(xué)性和耐候性較差。方法：方法：1 1、共混、共混 與硝基纖維素與硝基纖維素 2 2、烯類單體與醇酸樹脂中的雙鍵共聚、烯類單體與醇酸樹脂中的雙鍵共聚 與苯乙烯；甲基丙烯酸甲酯等。與苯乙烯；甲基丙烯酸甲酯等。3 3、利用官能團與醇酸樹脂接枝、利用官能團與醇酸樹脂接枝 氨基樹脂或含酸酐樹脂。氨基樹脂或含酸酐樹脂。酸值：酸值：5050左右左右1 1、通過配方設(shè)計制備水性醇酸。、通過配方設(shè)計制備水性醇酸。2 2、通過雙烯與馬來酸酐加

24、成。、通過雙烯與馬來酸酐加成。CHCHCHCH+OOOOOOCHCHCH2CHCHOOO+OOOCHCHCH CHCH高溫高溫醇酸樹脂聚酰胺醇酸樹脂聚酰胺 酰胺與酯基交換酰胺與酯基交換3.1.8 高固體分醇酸樹脂高固體分醇酸樹脂關(guān)鍵：關(guān)鍵：1、降低分子量、降低分子量2、使分子量分布變窄、使分子量分布變窄(?)塑料和纖維用聚脂：塑料和纖維用聚脂： 分子量高；部分結(jié)晶；線性；熱塑性。分子量高；部分結(jié)晶；線性；熱塑性。涂料用聚酯涂料用聚酯 分子量低；無定形；支化結(jié)構(gòu)；交聯(lián)。分子量低；無定形；支化結(jié)構(gòu)；交聯(lián)。特點：特點： 耐候性好；光澤高；硬度高；較好的彈性和附著力耐候性好；光澤高；硬度高；較好的彈性

25、和附著力用途：用途： 家具漆；汽車漆；卷鋼涂料和其它工業(yè)涂料。家具漆；汽車漆；卷鋼涂料和其它工業(yè)涂料。原料：原料：二元醇己二醇，新戊二醇等二元醇己二醇，新戊二醇等二元酸間苯二甲酸，己二酸二元酸間苯二甲酸，己二酸三元醇三羥甲基丙烷三元醇三羥甲基丙烷聚合時羥基過量聚合時羥基過量20203030，控制凝膠點。，控制凝膠點。3.2.2 端羧基聚酯端羧基聚酯 聚合時加入三元酸聚合時加入三元酸( (偏苯三酸酐偏苯三酸酐) )，獲得羧基封端的聚，獲得羧基封端的聚酯；主要用于烘漆和粉末涂料酯；主要用于烘漆和粉末涂料。( (兩步法兩步法) )酸值：酸值：40406060之間之間制備方法與水性醇酸相近制備方法與水

26、性醇酸相近3.2.4 高固體份聚酯高固體份聚酯控制因素：控制因素：1 1、分子量、分子量；2 2、分子量分布、分子量分布( (較困難較困難，分步法，分步法) )；3 3、官能團分布、官能團分布（2-32-3個功能基團）。個功能基團）。 定義：主鏈上含有不飽和雙鍵的聚酯。定義：主鏈上含有不飽和雙鍵的聚酯。 原料：原料：二元酸二元酸苯酐，馬來酸酐，富馬酸苯酐，馬來酸酐，富馬酸( (反式丁二烯酸反式丁二烯酸) )二元醇乙二醇，二元醇乙二醇，1,21,2丙二醇，丁二醇丙二醇，丁二醇 不飽和聚酯的固化：不飽和聚酯的固化： 不飽和聚酯苯乙烯引發(fā)劑不飽和聚酯苯乙烯引發(fā)劑CH3CH2CH CH2OHOHH2O

27、CH3CH2CH2CHO先低溫,后高溫 不飽和聚酯的使用壽命：不飽和聚酯的使用壽命：對于氧化還原體系，操作時間有限，采用方法：對于氧化還原體系，操作時間有限，采用方法：1 1、雙組分；、雙組分；2 2、加低溫自由基阻聚劑。、加低溫自由基阻聚劑。 空氣阻聚作用：空氣阻聚作用：表面發(fā)粘、發(fā)軟。表面發(fā)粘、發(fā)軟。1 1、氮氣或石蠟保護；、氮氣或石蠟保護；2 2、樹脂中加入吸氧的化學(xué)基團。、樹脂中加入吸氧的化學(xué)基團。4.1 簡介：簡介：l定義：一種含有氨基的單體和甲醛經(jīng)加成縮聚反應(yīng)定義：一種含有氨基的單體和甲醛經(jīng)加成縮聚反應(yīng)制得的樹脂。制得的樹脂。l制備：制備：RXNH2+HCHORXNHCH2OHOH

28、-H+H+ROHRXNHCH2OCH2NHXRRXNHCH2ORl用途：工業(yè)上脲醛樹脂黏合劑；涂料工業(yè)不直接使用，常作為交聯(lián)劑(好處？)。l常用交聯(lián)反應(yīng)：MNHCH2ORRMNHCH2ORP+POH+ROHMNHCH2ORRMNHCH2ORCPO+PCOOH+ROHMNHCH2ORRMNHCH2NHRCPO+PCONH+ROH4.2.1三聚氰氨的制備l雙氰氨法：l尿素法：CaC2+N2CaCN2+CCaCN2+22H2O+ 2CO2C2N4H4 + 2CaCO3C2N4H4NH3MPa10/300 Co2C3H6N66CO(NH2)2300 Co5MPaNNNNH2NH2H2N+3CO2+6N

29、H3NNNNH2NH2H2N+HCHO(過量)pH=9-10NNNNNNCH2OHHOCH2CH2OHCH2OHHOCH2HOCH2HCHO(適量) pH=9-10NNNNNNHHOCH2CH2OHHHOCH2HpH=2-3CH3OH(過量)NNNNNNCH2OCH3CH3OCH2CH2OCH3CH2OCH3CH3OCH2CH3OCH2CH3OH(過量) pH=2-3NNNNNNHCH3OCH2CH2OCH3HCH3OCH2H(I)(II)1、組成： 2、粘度，溶解度：3、交聯(lián)反應(yīng)：4、漆膜性能：5、貯存穩(wěn)定性：增加儲存時間，加潛催化劑增加儲存時間，加潛催化劑(?)l對甲苯磺酸鹽：l十二烷基磺

30、酸鹽：SO3-HNR3+CH3SO3HCH3+NR3SO3-HNR3+C12H25l二萘磺酸鹽衍生物：二萘磺酸鹽衍生物：l反反-2-羥基環(huán)己基對甲苯磺酸酯：羥基環(huán)己基對甲苯磺酸酯：l弱酸固化體系：弱酸固化體系：HSO3C9H19SO3HH19C19.2NR3OHOSO2CH3CHO+O+SO3HCH3RCOOH+R3NRCOO-R3NH+l甲醚化甲醚化MF： 甲醇揮發(fā)快，較活潑。用于醇酸樹脂交聯(lián)時，通常為120C，30分鐘。 在水性涂料中使用。l丁醚化丁醚化MF： 丁醇揮發(fā)慢，較穩(wěn)定。用于醇酸樹脂交聯(lián)時，通常為150C，30分鐘。 適合于在有機溶劑的涂料中使用。4.3.1 丙烯酰胺羥乙酸酯醚

31、丙烯酰胺羥乙酸甲酯甲醚(MAGME) 特點：雙鍵可以聚合或共聚； 甲酯和甲醚可以近一步交聯(lián)(包括自縮合，與羥基、羧基和酰胺基反應(yīng))。CH2CHCNHOCHOCH3COCH3O(MAGME)CHCNHOCHOCH3COCH3O+H2NRCHCNHOCHOCH3CNHRO+CH3OH4.3.2 2-羥基烷基酰胺：羥基烷基酰胺： 特點：酯化速度快；易于芳香族羧酸反應(yīng)； 不需催化劑。無甲醛，150C固化。 高溫下可以重排，固化環(huán)氧樹脂。C(CH2)4ONCNOCH2CHCH3CH2CHCH3CH3CHCH2CH3CHCH2OHOHOHOHRCNHCH2CH2OOHRCOCH2CH2ONH2NH+RCO

32、HORCOCH2CH2NH2ORCNHCH2CH2OHOCH3CH2CCH2OCCH2CH2ON34.3.3 多氮環(huán)丙烷衍生物多氮環(huán)丙烷衍生物(乳膠漆乳膠漆)4.3.4 碳二亞胺衍生物碳二亞胺衍生物(乳膠漆乳膠漆)RNCNR+RCOOHRNCCNHORORl特點： (1) 顏色淺，清漆透明度高，一般具有良好的保光保色性和耐候性； (2) 硬度高，附著力好，漆膜豐滿； (3) 固含量高，涂裝時排放溶劑大大低于熱塑性丙烯酸樹脂涂料 (4) 由于交聯(lián)產(chǎn)生大分子，耐熱性好，在180以下可長期使用； (5) 耐化學(xué)品性能好，對酸、堿、醇、油等穩(wěn)定，耐濕熱、耐鹽霧、抗霉 菌性優(yōu)于一般涂料； (6) 儲存穩(wěn)

33、定性好。 l用途：交通工具家用電器航空航天儀器設(shè)備道路橋梁 5.1.1 常用單體和聚合物的基本性質(zhì)：聚合物聚合物抗張強度抗張強度(psi)伸長率伸長率(%)Tg( C)MA10007509EA331800-22n-BA32000-56i-BA/-22t-BA/432-EHA/-82MMA90004105EMA5000765n-BMA100023020i-BMA/53t-BMA/1142-EHMA/-10甲基丙烯酸酯和丙甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯的不同點：烯酸酯的不同點：(1)(1)玻璃化溫度玻璃化溫度(2)(2)穩(wěn)定性穩(wěn)定性側(cè)基的影響側(cè)基的影響(3)(3)玻璃化溫度玻璃化溫度(4)(4)穩(wěn)定性穩(wěn)定

34、性l丙烯酸酯涂料的優(yōu)良性能來源于它的性能各異的單體。丙烯酸酯涂料的優(yōu)良性能來源于它的性能各異的單體。漆膜性質(zhì)漆膜性質(zhì)單體的貢獻單體的貢獻室外耐久性室外耐久性MMA, BMA, EA, BA硬度硬度MMA, EMA, MAA, AA, AN柔韌性柔韌性EA, BA, LMA,2-EHA抗水性抗水性MMA, St, 2-EHMA, LMA抗撕裂性抗撕裂性MAM, AN耐溶劑性耐溶劑性AN, VC, MAM, MAA光澤光澤St, 含芳環(huán)單體含芳環(huán)單體功能基團功能基團HEMA, HPMA, N-HMAM, GMA, AA, MAA, AM 熱固性丙烯酸樹脂的交聯(lián)是通過聚合物鏈上的功能基團來進行的，所

35、以聚合物鏈上的功能基團是決定采用何種交聯(lián)途徑的先決條件。一般來說，可進行交聯(lián)固化的丙烯酸酯可含有下列官能團： 含羧基丙烯酸樹脂的交聯(lián)：含羧基丙烯酸樹脂的交聯(lián)：NCH2OR+COHONCH2COO+ROH+COHOCOOCH2CH2NHCH2NCH2CH2CH2NCNR+COHOCOONCNOCH2HR(a)(c)(b) 含羥基丙烯酸樹脂的交聯(lián)含羥基丙烯酸樹脂的交聯(lián) :(d)CH2CHCH2O+COHOCOOCH2CHCH2OH(a)NCH2OR+HO+ROHNCH2ONNNNNNCH2OCH3CH3OCH2CH2OCH3CH2OCH3CH3OCH2CH3OCH2NNNNNNHCH3OCH2CH

36、2OCH3HCH3OCH2H( )( )12(b)CH2NCO+HOCNOCH2HOCNCNCNOOOCH2CH2CH2CH2CH2CH2NCOOCNCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2NCOOCNCH2CH2CH2CH2CH2CH2NCCONHONHCH2CH2CH2CH2CH2CH2NCOCH2CH2CH2CH2CH2CH2NCO( )( )12(c)CH2CHCH2O+HOOCH2CHCH2OHOOOO 含環(huán)氧基丙烯酸樹脂的交聯(lián)：含環(huán)氧基丙烯酸樹脂的交聯(lián)：(a)+CH2NH2RCHCH2ORCHCH2NHOHCH2RCHCH2OHRCHCH2NOHCH

37、2(b) 含酰胺基丙烯酸樹脂的交聯(lián)：含酰胺基丙烯酸樹脂的交聯(lián)：(a)RCHCH2ORCHCH2OROORNCH2OR+COH2N+ROHNCH2ONH CO 含含N-羥甲基丙烯酸樹脂的交聯(lián)：羥甲基丙烯酸樹脂的交聯(lián)：(a)NCH2OH 2CNH2H2NONCH2CNHHNONCH2(b)NCH2OH2NCH2OCH2N110oC 在熱固性丙烯酸酯涂料中，含羥基型丙烯酸樹脂是最為常用的一種在熱固性丙烯酸酯涂料中，含羥基型丙烯酸樹脂是最為常用的一種樹脂，其羥基主要來源于含羥基的丙烯酸酯單體，如丙烯酸羥乙酯樹脂，其羥基主要來源于含羥基的丙烯酸酯單體，如丙烯酸羥乙酯(HEA)(HEA)、丙烯酸羥丙酯、丙

38、烯酸羥丙酯(HPA)(HPA)、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)(HEMA)、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羥丙酯羥丙酯(HPMA)(HPMA)、丙烯酸、丙烯酸2-2-羥基丁酯羥基丁酯(2-HBA)(2-HBA)、丙烯、丙烯4-4-羥基丁酯羥基丁酯(4-HBA)(4-HBA)。熱固性丙烯酸酯用聚合物一般需要含熱固性丙烯酸酯用聚合物一般需要含1.51.5 6 6的的-OH-OH基作為交聯(lián)的官基作為交聯(lián)的官能團。能團。 羥基丙烯酸樹脂的分子量增大，一般對漆膜耐久性、物理機械性羥基丙烯酸樹脂的分子量增大，一般對漆膜耐久性、物理機械性能及防腐性能均有利。但是分子量受施工性能的制約很大，組成相同能

39、及防腐性能均有利。但是分子量受施工性能的制約很大，組成相同的情況下，分子量越大涂料的流平性越差，使涂層的光澤、清晰度下的情況下，分子量越大涂料的流平性越差，使涂層的光澤、清晰度下降。為了達到施工粘度所需溶劑量增加，提高了降。為了達到施工粘度所需溶劑量增加，提高了VOCVOC的排放。所以在保的排放。所以在保證涂層性能的情況下，盡量將分子量設(shè)計得低些。在高裝飾涂料中使證涂層性能的情況下，盡量將分子量設(shè)計得低些。在高裝飾涂料中使用的羥基丙烯酸樹脂的分子量一般小于用的羥基丙烯酸樹脂的分子量一般小于1000010000，羥基含量低，分子量還，羥基含量低，分子量還要大些。要大些。 確定單體組成，除考慮樹脂

40、玻璃化溫度之外，更重要的是涂料的性確定單體組成，除考慮樹脂玻璃化溫度之外，更重要的是涂料的性能要求。例如，外用涂料更多采用甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯，苯乙烯能要求。例如，外用涂料更多采用甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯，苯乙烯的用量不大于的用量不大于20%20%，在防腐蝕性要求較多的場合，采用疏水性的甲基丙，在防腐蝕性要求較多的場合，采用疏水性的甲基丙烯酸高碳酯，和苯乙烯等。甲基丙烯酸甲酯等甲基丙烯酸酯單體可改烯酸高碳酯，和苯乙烯等。甲基丙烯酸甲酯等甲基丙烯酸酯單體可改善在善在ABSABS等塑料上的附著力，所以等塑料上的附著力，所以ABSABS塑料用的丙烯酸樹脂含較多的甲塑料用的丙烯酸樹脂含較多的甲基丙烯酸

41、甲酯等單體；提高酯基的支化程度有利于涂層的流平。羥基基丙烯酸甲酯等單體；提高酯基的支化程度有利于涂層的流平。羥基單體中，伯羥基單體活性大。由它合成的樹脂在成膜過程中交聯(lián)速度單體中，伯羥基單體活性大。由它合成的樹脂在成膜過程中交聯(lián)速度較快，由仲羥基丙烯酸酯單體合成的樹脂，交聯(lián)反應(yīng)速度較慢，但利較快，由仲羥基丙烯酸酯單體合成的樹脂，交聯(lián)反應(yīng)速度較慢，但利于流平，可改善涂層外觀。于流平，可改善涂層外觀。 工藝：將組份工藝：將組份A A加入加入4 4升的反應(yīng)器中，通氮氣、攪拌、加熱至升的反應(yīng)器中，通氮氣、攪拌、加熱至140140，均勻滴加均勻滴加B B組份，約組份，約4 4小時滴加完，小時滴加完，C

42、C組份與組份與B B組份同時滴加，組份同時滴加，4.754.75小時加完，小時加完，C C組份加完后再保溫聚合組份加完后再保溫聚合2 2小時，降溫出料。小時，降溫出料。產(chǎn)品固體分為產(chǎn)品固體分為57.6%57.6%，酸值：，酸值：17.317.3，羥基含量：，羥基含量：3.15%3.15%（以固體分（以固體分計），粘度：計），粘度：70 cPa.s70 cPa.s， Mn=2192Mn=2192，Mw=5740Mw=5740。該產(chǎn)品用該產(chǎn)品用HDIHDI的三聚體或縮二脲為固化劑，可以制備耐擦傷性能優(yōu)的三聚體或縮二脲為固化劑，可以制備耐擦傷性能優(yōu)異的汽車漆。由于部分羥基丙烯酸酯單體采用丙烯酸異的汽

43、車漆。由于部分羥基丙烯酸酯單體采用丙烯酸4-4-羥基丁羥基丁酯，明顯提高固化速度，而且生成柔韌性的交聯(lián)點，提高了涂酯，明顯提高固化速度，而且生成柔韌性的交聯(lián)點，提高了涂層的耐擦傷性能。層的耐擦傷性能。實例（USP 6013739）l要求要求：固含量：固含量 65% 65%l影響丙烯酸酯涂料粘度的因素影響丙烯酸酯涂料粘度的因素 1. 丙烯酸樹脂的分子量和分子量分布丙烯酸樹脂的分子量和分子量分布 2. 丙烯酸樹脂的官能團分布丙烯酸樹脂的官能團分布 3. 丙烯酸樹脂的玻璃化溫度丙烯酸樹脂的玻璃化溫度 4. 溶劑的影響溶劑的影響 5. 顏料顏料l從樹脂角度降低涂料粘度的方法：從樹脂角度降低涂料粘度的方

44、法： 1、降低聚合物的分子量、降低聚合物的分子量 2、控制聚合物的玻璃化溫度、控制聚合物的玻璃化溫度 3、 引入引入Cardura E10組分組分 4、采用過氧化特戊基為自由基聚合引發(fā)劑、采用過氧化特戊基為自由基聚合引發(fā)劑 5、引入含環(huán)烷基丙烯酸酯單體、引入含環(huán)烷基丙烯酸酯單體 甲基丙烯酸異冰片酯甲基丙烯酸異冰片酯(Tg 110(Tg 110C)C)，甲基丙烯酸環(huán)己酯，甲基丙烯酸環(huán)己酯(Tg 83(Tg 83C)C)，甲基丙，甲基丙烯酸叔丁基環(huán)己酯烯酸叔丁基環(huán)己酯(Tg 98(Tg 98C)C)。l高固體份氨基樹脂丙烯酸酯涂料舉例高固體份氨基樹脂丙烯酸酯涂料舉例 氨基樹脂固化丙烯酸酯涂料是丙烯

45、酸酯涂料非常重要的品種之一，氨基樹脂固化丙烯酸酯涂料是丙烯酸酯涂料非常重要的品種之一，將該體系制成高固體份涂料也具有非常重要的意義將該體系制成高固體份涂料也具有非常重要的意義。 由于地球環(huán)境的日益惡化，世界各國對于嚴(yán)格控制涂料由于地球環(huán)境的日益惡化，世界各國對于嚴(yán)格控制涂料VOC(VOC(有機成分揮有機成分揮發(fā)物發(fā)物) )的排放量，限制高的排放量，限制高VOCVOC涂料產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用，已提升到法律法規(guī)的高涂料產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用，已提升到法律法規(guī)的高度，所以水性涂料得到了快速發(fā)展。度，所以水性涂料得到了快速發(fā)展。 (1) (1) 以無毒、無味、不燃、不爆、無污染的水為分散介質(zhì)，不含以無毒、無味、

46、不燃、不爆、無污染的水為分散介質(zhì)，不含或僅含少量有機溶劑或僅含少量有機溶劑( (一般在一般在5 5以下以下) )，且是低毒性的。，且是低毒性的。(2) (2) 施工性能好，既可以刷涂，又可以輥涂、噴涂，施工方便，施工性能好，既可以刷涂，又可以輥涂、噴涂，施工方便，技術(shù)容易掌握。涂膜干燥快，一天可以涂刷技術(shù)容易掌握。涂膜干燥快，一天可以涂刷2 23 3道，大大提高施工效道，大大提高施工效率，完后工具清洗方便。涂料透氣性好，不僅能在濕底材表面施工，率，完后工具清洗方便。涂料透氣性好，不僅能在濕底材表面施工，還能在帶銹的金屬表面及粉化或老化的漆膜直接施工。還能在帶銹的金屬表面及粉化或老化的漆膜直接施

47、工。(3) (3) 配制的乳液型丙烯酸酯涂料在施工粘度下的固體分較高時，配制的乳液型丙烯酸酯涂料在施工粘度下的固體分較高時，可以一次涂覆厚涂膜，大大提高施工效率?？梢砸淮瓮扛埠裢磕ぃ蟠筇岣呤┕ば?。(4) (4) 乳液型分散體系的樹脂相對分子量高，涂膜耐水性、耐堿性乳液型分散體系的樹脂相對分子量高，涂膜耐水性、耐堿性和耐候性較好，并有很好的力學(xué)性能。做建筑涂料用時有較好的光澤和耐候性較好，并有很好的力學(xué)性能。做建筑涂料用時有較好的光澤和裝飾性，目前市場上高檔的外墻乳液型丙烯酸酯涂料，其使用壽命和裝飾性，目前市場上高檔的外墻乳液型丙烯酸酯涂料，其使用壽命可達可達1515年以上。年以上。(5)

48、(5) 乳液型丙烯酸酯涂料可以用水稀釋，無火災(zāi)危險性。乳液型丙烯酸酯涂料可以用水稀釋，無火災(zāi)危險性。 優(yōu)點： 環(huán)氧樹脂涂料的優(yōu)缺點：環(huán)氧樹脂涂料的優(yōu)缺點：優(yōu)點：優(yōu)異的黏結(jié)力、耐化學(xué)品、防腐蝕和耐水性能，機械強度高，涂優(yōu)點：優(yōu)異的黏結(jié)力、耐化學(xué)品、防腐蝕和耐水性能，機械強度高，涂膜附著力優(yōu)良，熱穩(wěn)定性和絕緣性好。膜附著力優(yōu)良，熱穩(wěn)定性和絕緣性好。缺點：耐侯性差，易粉化，涂膜豐滿度不好，雙組分，使用不便。缺點：耐侯性差，易粉化，涂膜豐滿度不好，雙組分，使用不便。應(yīng)用領(lǐng)域：應(yīng)用領(lǐng)域：防腐涂料鋼材，飲水系統(tǒng)，電機設(shè)備，油輪壓載倉防腐涂料鋼材，飲水系統(tǒng)，電機設(shè)備，油輪壓載倉艦船涂料潮濕，鹽霧，強紫外線考

49、驗艦船涂料潮濕，鹽霧，強紫外線考驗電器絕緣涂料電器設(shè)備線圈電器絕緣涂料電器設(shè)備線圈食品罐頭內(nèi)壁涂料食品罐頭內(nèi)壁涂料地下設(shè)施防護涂料地下設(shè)施防護涂料特種涂料高溫涂料，燒蝕隔熱涂料，環(huán)氧潤滑涂料，標(biāo)志涂料等特種涂料高溫涂料，燒蝕隔熱涂料，環(huán)氧潤滑涂料，標(biāo)志涂料等l雙酚雙酚A型環(huán)氧樹脂型環(huán)氧樹脂(BPA)的制備：的制備：l酚醛環(huán)氧樹脂：酚醛環(huán)氧樹脂： 芳香族環(huán)氧光穩(wěn)定芳香族環(huán)氧光穩(wěn)定 差，如有需要，應(yīng)差，如有需要，應(yīng) 使用脂肪族環(huán)氧。使用脂肪族環(huán)氧。CCH3CH3HOOH+nClCH2CHCH2OCCH3CH3CH2OOCHCH2CH2CHCH2OOOHCCH3CH3OCH2CHCH2OmCH2CH

50、2OHCH3OHCH3OHCH3n+ClCH2CHCH2ONaOHnOOOCH2CH2OCH3OCH3OCH3CH2CH2CH2CHCHCHCH2CH2CH2NaOHxl常用脂肪族環(huán)氧樹脂：CCH3CH3CH2OOCHCH2CH2CHCH2OOOHCCH3CH3OCH2CHCH2OmCHOCH2CH2OOCH2CHCH2OCH2CHCH2OCH2CHCH2OOCH2CH3OCOCH3OH-71甘油醚環(huán)氧樹脂甘油醚環(huán)氧樹脂6.2.1 胺固化體系：胺固化體系： 配方中應(yīng)注意的問題：配方中應(yīng)注意的問題： (1) (1) 環(huán)氧樹脂的影響環(huán)氧樹脂的影響RNH2+H2CCHOCH2ORNHH2CCHCH2

51、OOHH2CCHOCH2ORNH2CCHCH2OOH2二亞乙基三胺（DETA）H2NCH2CH2NHCH2CH2NH2(2) 胺的選擇胺的選擇a. DETAa. DETA加成物：加成物：b. b. 間苯二胺和二苯硫砜二胺的加成物：間苯二胺和二苯硫砜二胺的加成物：c. c. 聚酰胺：聚酰胺：H2NCH2CH2NHCH2CH2NHCH2CHCH2OOHCCH3CH3OCH2CHCH2OHNHCH2CH2NHCh2CH2NH2SO2H2NNHCH2CHCH2OOHCCH3CH3OCH2CHCH2OHNHSO2NH2C34HxCNHCH2CH2NHCH2CH2NH2O2d.d.潛固化劑：潛固化劑： 雙

52、氰胺室溫下固體雙氰胺室溫下固體(150(150C C固化固化) )e.e.濕固化體系：濕固化體系： 丁酮亞胺遇水分解。丁酮亞胺遇水分解。H2NCNNH2CNCNCH2CH2NCH3CH3CH2CCH3CH2CH32CH3CH2CCH3O+H2NCH2CH2NH2(3) (3) 環(huán)氧樹脂涂料配方中的一些問題：環(huán)氧樹脂涂料配方中的一些問題：a. a.泛白問題：伯胺吸水和泛白問題：伯胺吸水和CO2后生成無反應(yīng)性胺后生成無反應(yīng)性胺造成的。造成的。b.b.溶劑選擇：避免溶劑中含有醇和水。溶劑選擇：避免溶劑中含有醇和水。c. c.顏料：注意顏料的酸堿性能，避免對環(huán)氧基的顏料：注意顏料的酸堿性能，避免對環(huán)氧

53、基的破壞。破壞。d.d.催化劑：室溫固化需三級胺催化。催化劑：室溫固化需三級胺催化。e. e.反應(yīng)性稀釋劑：為了改善環(huán)氧樹脂涂料的施工反應(yīng)性稀釋劑：為了改善環(huán)氧樹脂涂料的施工性能，常加部分稀釋劑。單環(huán)氧基性能，常加部分稀釋劑。單環(huán)氧基 15%15%；雙；雙環(huán)氧基環(huán)氧基30%30%鄰苯二甲酸酐固化環(huán)氧樹脂：鄰苯二甲酸酐固化環(huán)氧樹脂：特點：機械強度高；耐熱性好；但耐水解性差。特點：機械強度高；耐熱性好；但耐水解性差。均苯四酸酐粉末涂料的固化劑。均苯四酸酐粉末涂料的固化劑。OOO+HOCHOOOCHOHOOOCHOH+H2CCHCH2OOOOOCHCH2CHOHCH2Ol酚基或羥甲基與環(huán)氧基反應(yīng)，形

54、成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。l特點：防腐效果極佳，但顏色較深。6.2.4 6.2.4 其它固化體系的環(huán)氧樹脂涂料其它固化體系的環(huán)氧樹脂涂料MF樹脂固化體系；樹脂固化體系；多異氰酸酯固化體系。多異氰酸酯固化體系。+H2CCHCH2OOOHCH3OCH3H2CCHCH2OOHOHCH3CH2OH+H2CCHCH2OOOHCH3CH2OH2CCHCH2OOHl環(huán)氧酯涂料環(huán)氧酯涂料 是環(huán)氧樹脂和植物油脂肪酸酯化而成的單包裝是環(huán)氧樹脂和植物油脂肪酸酯化而成的單包裝涂料體系。涂料體系。 象醇酸樹脂一樣，用不同的脂肪酸和不同的象醇酸樹脂一樣，用不同的脂肪酸和不同的油長來表示，可得氣干和烘干型環(huán)氧酯涂料。油長來表示，可得氣干

55、和烘干型環(huán)氧酯涂料。l用途：用途： 是目前環(huán)氧樹脂涂料中產(chǎn)量較大的一種，主要是目前環(huán)氧樹脂涂料中產(chǎn)量較大的一種，主要用于金屬底漆，電器絕緣漆，化工廠室外設(shè)備防用于金屬底漆，電器絕緣漆，化工廠室外設(shè)備防腐漆。漆膜對鋁、鐵等金屬具有很好的附著力。腐漆。漆膜對鋁、鐵等金屬具有很好的附著力。l環(huán)氧酯的制備：環(huán)氧酯的制備：l影響因素：影響因素：脂肪酸：豆油酸，亞麻油，脫水蓖麻油。脂肪酸：豆油酸，亞麻油，脫水蓖麻油。酯化程度：酯化酯化程度：酯化 脂肪烴溶解脂肪烴溶解 氣干性氣干性 硬度硬度 環(huán)氧樹脂：分子量環(huán)氧樹脂：分子量 粘度粘度 干燥速度干燥速度 施工容易。施工容易。H2CCHOCHCH2OOHRCO

56、OHH2CCHCHCH2OHOOHOHOCCORRORCOOHH2CCHCHCH2OOOOOCCRROOCCCROORORl水可稀釋型環(huán)氧樹脂是制備電泳漆的重要原水可稀釋型環(huán)氧樹脂是制備電泳漆的重要原料，分為兩類：陰離子型和陽離子型。料，分為兩類：陰離子型和陽離子型。6.4.1 陰離子水可稀釋環(huán)氧脂涂料：陰離子水可稀釋環(huán)氧脂涂料： 環(huán)氧酯與馬來酸酐反應(yīng)：環(huán)氧酯與馬來酸酐反應(yīng)：中和劑：二甲胺基乙醇中和劑：二甲胺基乙醇交聯(lián)劑：交聯(lián)劑：MFMF樹脂樹脂+OOOOOO200 Col雙酚雙酚A A型環(huán)氧與胺反應(yīng)，加酸中和即可得到陽離子型環(huán)氧與胺反應(yīng)，加酸中和即可得到陽離子型水稀釋樹脂。型水稀釋樹脂。l交

57、聯(lián)劑：封閉型二異氰酸酯交聯(lián)劑：封閉型二異氰酸酯HCCH2O+R2NHCHCH2OHNR2CHCH2OHNR2+HXCHCH2OHNR2H+X-.CH3NHNHCCOC4H9OOOC4H9l定義：分子結(jié)構(gòu)中含有氨基甲酸酯重復(fù)鏈節(jié)的高分子化合物稱為聚氨酯。l特點：1、物理機械性能好涂膜堅韌、光亮、豐滿、耐磨、附著力強；2、耐腐蝕性優(yōu)異涂膜耐油、耐酸、耐化學(xué)藥品和工業(yè)廢氣；3、電器性能好電絕緣漆；4、施工適應(yīng)范圍廣；5、能和多種樹脂混溶。l與醇的反應(yīng)：l與胺的反應(yīng)：l與水反應(yīng)：l與羧酸反應(yīng)：RNCO+ROHRNHCORORNCO+RNH2RNHCNHRORNCO+H2ORNHCOHORNH2+CO2

58、RNCO+RCOOHRNHCOOCRORNHCRO+CO2氨基甲酸酯鍵氨基甲酸酯鍵脲鍵脲鍵l與脲反應(yīng)：與脲反應(yīng)：l與肟反應(yīng)：與肟反應(yīng)：l與苯酚反應(yīng)：與苯酚反應(yīng)：l自聚反應(yīng)：自聚反應(yīng)：RNCO+RNHCONHRRNHCNOCNHRORRNCO+CRRNOHRNHCOONCRRRNCO+OHRNHCOORNCO2CNCNORRORNCO3CCCOROORRl親核試劑結(jié)構(gòu)親核試劑結(jié)構(gòu)與異氰酸酯的反應(yīng)是親核加成反應(yīng)，親核性高的反應(yīng)物，反應(yīng)速度快。 一級胺一級胺 一級醇一級醇 水水 脲脲 二級和三級醇二級和三級醇 羧酸羧酸 氨基甲酸酯氨基甲酸酯 羧酸的酰胺羧酸的酰胺 伯醇伯醇 仲醇仲醇 叔醇叔醇 醚醇醚

59、醇l異氰酸酯取代基結(jié)構(gòu)異氰酸酯取代基結(jié)構(gòu)異氰酸酯上的取代基拉異氰酸酯上的取代基拉電子有利于反應(yīng)。電子有利于反應(yīng)。 對硝基苯基對硝基苯基 苯基苯基 對甲苯基對甲苯基 對甲氧苯基對甲氧苯基 環(huán)環(huán)己基己基l異氰酸酯反應(yīng)有非常強的溶劑效應(yīng)，極性低的溶異氰酸酯反應(yīng)有非常強的溶劑效應(yīng)，極性低的溶劑有利于異氰酸酯與醇的反應(yīng)。劑有利于異氰酸酯與醇的反應(yīng)。 庚烷庚烷 甲苯甲苯 乙酸乙酯乙酸乙酯 乙二醇二甲醚乙二醇二甲醚 注意點：注意點：1 1、溶劑中不能有水和醇類等易于和異氰酸酯、溶劑中不能有水和醇類等易于和異氰酸酯反應(yīng)的基團；反應(yīng)的基團；2 2、非極性溶劑雖可增加反應(yīng)活性，但溶劑能、非極性溶劑雖可增加反應(yīng)活性

60、，但溶劑能力差，需于酯或酮類溶劑合用，其中酮類溶力差，需于酯或酮類溶劑合用，其中酮類溶劑更好。劑更好。7.2.1 幾種重要的二幾種重要的二異氰酸酯異氰酸酯l甲苯二異氰酸酯甲苯二異氰酸酯(TDI)(TDI)l二苯甲烷二異氰酸酯二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)(MDI)l對苯二亞甲基二異氰酸酯對苯二亞甲基二異氰酸酯(XDI)(XDI)l己二異氰酸酯己二異氰酸酯(HDI)(HDI)CH3NCONCOCH3OCNNCO2,4TDI2,6 TDIOCNCH2NCOMDICH2NCOCH2OCNXDIOCN(CH2)6NCOHDIl異佛爾酮二異氰酸酯異氰酸酯(IPDI)(IPDI)l二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯二環(huán)