涂料化學(xué)與工藝學(xué)習(xí)題及解答

1、1.涂料用合成樹脂的特點(diǎn)：（1）分子量理論上，分子量愈高，機(jī)械性能、耐老化、耐磨性能愈高。應(yīng)用與施工上，考慮溶解性、相容性、粘度、對(duì)顏料的潤(rùn)濕性等因素，分子量過高是不利的。一般，熱塑性樹脂如纖維素漆，乙烯類，丙烯酸酯，橡膠類涂料，分子量可高些，但要小于其作為塑料、橡膠、纖維是的分子量。熱固性樹脂，如環(huán)氧涂料，聚氨酯類，施工前合成較低分子量的預(yù)聚物，施工后，通過預(yù)聚物官能團(tuán)間進(jìn)行固化交聯(lián)反應(yīng)。1 .涂料用合成樹脂的特點(diǎn)：（2）結(jié)構(gòu)：包括化學(xué)結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。涂料是多組分，多相體系，影響因素多，但也有規(guī)律可循：a、分子鏈中引入不對(duì)稱苯環(huán)，可提高玻璃化溫度，從而提高漆膜強(qiáng)度。但含苯環(huán)，不耐光，易泛黃

2、。所以雙酚A環(huán)氧樹脂漆易粉化，而脂環(huán)族環(huán)氧樹脂的耐候性好，同理，脂肪族聚氨酯耐候性也好于芳香族PU。b、分子鏈中引入極性基團(tuán)，利用提高附著力。羥基，羧基，氨基等可提高漆膜的交聯(lián)密度。c、利用共聚合等方法可避免漆膜成膜過程中結(jié)晶。涂料樹脂大多要求透明，并有一定柔韌性，結(jié)晶結(jié)構(gòu)是不利的。（3）合成方法從機(jī)理看，主要采用逐步聚合，自由基聚合和共聚合反應(yīng)從實(shí)施方法看，主要是乳液聚合和溶液聚合，另外還有種子聚合和核殼聚合。為滿足多方面性能的要求，涂料樹脂的合成往往同時(shí)存在多種反應(yīng)機(jī)理。如苯乙烯改性醇酸樹脂：逐步聚合+自由基聚合。1 什么是涂料，它有哪些主要作用？裝飾保護(hù).標(biāo)志.賦予物體特殊功能2 .涂料

3、的分類方法有哪幾種？命名原則是什么？1.從成膜物的成膜方式分為兩大類（1）轉(zhuǎn)換型（反應(yīng)型）涂料：成膜工程中有化學(xué)反應(yīng)，形成網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于熱固性聚合物氣干型：常溫下交聯(lián)固化，如醇酸樹脂涂料烘烤型：高溫下交聯(lián)固化，如氨基漆。（2）非轉(zhuǎn)換型：成膜過程僅是溶劑揮發(fā)，未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，是熱塑性聚合物，如硝基漆，氯化橡膠漆等。2、從溶劑分：（1）有溶劑涂料：水性涂料，溶劑型涂料（溶劑含量低的為高固體份涂料）（2）無溶劑涂料：粉末涂料、光敏涂料，干性油涂料3、從顏料分：清漆和色漆。色漆又按顏料品種、顏色分類。4、從用途分：建筑涂料，汽車涂料，卷材涂料，罐頭涂料，塑料涂料，紙張涂料，油墨等。5、從施工順序

4、分:面漆,底漆（1）名稱涂料全名=顏料或顏色名稱+成膜物質(zhì)名稱+基本名稱。若顏料對(duì)漆膜性能起顯著作用，則用顏料名稱代替顏色。（2）如果含多種成膜物質(zhì)，選取起主要作用的一種命名，如涂料中松香改性酚醛樹脂，酚醛占樹脂總量的50%以上時(shí)，為酚醛漆類；當(dāng)酚醛占50%以下時(shí)，為天然樹脂漆類。（3）選取兩種成膜物命名，占主要地位者列在前面，如環(huán)氧硝基磁漆（4）某些具有專業(yè)用途或特殊性能的產(chǎn)品，可在成膜物后加以說明。如醇酸導(dǎo)電磁漆，白硝基外用磁漆。3 .涂料用合成樹脂有哪些主要特點(diǎn)？4 .試述涂料的基本組成與各組成的主要作用。從組成上看，涂料一般包含四大組分：成膜物質(zhì)、溶劑（分散介質(zhì)）、顏（填）料和各類涂料

5、助劑。成膜物質(zhì)：也稱粘結(jié)劑或基料，是連續(xù)相，也是是涂料中最主要成分，無成膜物的不能稱為涂料。對(duì)涂料的保護(hù)和機(jī)械性能等起主要作用。一般為有機(jī)材料，成膜前可為聚合物或低聚物，成膜后形成聚合物膜顏填料是涂料中的次要成膜物質(zhì)，但它不能離開主要成膜物質(zhì)（涂料樹脂）而單獨(dú)構(gòu)成涂膜。顏料是一種不溶于成膜物質(zhì)的有色礦物質(zhì)或有機(jī)物質(zhì)。0.210um。遮蓋、賦色為主要作用，另外還有增強(qiáng)，賦予特殊性能如改善流變性，降低成本等溶劑：在涂料中起到溶解或分散成膜物質(zhì)及顏（填）料的作用，以滿足各種油漆施工工藝的要求，其用量在50%（V/V）左右。溶劑（或分散介質(zhì)）并非成膜物質(zhì)，它可以幫助施工和成膜，涂料涂覆與表面后，溶劑應(yīng)

6、基本揮發(fā)盡。助劑：在涂料中的用量很少，約10-3（w/w）,但作用很大，不可或缺。5顏料按用途可分為哪三種？按用途可分為三種：體質(zhì)顏料、著色顏料、防銹顏料。體質(zhì)顏料：也稱為填料、增量劑、惰性顏料，主要用來增加涂層厚度，提高耐磨性和機(jī)械強(qiáng)度。著色顏料：可賦予涂層美麗的色彩，具有良好的遮蓋性，可以提高涂層的耐日曬性、耐久性和耐氣候變化等性能。防銹顏料：這種顏料可使涂層具有良好的防銹能力，延長(zhǎng)壽命，它是防銹底漆的主要原料。按來源顏料可分為有機(jī)顏料和無機(jī)顏料，無機(jī)顏料又可分為天然無機(jī)顏料和人造無機(jī)顏料。按照作用分（白色顏料），著色顏料，惰性顏料，功能顏料6現(xiàn)代涂料助劑主要有哪四大類？各舉兩例（1）對(duì)涂

7、料生產(chǎn)過程發(fā)生作用的助劑，如消泡劑、潤(rùn)濕劑、分散劑、乳化劑等；（ 2）對(duì)涂料儲(chǔ)存過程發(fā)生作用的助劑，如防沉劑、穩(wěn)定劑，防結(jié)皮劑等；（ 3）對(duì)涂料施工過程起作用的助劑，如流平劑、消泡劑、催干劑、防流掛劑等；（ 4）對(duì)涂膜性能產(chǎn)生作用的助劑，如增塑劑、消光劑、阻燃劑、防霉劑等。7涂料的發(fā)展史一般可分為哪三個(gè)階段？（1）天然成膜物質(zhì)的使用；（2）涂料工業(yè)的形成；（3）合成樹脂涂料的生產(chǎn)8今后十年，涂料工業(yè)的技術(shù)發(fā)展將主要體現(xiàn)在哪“四化”？水性化、粉末化、高固體份化和光固化共聚合反應(yīng)：涂料用的成膜物大多是共聚物，共聚合反應(yīng)是對(duì)成膜物改性的重要手段，有如下重要作用：（1）調(diào)節(jié)Tg：例如PMMATg=10

8、5，用于涂料成膜物太脆，且溶解性差，聚丙烯酸丁酯Tg=-56，用于成膜物漆膜不能干燥而發(fā)粘。將兩者的單體共聚，則可得到Tg適中的共聚物。（2）改善聚合物的附著力：加入含有-OH、-NH2或-COOH的共聚單體，以改善涂料對(duì)底材的附著力。例如，在丙烯酸涂料中所用的丙烯酸丁酯與甲基丙烯酸甲酯共聚物中常加入少量第三單體（如丙烯酸）以改善附著力（易與基材表面氧原子或氫氧基團(tuán)等發(fā)生氫鍵作用，因而有較強(qiáng)吸附力）（3）引入反應(yīng)性基團(tuán)：對(duì)于熱固性涂料（烤漆），其成膜物中需要有一定的活性反應(yīng)基團(tuán)，例如-OH、-NH2等，在聚酯中常加入三羥甲基丙烷、季戊四醇等與其他二元醇共聚，得到線型的側(cè)鏈含羥基的聚酯。丙烯酸羥

9、乙酯，羥甲基丙烯酰胺等則常用于丙烯酸酯類的共聚。(4)改善聚合物的化學(xué)性質(zhì)MMA與其他單體共聚，可以改善其熱降解性能PVAc易水解，用VAc與叔碳酸乙烯酯共聚合，有優(yōu)異的耐水解性能。(5)改善溶解性能為制備水溶性成膜物，常常在聚合物中引入各種含竣基的單體，例如在烯類聚合物中引入丙烯酸，甲基丙烯酸，馬來酸酎等單體。在聚酯中也常用偏苯三酸作為共聚單體，其結(jié)果是在聚合物中含有一定量的竣基。(6)成膜物的功能化對(duì)于具有特殊用途的涂料，將成膜物功能化是一個(gè)重要方法，例如將含有有機(jī)錫的單體和其他單體共聚，可得到具有防污能力的成膜物。醇酸樹脂合成實(shí)例1、短油度椰子油醇酸樹脂的合成(1)配方及核算：原料用量/

10、kg分子量摩爾數(shù)/kmol精制椰子油127.8626620.19395%甘油79.31092.10.818苯酎148.01481.000由內(nèi)甘油0.193由內(nèi)脂肪酸3X0.193油度=127.862/(127.862+79.310+148.018)=38%醇超量=(3X0.8182X1.000)/(2X1.000)=0.227平均官能度=2X(2X1+3X0.193)/(0.818+0.193+1+3X0.193)=1.992=2/1.992=1.004不易凝膠。2)合成工藝 將精制椰子油及甘油得60%加入反應(yīng)釜，升溫，同時(shí)通CO2,120C時(shí)加入黃丹，； 用2h升溫至220C,保溫醇解至無水

11、甲醇容忍度達(dá)至IJ5(即在250C,1ml醇解油中加入3ml無水甲醇體系仍透明。)。 降溫到180C,加入剩余甘油，用20min加入苯酎； 停通N2,從油水分離器加入單體總量6%的二甲苯； 在2h內(nèi)升溫至195200C,保溫2h; 取樣測(cè)酸值、黏度。當(dāng)酸值約8mgKOH/g(樹脂)、粘度(加氏管)達(dá)到10s,停止加熱，出料到兌稀罐，110c加二甲苯，過濾，收于儲(chǔ)罐。50%中油度苯甲酸季戊四醇醇酸樹脂的合成(1)單體配方及核算:京料用量/kg分子量摩爾數(shù)/kmol貝漂豆油253.718790.2886票梓油28.198460.0333米甲酸67.661220.5546李戊四醇94.161360.

12、6924笨酎148.01481.0000豆油中甘油0.2886豆油中脂肪酸3X0.2886悻油中甘油0.0333卜辛油中脂肪酸3X0.03333回流二甲苯45.10油度=(253.71+28.19)/(253.71+28.19+67.66+94.16+148.0180.5546X18)=50%醇超量=(4X0.69242X1.0000.5546)/(2X1.000+0.5546)=0.082平均官能度=2X(2X1+0.5546+3X0.2886+3X0.0333)/(0.2886+0.0333+0.5546+3X0.0333+3X0.288+0.6924+1.000)=1.990=2/1.9

13、90=1.005不易凝膠。(2)合成工藝 將雙漂豆油、漂梓油加入反應(yīng)釜，開慢速攪拌，升溫，同時(shí)通CO2,120c時(shí)加入0.03%的LiOH; 升溫至220C,逐步加入季戊四醇，再升溫至240c醇解，保溫醇解至醇解物：95%乙醇(25C)=1：35達(dá)到透明。 降溫到200220C,分批加入苯酎，加完后停通CO2; 加入單體總量5%的回流二甲苯； 在200220c保溫回流反應(yīng)3h;抽樣測(cè)酸值達(dá)10mgKOH/g、黏度(加氏管)達(dá)到10s為反應(yīng)終點(diǎn)。如果達(dá)不到，繼續(xù)保溫，每30min抽樣復(fù)測(cè)； 酸值、黏度達(dá)標(biāo)后即停止加熱，出料到兌稀罐，120c加200號(hào)汽油兌稀，冷卻至50c過濾，收于儲(chǔ)罐供配漆使用

14、。、中油度豆油季戊四醇醇酸樹脂的合成(1)單體配方及核算：原料用量/kg分子量摩爾數(shù)/kmol豆油酸305.892851.0730戊四醇138.111361.016苯酎148.01481.000脂肪酸油度=305.886/(305.886+138.114+148.0181.073X18)=55%醇超量=(4X1.0162X1.0001.073)/(2X1.000+1.073)=0.322平均官能度=2X(2X1+1.073)/(1.073+1.016+1.000)=1.9902/1.9901.005不易凝膠。2)合成工藝將豆油酸、季戊四醇、苯酎和回流二甲苯(單體總量的8%)全部加入反應(yīng)釜，通入

15、少量CO2,開慢速攪拌，用1h升溫至180C;保溫1h;用1h升溫至200220C,保溫2h,抽樣測(cè)酸值達(dá)10mgKOH/g、粘度(加氏管)達(dá)到10s為反應(yīng)終點(diǎn)。如果達(dá)不到，繼續(xù)保溫，每30min抽樣復(fù)測(cè)；達(dá)到終點(diǎn)后，停止加熱，冷卻后將樹脂送入已加入二甲苯(固體分55%)的兌稀罐中；攪拌均勻(30min),8090c過濾，收于貯罐。四、改性醇酸樹脂除了脂肪酸、多元醇、二元酸外，另外加入其他組分的醇酸樹脂，稱為改性醇酸樹脂。1、改性目的(1)醇酸樹脂涂料涂膜干燥緩慢，硬度低，耐水性、耐腐蝕性差，戶外耐候性不佳等，需要通過改性來滿足性能要求。(2)醇酸樹脂具有很好的涂刷性、潤(rùn)濕性和初始裝飾性，通過

16、改性把優(yōu)點(diǎn)賦予其他成膜物。2、改性方法一一三種(1)兩種聚合物共混如硝基纖維素與醇酸樹脂共混，大大改善了硝基纖維素的性質(zhì)。注意：與一般烯類聚合物如聚丙烯酸酯類難?!合，可在烯類聚合物中共聚進(jìn)帶N的堿性單體(如乙烯基口比咤)，通過堿基團(tuán)與醇酸樹脂中的-COOH作用以增加混溶性。(2)烯類單體與醇酸樹脂中的雙鍵共聚例如：st改性醇酸樹脂，比例為50:50,可降低成本，增加耐水性，大量苯環(huán)使干燥速度增加，但實(shí)干速度下降，耐溶劑性下降。改性方法一一三種(2)烯類單體與醇酸樹脂中的雙鍵共聚一般含共軻雙鍵的醇酸樹脂才有較好的共聚作用。不含共軻雙鍵的醇酸樹脂與st共聚很慢，主要通過活潑亞甲基發(fā)生st在醇酸樹

17、脂上的接枝：在引發(fā)劑彳用下，st生成鏈自由基，與活潑-CH2-發(fā)生奪H反應(yīng)，于是形成st接枝共聚。為了改善共聚性，可在二元酸組分中加入部分馬來酸酎，通過它的雙鍵進(jìn)行共聚。不管何種方法，實(shí)際產(chǎn)物必然含有純PS、共聚物、未變化的醇酸樹脂及醇酸樹脂二聚體，但因?yàn)橛泄簿畚镒雒浇?，使它們相容性變好。除st外，可共聚的還有丙烯酸酯、MMA等，用MMA改性的，干燥迅速，保色性、耐候性提高。(3)聚合物與醇酸樹脂的化學(xué)結(jié)合氨基醇酸樹脂漆一一是汽車、家用電器上常用的涂料，原理為：酸催化，高溫下，醇酸樹脂中的-OH與氨基樹脂上的醒鍵進(jìn)行醒交換反應(yīng)，形成硬而堅(jiān)韌的漆膜，有良好的保光性、保色性、耐潮和抗酸堿能力。3)

18、聚合物與醇酸樹脂的化學(xué)結(jié)合氨基醇酸樹脂漆IfH+I?N-匚4Hg+IIO>NCH2O4+G+HqOH含有環(huán)氧等活潑基團(tuán)的丙烯酸酯共聚物，與醇酸樹脂分子間的醍化、酯化反應(yīng)，將兩部分結(jié)合在一起。兩端底階；共聚物yy*醉戰(zhàn)樹脂I-OOOH馬來酸酎與st的共聚物和醇酸樹脂間反應(yīng)笳類聚合物0 i| C “o + BOH II 00IIA-C-O-BCOOH3、高固體份醇酸樹脂方法(1)改變?nèi)軇河脷滏I受體(如酮類)可使粘度不變的情況下，固含量提高。(2)降低分子量：通過降低二元酸/多元醇的比例來達(dá)到。干燥速度會(huì)明顯下降，可用干性油來代替半干性油一一豆油，或增加催干劑的粘度。(3)使分子量分布變窄方

19、法多是經(jīng)驗(yàn)性的，如控制加料順序、溫度控制等，但漆膜性能特別是抗沖擊性能可能下降。(4)采用活性稀釋劑如多丙烯酸酯也可降低VOC。第二節(jié)涂料基本組成涂料一般由成膜物、顏料、溶劑和稀釋劑、助劑組成，涂料施工后，隨著溶劑和稀釋劑的揮發(fā)，成膜物干燥成膜。成膜物可以單獨(dú)成膜，也可以粘結(jié)顏料等物質(zhì)共同成膜，所以也稱粘結(jié)劑。它是涂料的基礎(chǔ)，常稱為基料、漆料和漆基。涂料的基本組成見下表：(1)環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂(Epoxyrein)泛指含有兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基，以脂肪族、脂環(huán)族或芳香族鏈段為主鏈的高分子預(yù)聚體。目前市面上環(huán)氧樹脂主要是雙酚A型環(huán)氧樹脂，即雙酚A縮水甘油醍(DGEBA),由雙酚A(DDP)與環(huán)氧氯

20、丙烷(ECH)反應(yīng)制得，目前實(shí)際使用的環(huán)氧樹脂中70%以上屬于這種環(huán)氧樹脂，其結(jié)構(gòu)如下：從化學(xué)結(jié)構(gòu)中可以看出，雙酚A型環(huán)氧樹脂的分子具有以下特征：1 .兩端為反應(yīng)活性很強(qiáng)的環(huán)氧基；2 .分子主鏈上有許多酸鍵；3 .樹脂分子鏈有許多仲羥基，可以看成一種長(zhǎng)鏈的多元醇；4 .分子鏈上有大量苯環(huán)、次甲基和異丙基；優(yōu)點(diǎn)：環(huán)氧樹脂穩(wěn)定性好，未加入固化劑可放置一年以上；樹脂工藝性好，能溶于多種溶劑。雙酚A型環(huán)氧樹脂固化物有較好的耐化學(xué)藥品性，尤其是耐堿性；對(duì)各種基材有極好的粘結(jié)性，粘結(jié)強(qiáng)度高，粘結(jié)面廣；固化物機(jī)械強(qiáng)度高，電絕緣性優(yōu)良，極好的硬度和優(yōu)良的耐水性，可用作結(jié)構(gòu)材料；固化收縮率低，小于2%,是熱固性

21、塑料中收縮率最小的一種。缺點(diǎn)：耐候性差，在紫外光照射下會(huì)降解，造成性能下降，限制了在其戶外使用，而且固化物脆性大，沖擊強(qiáng)度低，不太耐高溫。大多數(shù)環(huán)氧樹脂需要固化形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)以形成有用的涂膜，交聯(lián)反應(yīng)可以通過環(huán)氧基團(tuán)也可以通過羥基基團(tuán)反應(yīng)。（2）聚氨酯樹脂在分子結(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樹脂，由多異氰酸酯和多元醇通過氫轉(zhuǎn)移加成聚合而成。常用的多異氰酸酯有甲苯二異氰酸酯（TDI）、二苯甲烷二異氰酸酯（MDI）、六亞甲基二異氰酸酯（HDI），常用的多元醇有聚醚多元醇、聚酯多元醇、含羥基丙烯酸酯。芳香族二異氰酸酯的最大缺點(diǎn)是涂膜長(zhǎng)期暴露在陽光下易變黃，主要是從異氰酸酯基衍

22、變成的芳環(huán)端氨基易被氧化。脂肪族多異氰酸酯有六亞甲基二異氰酸酯（HDI），不變黃，但活性較芳香族二異氰酸酯低，漆膜硬度不及芳香族二異氰酸酯的聚氨酯漆膜。由于聚氨酯分子中具有強(qiáng)極性氨基甲酸酯基團(tuán)，大分子間存在氫鍵，聚合物具有高強(qiáng)度、耐磨、耐溶劑等特點(diǎn)。同時(shí)，還可以通過改變多羥基化合物的結(jié)構(gòu)、分子量等，在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)聚氨酯的性能，此外，聚氨酯與其他樹脂共混性好，可與多種樹脂并用，制備適應(yīng)不同要求的涂料新品種。聚氨酯涂料的固化溫度范圍寬，可以在高低溫條件下固化，其形成的漆膜附著力強(qiáng)，耐磨性、耐高、低溫性能均較好，具有良好的裝飾性和防護(hù)性能，因此廣泛用于家具、汽車、飛機(jī)、鋼鐵設(shè)備等裝飾和保護(hù)。（3）

23、醇酸樹脂醇酸樹脂系指由多元醇、多元酸與植物油制備的改性聚酯樹脂。與以前的油基材料相比，醇酸樹脂的原料易得、工藝簡(jiǎn)單，而且在干燥速率、附著力、光澤、硬度、保光性和耐候性等方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于以前的油性漆。而且還可以進(jìn)行化學(xué)改性或者與聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、氨基樹脂、丙烯酸樹脂、有機(jī)硅樹脂并用，以降低這些樹脂的成本，提高和改善其他涂料產(chǎn)品的某些性能。長(zhǎng)油度醇酸樹脂主要用作建筑涂料，中油度醇酸樹脂主要用用氣干性工業(yè)涂料，也可以用作汽車，卡車和重型貨車修補(bǔ)漆，短油度醇酸樹脂主要和氨基樹脂一道用作工業(yè)烘干面漆如金屬家具，自行車，散熱器等。醇酸樹脂通過苯乙烯進(jìn)行改性可以具備更快的干燥速度，更好的耐水，耐化學(xué)品性，但

24、是漆膜耐溶劑性和耐刮傷性差，主要有作底漆，相比之下丙烯酸酯改性醇酸樹脂具有更好的耐候性的保光性以及耐刮傷性。聚氨酯改性醇酸樹脂干燥塊，硬度高，漆膜彈性好，耐磨性高，且防水性能和耐化學(xué)性好，主要用室內(nèi)木器清漆。向醇酸樹脂引入有機(jī)硅鏈段有助于改善耐候性，耐久性，保光保色性，耐熱性和抗粉化性等，可作船舶漆，戶外鋼結(jié)構(gòu)件和器具的耐久性漆和維修漆。（4）丙烯酸樹脂丙烯酸樹脂是指由（甲基）丙烯酸酯單體均聚或者共聚得到的聚合物，包括熱塑性和熱固性丙烯酸樹脂。涂料樹脂中丙烯酸樹脂的比重不斷增大，一方面丙烯酸酯單體資源豐富、品種多、性能各異，另一方面由丙烯酸樹脂制備的涂料具有色淺、透明度高、耐光、耐候、戶外暴曬

25、耐久性好、在紫外線照射下這類涂膜不易分解或變黃、使用溫度范圍寬的特點(diǎn)。熱塑性丙烯酸樹脂的成膜主要通過溶劑的揮發(fā)，分子鏈相互纏繞進(jìn)行的，因此，涂膜的性能主要取決于聚合單體的選擇和分子量大小，主要用于汽車面漆和汽車修補(bǔ)漆，也可用于紙張涂料，氣溶膠，木器清漆，真空清漆，可剝漆，油墨等。熱固性丙烯酸樹脂的成膜主要通過溶劑的揮發(fā)和官能團(tuán)的交聯(lián)固化進(jìn)行，樹脂的分子量較熱塑性丙烯酸樹脂低，因而其固含量更高，可溶解的溶劑類更多，交聯(lián)固化膜具有更好的光澤，耐化學(xué)品性和耐溶劑性以及抗粘著性。丙烯酸酯涂料已廣泛用于汽車裝飾和修補(bǔ)、家用電器、卷材、機(jī)械、儀表電器、建筑、家具等生產(chǎn)領(lǐng)域。（5）有機(jī)硅樹脂硅樹脂是以硅氧硅

26、為主鏈，硅原子上連接有有機(jī)基團(tuán)的交聯(lián)型的半無機(jī)高聚物。既具備無機(jī)物的耐侯、耐高溫性能，又具備有機(jī)樹脂的柔韌性。有機(jī)硅樹脂的突出優(yōu)點(diǎn)是耐高溫性，耐水性，耐候性和電絕緣性，其突出的耐候性，是任何一種有機(jī)樹脂所望塵莫及的，即使在紫外線強(qiáng)烈照射下，硅樹脂也耐泛黃。硅樹脂還具有優(yōu)異的介電性能，在廣闊的溫度、濕度及頻率范圍內(nèi)保持穩(wěn)定，以及耐氧化、耐電弧、耐輻照、防煙霧、防霉菌等特性。有機(jī)硅樹脂單獨(dú)用作涂料，膜太軟，常用醇酸樹脂、聚氨酯樹脂，環(huán)氧樹脂和丙烯酸樹脂等進(jìn)行改性以改善漆膜的硬度和干燥程度，有機(jī)硅樹脂則賦予漆膜保色性。有機(jī)硅樹脂及改性樹脂廣泛用于電機(jī)設(shè)備的線圈浸漬漆、粘接云母用的絕緣漆、用于玻璃絲、

27、玻璃布及石棉布浸漬的絕緣漆、耐熱、耐候的防腐涂料、透明涂料、防潮涂料、耐輻射涂料。（6）氟碳樹脂氟碳樹脂是指由氟烯烴聚合或氟烯烴和其它單體共聚而合成的樹脂，由于CF鍵的鍵能比較大，氟碳樹脂的化學(xué)穩(wěn)定性高，以其制備的涂料耐腐蝕性、耐化學(xué)藥品性、耐候性、熱穩(wěn)定性較好，具有極好的耐紫外線照射和核輻射性能，電性能和阻燃性能優(yōu)異，目前已經(jīng)廣泛用于重防腐領(lǐng)域，如海洋防腐、橋梁防腐等。二、溶劑溶劑是涂料配方中的一個(gè)重要組成部分，雖然不直接參與固化成膜，但它對(duì)涂膜的形成和最終性能起到非常關(guān)鍵的作用，它主要具有以下功能：（1）溶解或分散成膜物；（2）調(diào)節(jié)由成膜物和顏料組成的復(fù)合體系的粘度和流變性能，改善加工性能

28、，使涂料便于涂裝；涂料涂布于基材后，溶劑應(yīng)從漆膜中揮發(fā)掉使漆膜具有較好的物理機(jī)械性能。（3）改進(jìn)涂料的成膜性能，進(jìn)而影響涂料的附著力和外觀；（4）靜電噴涂時(shí)調(diào)整涂料的電阻，便于施工；（5）防止涂料和涂膜產(chǎn)生病態(tài)和缺陷，如橘皮、發(fā)花、浮色、起霧、抽縮等。溶劑的選擇標(biāo)準(zhǔn)：（1）溶解能力、（2）揮發(fā)速度、（3）粘度、表面張力、（4）安全性、毒性（5）成本。三、顏料顏料是涂料中的一個(gè)重要組分，與染料不同，染料可溶，以分子形式存在于溶液之中，而顏料是不溶的，涂料的質(zhì)量在很大程度上依靠所加的顏料的質(zhì)量和數(shù)量。1、顏料的作用（1）遮蓋和賦予色彩；（2）增加強(qiáng)度，如同炭黑在橡膠之中的作用，顏料的活性表面可以和

29、大分子鏈相結(jié)合，形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，通過交聯(lián)點(diǎn)分散應(yīng)力。二者之間一般是次價(jià)力，經(jīng)化學(xué)處理可得到加強(qiáng)，粒子越細(xì)，增強(qiáng)效果越好。（3）增加附著力涂料固化時(shí)常伴隨體積收縮，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，影響涂料附著，加入顏料可以減少收縮，改善附著力。（4）改善流變性（5）功能作用：對(duì)金屬底材的防腐性，如紅丹（Pb3O4）、特殊功能如導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能等，屏蔽作用，如鋁粉、云母等。（6）降低光澤可破壞漆膜表面的平滑性，降低光澤，如清漆中常用極細(xì)的二氧化硅或蠟來消光。（7）降低成本如碳酸鈣，二氧化硅，滑石粉，價(jià)格便宜，加入后不影響涂層性質(zhì)，但可增加體積，大大降低了成本，稱為體積顏料。遮蓋力：指顏料遮蓋住被涂物表面，使它不能透過漆膜

30、而顯露的能力，與顏料折射率，結(jié)晶類型和粒徑大小有關(guān)。已知顏料中，金紅石型TiO2的折光指數(shù)最大（2.76），與聚合物間有最大的折光率差，因此是最好的白色顏料。SiO2等折光指數(shù)和聚合物相近，對(duì)遮蓋沒有貢獻(xiàn)，稱為體積顏料。若涂料中含有空氣，因?yàn)榭諝獾恼酃饴首钚。途酆衔锱c顏料都產(chǎn)生折光率差，因此有很好的遮蓋效果。例如：在黑板上用粉筆（CaCO3）寫字，粉筆對(duì)黑板有很好的遮蓋力，就是因?yàn)槠渲泻锌諝猓諝馀c碳酸鈣產(chǎn)生折光率差。但如果將粉筆弄濕，就看不出白色了，因?yàn)榇藭r(shí)水取代了空氣，水的折光率和碳酸鈣相近。著色力：是指彩色顏料以其本身的色彩來影響整個(gè)混合物顏色的能力。著色力愈大，顏料用量可愈少，成

31、本可降低。一般，粒徑越小，著色力越大。有機(jī)顏料比無機(jī)顏料著色力高；另外，與分散有關(guān)，分散不良可引起色調(diào)異常。顏料的著色力與遮蓋力無關(guān)，較為透明的（遮蓋力低）顏料也有很高的著色力。（1）白色顏料涂料中使用的白色顏料主要包括TiO2（鈦白粉）、鋅鋇白（立德粉，ZnS.BaSO4）、ZnO（鋅白）、鉛白（2PbCO3.Pb（OH）2）、銻白等，其中鈦白粉應(yīng)用最為廣泛。（2）黑色顏料用量最大的黑色顏料是炭黑，其吸油量大，色純，且遮蓋力強(qiáng)，耐光，耐酸堿，但較難分散，此外還有氧化鐵黑（Fe3O4），石墨和苯胺黑等，它們主要用做底漆和二道漆的著色劑。（3）彩色顏料：無機(jī)彩色顏料有較好的耐候性，耐光性，耐熱性

32、和著色性，缺點(diǎn)是色譜不全，有些有毒性。紅色顏料紅色顏料主要有氧化鐵紅、鉬鉻紅、鎘紅等。氧化鐵紅（Fe2O3）是最重要的氧化鐵系顏料，也是最常用的紅色顏料”-鐵紅黃色顏料主要的黃色顏料有銘酸鉛（PbCrO4）、氧化鐵黃（FeO（OH）、鎘黃（CdS）等。綠色顏料綠色顏料有鉛鉻綠、氧化鉻綠、鈷綠等藍(lán)色顏料鐵氰化鐵鉀又稱鐵藍(lán)，有較高的著色力，色堅(jiān)牢度好，并有良好的耐酸性，但遮蓋力差有機(jī)顏料有機(jī)顏料品種比無機(jī)顏料多得多。突出特點(diǎn)是色澤鮮艷，色譜齊全，著色力較強(qiáng)，但遮蓋力、耐高溫性、耐候性較差，常用的有機(jī)顏料有耐光黃、聯(lián)苯胺黃、酞菁藍(lán)、甲苯胺紅、芳酰胺紅等4）防腐顏料防腐顏料用于保護(hù)金屬底材免受腐蝕，按

33、照防腐蝕機(jī)理可分為物理防腐顏料、化學(xué)防腐顏料和電化學(xué)防腐顏料三類。物理防腐顏料具有化學(xué)惰性，通過屏蔽作用發(fā)揮防腐功能，主要有氧化鐵紅、云母氧化鐵、玻璃鱗片、石墨粉及金屬顏料。金屬顏料包括鋁、不銹鋼、鉛和鋅?；瘜W(xué)防腐顏料具有化學(xué)活性，借助化學(xué)反應(yīng)發(fā)揮作用，如鉛系化合物、銘酸鹽、磷酸鹽等，化學(xué)防腐顏料多為無機(jī)鹽，具有緩蝕性，含有用水可浸出的陰離子，能鈍化金屬表面或影響腐蝕過程.它們主要是含鉛和銘的鹽類，鉛系顏料，鋅系顏料（5）惰性顏料或稱填料或體質(zhì)顏料，大多是白色或稍有顏色的粉體，不具備著色力和遮蓋力，主要是堿土金屬鹽類、硅酸鹽類和鋁鎂等輕金屬鹽類?；?，重晶石（天然硫酸鋼），二氧化硅，瓷土（A

34、12O32SiO22H2O,云母4.顏料吸油量（OA）和體積濃度（PVC）（1）、吸油量：為估價(jià)顏料的合理用量，需要了解吸油量。100g顏料中，把亞麻油一滴滴加入，并隨時(shí)用刮刀混合。初加油時(shí)，顏料仍然保持松散狀，最后可使全部顏料粘結(jié)在一起成球，若繼續(xù)再加油，體系即變稀，此時(shí)所用的油量即為吸油量。八二亞麻油量/100g顏料顏料越細(xì)，粒徑分布越窄，吸油量越高；與顏料比重，顆粒內(nèi)空隙、形狀有關(guān)，如圓珠形的顏料OA高，針形的顏料OA小。顏基比涂料配方中顏料（包括填料）與粘結(jié)劑的質(zhì)量比稱為顏基比。在很多情況下，可根據(jù)顏基比制定涂料配方，表征涂料的性能。一般來說，面漆的顏基比約為（0.250.9）:1.0

35、,而底漆的顏基比大多為（2.04.0）:1.0,室外乳膠漆顏基比為（2.04.0）:1.0,室內(nèi)乳膠漆顏基比為（4.07.0）:1.0。要求具有高光澤、高耐久性的涂料，不宜采用高顏基比的配方，特種涂料或功能涂料則需要根據(jù)實(shí)際情況采用合適的顏基比。涂料的顏料體積濃度是表征涂料最重要、最基本的參數(shù)，早期涂料工業(yè)普遍采用顏基比描述涂料配方中的顏料含量，由于涂料中所使用的各種顏料、填料和基料的密度相差甚遠(yuǎn)，顏料體積濃度更能科學(xué)反映涂料的性能，在科學(xué)研究和實(shí)際生產(chǎn)中成為制定和描述涂料配方的參數(shù)。（2）顏料體積濃度（PVC）與臨界顏料體積濃度（CPVC）在顏料和基料的總體積中既干膜體積中，顏料所占的體積分

36、數(shù)稱為顏料體積濃度，用PVC0.935:93.5臨界顏料體積濃度（CPVC）:當(dāng)基料逐漸加入到顏料中時(shí)，基料被顏料粒子表面吸附，同時(shí)顏料粒子表面空隙中的空氣逐漸被基料所取代，隨著基料的不斷加入，顏料粒子空隙不斷減少，基料完全覆蓋了顏料粒子表面且恰好填滿全部空隙時(shí)的顏料體積濃度定義為臨界顏料體積濃度，并用CPVC表示。OA與CPVC有內(nèi)在聯(lián)系，OA實(shí)際是在CPVC是的吸油量。將OA轉(zhuǎn)化為體積分?jǐn)?shù)，可以求出:100公式求算的結(jié)果僅供參考。OA 100/ OA，1 為顏料的密度，0.935為亞麻仁油的密度，實(shí)際隹產(chǎn)中，由于樹脂基料的變化，本CPVC=-PVC與干漆膜的性能有很大關(guān)系，如遮蓋力，光澤，

37、透過性，強(qiáng)度等；PVC達(dá)到CPVC時(shí)，各項(xiàng)性能存在轉(zhuǎn)折點(diǎn)：當(dāng)PVC提高時(shí)，漆膜內(nèi)顏料體積增加，導(dǎo)致表面平滑度下降，光澤度下降，遮蓋力升高PVC>CPVC后，漆膜內(nèi)開始有空隙，防腐蝕性大大降低，防污能力下降，由于漆膜內(nèi)有空氣，光散射提高，遮蓋力增加，著色力提高，強(qiáng)度下降，例如：天花板：不易玷污，不需要擦洗，強(qiáng)度不要求很高，可使PVC>CPVC，使遮蓋力上升，以便利用“空氣”這個(gè)便宜顏料墻壁：應(yīng)使PVC<CPVC底漆：PVC一般大于CPVC，使面漆的漆料滲入底漆的空隙中以增加二者的結(jié)合力。比體積濃度A=PVC/CPVC配方中應(yīng)重視比體積濃度，例如高質(zhì)量的有光汽車面漆、工業(yè)用漆和民

38、用面漆，A應(yīng)在0.10.5之間半光的建筑A用漆，A=0.60.8無光內(nèi)外墻涂料，A=1左右天花板用漆，A>1金屬保護(hù)底漆，A=0.750.9,保證有較好的防銹和防氣泡性能需用砂紙打磨的底漆，A=1.051.15,使打磨容易，涂層對(duì)砂紙有較少的粘滯力。例外：金紅石鈦白粉，PVC與遮蓋力間有特殊關(guān)系，即在CPVC之前遮蓋力達(dá)到最高值。當(dāng)PVC=22%時(shí)遮蓋力最高，大于22%時(shí)反而下降。18%22%之間變化不大，一般為節(jié)約，用量只到18%，如果加一些惰性顏料，可取得一些不起作用的鈦白粉，用量可降到15%。膜的形成提高熱固性涂料的穩(wěn)定性與固化速度（1）利用潛催化劑（如加熱分解生成強(qiáng)酸的潛酸催化劑）（2）利用封閉的反應(yīng)物（3）其它措施 反應(yīng)物之一是在固化條件下才出現(xiàn)，在貯存體系中無此種反應(yīng)物或其前體，如：濕氣固化的PU，水作為異氰酸酯的反應(yīng)物存在于大氣中，而不存在于樹脂中； 揮發(fā)性阻聚劑或揮發(fā)性單官能團(tuán)反應(yīng)物，例如：在作為交聯(lián)劑的六甲氧基甲基三聚氰胺（HMMM）中加入過量的甲醇和丁醇，在室溫下較穩(wěn)定，高溫時(shí)，由于二者可揮發(fā)掉，使HMMM反應(yīng)活性大大提高。 利用相變的方法：反應(yīng)物之一或催化劑是不溶于體系的固體，只有當(dāng)溫度上升至熔點(diǎn)時(shí)，才能參與反應(yīng)。 微膠囊法：