涂料化學(xué)習(xí)題答案

1、四、簡答題、簡述題（每題7分，共28分）第一章 緒論1、什么是涂料？它有哪些主要作用？是一種流動狀態(tài)或粉末狀態(tài)的有機混合物，可用不同的施工工藝涂覆在物件表面上，形成粘附牢固，具有一定強度、連續(xù)的固態(tài)薄膜1、裝飾作用2、保護作用3、標(biāo)志作用 4、特種功能（1）力學(xué)功能：耐磨涂料、潤滑涂料等；（2）熱功能：耐高溫涂料、阻燃涂料等；（3）電磁學(xué)功能：導(dǎo)電涂料、防靜電涂料等；（4）光學(xué)功能：發(fā)光涂料、熒光涂料等；（5）生物功能：防污涂料、防霉涂料等；（6）化學(xué)功能：耐酸、堿等化學(xué)介質(zhì)涂料 2、 .試述涂料由幾部分組成？各部分起什么作用？涂料是由成膜物質(zhì)、顏料、溶劑和助劑所組成。1、成膜物 也稱基料或粘

2、結(jié)劑是形成涂膜連續(xù)相的物質(zhì)，也是最主要的成分，對涂料的性能起主要作用2、 顏料 能賦予涂料以顏色和遮蓋力，提高涂層的機械性能和耐久性3、溶劑 具有溶解或分散成膜物質(zhì)為液態(tài)，降低涂料的粘度，使之易于施工涂布的作用。4、助劑是涂料中的輔助組分，能對涂料或涂膜的某一特定方面的性能起改進作用。第二章 漆膜的形成及有關(guān)的基本性質(zhì)1、在涂料中所使用的助劑可分哪幾類？助劑分四類：對涂料生產(chǎn)過程發(fā)生作用的助劑；在涂料儲存過程中起作用的助劑；在涂料施工成膜過程中發(fā)生作用的助劑； 對涂料性能產(chǎn)生作用的助劑。助劑在涂料中用量很少，但作用顯著，有“四兩撥千斤”的功效。2、在涂料施工中，習(xí)慣將干燥過程分為哪幾個階段？在

3、涂料施工中，習(xí)慣將干燥過程分為三個階段：指觸干燥（觸干或表干） 指涂膜從可流動的狀態(tài)干燥到用手指輕觸涂膜，手指不沾漆，但感到涂膜還發(fā)粘，并留有指痕。半硬干燥 涂膜繼續(xù)干燥達到用手指輕按涂膜，在涂膜上不留有指痕的狀態(tài)。完全干燥（實干）用手指強壓涂膜不殘留指紋，用手指磨擦涂膜不留傷痕時可稱為完全干燥。3、涂料成膜方式主要有幾種？1、非轉(zhuǎn)化型涂料的涂膜（溶劑揮發(fā)成膜）2、熱熔成膜3、化學(xué)反應(yīng)成膜4、乳膠成膜4、簡述涂料的成膜過程。5、從涂料的角度看，具有明顯結(jié)晶作用的聚合物作為成膜物是不合適的，其原因是什么？1、涂膜會失去透明性，因為聚合物固體中同時存在結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)，不同區(qū)域折射率不同，因此透明

4、性變差。的2、結(jié)晶度高的聚合物軟化溫度提高，軟化范圍變窄。軟化范圍寬能使漆膜易流平而不會產(chǎn)生流掛。3、結(jié)晶度高的聚合物不溶于一般溶劑，只有極性強的溶劑才可能使結(jié)晶度高的聚合物溶解。6、有幾種涂層成膜方式及涂膜干燥方法？試述其要點？自然干燥 是在室溫條件下濕膜隨時間推移逐漸形成干膜。加熱干燥（或稱烘干）是將涂布了涂料的物件加熱，使?jié)衲まD(zhuǎn)變?yōu)楦赡?。 特種方式干燥 濕膜受外加能量或其它條件（如光輻射，電子輻射，以及特殊氣體等）才能形成干膜。7、 被涂物的表面處理有哪幾種？如何處理？金屬表面處理：除銹、除油、除舊漆、磷化處理、鈍化處理。非鐵金屬的表面處理分為除油脂、除銹、氧化1）木材涂裝前表面處理

5、通常包括：干燥、砂磨（去毛束）、清理污物、去除樹脂等。2）混凝土、水泥砂漿和灰泥的表面處理當(dāng)基層干燥后，用毛刷刷掉表面松散物質(zhì)；清洗表面油污及其他臟物；消除表面光澤，增加結(jié)合力；最后用石膏或膩子將孔洞裂縫修補好，即可涂裝。3）塑料涂裝前表面處理去除灰塵 去除脫模劑 表面改性 提高耐溶劑性 5、 試述涂裝前對被涂物表面處理的作用和方法。涂裝前的表面處理，提高基體的吸附力和防腐性能。1）清除被涂物表面上的各種污垢，保證涂層具有優(yōu)良的防蝕、防腐性能及涂層與被涂物表面具有良好的附著力。（2）對經(jīng)清洗過的被涂金屬制件表面進行各種化學(xué)處理，以提高漆膜的附著力和耐腐蝕性。（3）采用機械的辦法消除被涂物的機械

6、加工缺陷和創(chuàng)造涂漆所需的表面粗糙度（或稱光潔度）9、敘述涂裝方法主要有哪些？涂裝方法可分為三種類型：手工工具涂裝、機動工具涂裝、器械裝備涂裝，10、共聚合對成膜物改性有何重要作用？（1）調(diào)節(jié)Tg（2）改善聚合物的附著力 （3）引入反應(yīng)性基團 （4）改善聚合物的化學(xué)性質(zhì) （5）成膜物的功能化 第三章 涂料中的流變學(xué)與表面化學(xué)1、試述涂料分散體系不穩(wěn)定的具體表現(xiàn)。顏料結(jié)塊沉底 顏料絮凝沉降形成結(jié)構(gòu)松散浮色發(fā)花 粘度異常變化 2、 試說明色漆中顏料粒子的受力情況。重力 范德華力 靜電斥力 3、 簡述促進分散體系穩(wěn)定化的措施。配方和設(shè)備。配方手段就是靠正確選擇原料（包括顏料、漆料及助劑，主要考慮其性價

7、比），正確確定用量。選擇合適的研磨設(shè)備減小顏料粒度，加大漆料粘度是能夠延緩沉降的因素。但粒度減小和粘度增大都是有限度的。因此，使用助劑是促進分散體系穩(wěn)定性的重要手段。4、 簡述涂料粘度的測定方法以及主要原理。測量原理：利用試樣本身重力流動，測出其流出時間換算成粘度。操作簡介：用塞棒或手指堵住粘度杯下部流出口，將被測的液體涂料盛滿粘度杯，保持水平。在手指松開的同時按秒表，測出從流出開始到流柱中斷所需時間。5、論述表面張力與涂料的質(zhì)量的關(guān)系。1、表面張力與濕膜的流平涂料涂布所形成的濕膜是不平整的。涂料的表面張力可使?jié)衲け砻媪髌?，因平整的表面其表面積最小，即表面能最小。濕膜的流平過程就是低表面張力區(qū)

8、的擴大，高表面張力區(qū)的縮小，則濕膜表面張力的均化過程。表面張力差是流平的動力。2、 表面張力與漆膜對底材的附著力漆膜對底材的附著力主要的、普遍存在的是范德華力。涂料必須對底材有良好的潤濕，3、 表在顏料的研磨分散中，研磨設(shè)備對顏料聚集體施加較大的剪切力，使其破碎而產(chǎn)生新的表面，漆料必須快速地給予潤濕，以防重新聚集。4、 在研磨時加入表面活性劑或先對顏料表面處理提高其表面潤濕能力，以提高研磨效率和顏料的分散效果面張力與顏料分散第四章 溶劑和顏料1、簡述涂料中溶劑的作用。2、論述溶劑的類型、性能及其作用。3、顏料在涂料中有何作用？4、選擇涂料溶劑主要考慮哪些問題？有何要求？5、簡述顏料遮蓋力的定義

9、及影響因素。6、如何才能提高顏料的遮蓋力、著色力？7、何謂顏料的吸油量、顏料體積濃度（PVC）和臨界顏料體積濃度（CPVC）？它們對吸膜性能有何影響？8、選擇顏料時，主要考慮哪些問題？9、著色顏料一般使用哪些助劑？這些助劑在涂料中各有何種作用？10、試述涂料的研磨設(shè)備及其特點。11、試述顏料的分散過程。12、請簡述色漆的制備步驟。第五章 漆料性能1、1、粘附理論漆膜與基材之間可通過機械結(jié)合，物理吸附，形成氫鍵和化學(xué)鍵，互相擴散等作用接合在一起。這些作用所產(chǎn)生的粘附力，決定了漆膜與基材間的附著力。（1）機械結(jié)合力 涂料可滲透到基材或底漆（PVCCPVC）表面的空隙或孔隙中去，固化后就象許多小鉤子

10、和楔子把漆膜與基材連結(jié)在一起敘述漆膜與基材的粘附理論。（2）吸附作用應(yīng)包括物理吸附和化學(xué)吸附。涂料在固化前應(yīng)完全潤濕基材表面，才有較好的附著力。（3）化學(xué)鍵結(jié)合 化學(xué)鍵（包括氫鍵）的強度比范德華力強得多。當(dāng)聚合物帶有氨基、羥基和羧基時，易與基材表面氧原子或氫氧基團等發(fā)生氫鍵作用，有較強的附著力。（4）擴散作用當(dāng)基材為高分子材料時涂料中的成膜物分子與基材分子互相擴散（即互溶），使界面消失。（5）靜電作用金屬與有機漆膜接觸時，金屬對電子親合力低，容易失去電子有機漆膜對電子親合力高，容易得到電子故電子從金屬向漆膜轉(zhuǎn)移，使界面產(chǎn)生接觸電勢，形成雙電層，從而產(chǎn)生靜電作用2、論述影響涂膜實際附著力的因素。

11、（1）涂料粘度的影響 （2）基材表面的潤濕情況（3）表面粗糙度（4）內(nèi)應(yīng)力的影響第六章 涂料分類品種簡介1、在環(huán)氧樹脂涂料中，胺固化體系的配方要注意哪幾個問題？1）環(huán)氧樹脂的影響 當(dāng)分子量增加時，固化體系中溶劑量需增加，固含量降低，環(huán)氧基含量減少，交聯(lián)密度降低，柔順性增加，但固化速度慢，使用壽命長。2）胺的選擇2、封閉型異氰酸酯有哪些特點和缺點？3、簡述醇酸樹脂漆的特點和地位。醇酸樹脂漆漆膜豐滿光亮，機械強度好，耐候保光好，附著力強，耐溶劑性和耐久性較好，干燥快，價廉，施工性能好，但耐水性較差。醇酸樹脂的雙鍵在側(cè)鏈上，可依靠空氣的氧化作用而自干，也可以低溫烘干。在輕工、木器、車輛、船舶、橋梁、

12、機電產(chǎn)品和建筑等行業(yè)普遍采用，是國內(nèi)外廣泛應(yīng)用的大眾產(chǎn)品4、 簡述瀝青漆的優(yōu)缺點。瀝青漆的優(yōu)點涂膜光亮、平滑、豐滿；防水性好，對酸、堿、鹽、化學(xué)藥品有優(yōu)良的穩(wěn)定性；具有一定的絕緣性和裝飾性；價廉、施工方便。其缺點是耐熱性差，且只能是黑顏色。瀝青類防水涂料不宜在室內(nèi)裝修中使用。5、 環(huán)氧樹脂漆具有哪些特點？常用于哪一類漆？環(huán)氧樹脂漆突出的性能是附著力強，特別是對金屬表面的附著力更強，耐化學(xué)腐蝕性好。它剛性強、耐熱、耐磨性都很好，固化成膜時體積收縮小，電氣性能優(yōu)良，具有較好的漆膜保色性和穩(wěn)定性。環(huán)氧樹脂漆是一種良好的防腐涂料6、試述熱固性丙烯酸樹脂典型共聚配方中各組分的作用。熱固性丙烯酸樹脂的一個

13、典型共聚配方： MMA/ BA/ HEMA/ AA=50/39/10/1MMA為甲基丙烯酸甲酯，是硬單體和聚合物的主體；BA為丙烯酸丁酯，是軟單體，用來調(diào)節(jié)玻璃化溫度，提供鏈的柔性；HEMA為甲基丙烯酸羥乙酯，它提供自由的羥基，用于交聯(lián)反應(yīng)；AA為丙烯酸，它可使樹脂有較好的附著力，并防止顏料絮凝沉降，引入的羧基也可參加反應(yīng)。7、在合成高固體份涂料時，為了分子量分布窄，并控制一定的平均分子量，應(yīng)采取什么措施？聚酯的平均分子量可通過二元酸與多元醇的比例及反應(yīng)進程來控制。為使涂料能在成膜時與交聯(lián)劑反應(yīng)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每個聚酯分子應(yīng)該有23個自由羥基。控制好反應(yīng)物的比例即可達到。采用分批加料或滴加料或兩

14、步法（將三元醇和三羥甲基丙烷分步加入）即可達到控制分子量分布的目的。8、 為什么說聚氨酯涂料是一種高級涂料？聚氨酯涂料具有多種優(yōu)異性能，涂膜堅硬、柔韌、耐磨、光亮豐滿、附著力強、耐油、耐酸、耐溶劑、耐化學(xué)腐蝕、電絕緣性能好，可低溫和室溫固化，兼具保護性和裝飾性，漆膜彈性可根據(jù)需要調(diào)節(jié)其成分配比。聚氨酯涂料可制成溶劑型，液態(tài)無溶劑型，粉末、水性、單組分、雙組分等多種形態(tài)，以滿足不同需要，是一種高級涂料。9、 簡述封閉型異氰酸酯的優(yōu)缺點。封閉型異氰酸酯的優(yōu)點：1）可與多元醇合裝為單組分聚氨酯漆；2）減小了毒性；3）不易與水反應(yīng)；其缺點：1）需要高溫固化；2）反應(yīng)時常有副產(chǎn)物析出10、元素有機聚合物

15、涂料具有哪些特點？并說明其原因。具有獨特的耐高溫性能和耐候性，且絕緣性好,因主鏈旋轉(zhuǎn)自由，分子鏈非常柔順，且分子為非極性的，分子間作用力小，Tg非常低，在低溫下依然有非常好的柔順性。第七章 環(huán)保涂料1、敘述高固體份涂料的定義，特點及其應(yīng)用場合。即固體分含量特別高的溶劑型涂料，在涂裝時溶劑的排放量大大減少，已成為涂料發(fā)展的重要方向。目前認(rèn)為高固體分涂料的固體分質(zhì)量比應(yīng)不小于72%。一、高固體分涂料與其它低污染涂料品種相比有它的優(yōu)點：1、涂料生產(chǎn)工藝和設(shè)備、涂裝施工工藝和設(shè)備、檢測評價的儀器都與傳統(tǒng)的溶劑型相同，發(fā)展高固體分涂料既可減少VOC的揮發(fā)量又不需要增加設(shè)備投資。達到節(jié)省資源，減少污染的目

16、的。2、一次涂裝的膜厚是傳統(tǒng)涂料的14倍，可減少施工次數(shù)。3、幾乎所有品種如醇酸（聚酯）、氨基、烯類（含丙烯酸類）、環(huán)氧、聚氨酯等都可相應(yīng)地發(fā)展成高固體分涂料。4、漆膜能保持高耐久性、高裝飾性；能適應(yīng)各種工業(yè)如航空航天、海洋事業(yè)與國防高新技術(shù)發(fā)展的需要。高固體分涂料主要在工業(yè)涂料中發(fā)展和應(yīng)用。如要求較高的轎車面漆和中涂層漆，高固體分涂料占的比例較大。2、 簡述高固體份涂料在噴涂過程中溶劑揮發(fā)較少的可能原因。3、 簡述玻璃化溫度與官能團對高固體份涂料黏度的影響。丙烯酸共聚樹脂溶液在相同的固體含量時，其Tg越低，溶液的粘度也越低。單體組成相同而相對比例不同，形成相同分子量的共聚物，其Tg不同。在相

17、同的固體分下，Tg高者粘度大4、 敘述水性涂料的定義，分類和主要品種，特點及其應(yīng)用場合。水性涂料是以水作溶劑或分散介質(zhì)的一大類涂料。水性涂料主要包括電泳涂料、水性烘漆、水性自干漆、自動沉積（化學(xué)泳）涂料和乳膠涂料等。其中以水溶性涂料、電泳涂料和乳膠涂料占據(jù)主導(dǎo)地位。水性涂料按應(yīng)用領(lǐng)域可分為建筑涂料、工業(yè)涂裝用涂料。建筑涂料按其應(yīng)用對象不同可分為內(nèi)墻涂料、外墻涂料、天花板涂料、屋面防水涂料、地板涂料等。工業(yè)涂裝用涂料可分為汽車水性涂料、機械機床水性涂料、橋梁水性涂料等。5、 試簡要說明乳膠漆中乳化劑的作用。陰離子表面活性劑有較低的臨界膠束濃度；非離子表面活性劑有較低的水敏感性，可增加對鹽、凍結(jié)和

18、pH值的穩(wěn)定性，泡沫較少。6、 簡述水稀釋性樹脂制備的路線。共溶劑中通過聚合反應(yīng)，向聚合物的大分子鏈上引入一定量的強親水基團，通常為COOH或NH2，然后用適當(dāng)?shù)膲A或酸將聚合物中和成鹽，再加入水稀釋，即可得到水稀釋型樹脂。（1）首先選擇一種既可溶解樹脂又可與水混溶的有機溶劑為共溶劑（如乙二醇單丁醚）；（2）在共溶劑中通過聚合或反應(yīng)得到含一定羧基（或氨基）的高濃度聚合物，聚合物上除羧基外，還含有其它反應(yīng)性基團用于成膜時的交聯(lián)反應(yīng)；（3）向聚合物溶液加入胺（或羧酸）將聚合物中和成鹽；（4）最后用水稀釋便得到“水溶液”樹脂7、電泳涂裝有那些優(yōu)缺點？具有突出的耐腐蝕性能 優(yōu)越的附著力和物理、化學(xué)性質(zhì)8

19、、 敘述粉末涂料的定義、種類、制備及涂裝。粉末涂料是由各種聚合物、顏料、助劑等混合后粉碎加工而成的粉末狀的100%固體分涂料。一、熱塑性粉末涂料 其重要成膜物是各種熱塑性樹脂，如聚乙烯、聚丁烯、聚氯乙烯、碳氟樹脂、尼龍、聚酯和聚氟樹脂等。熱固性粉末涂料聚酯環(huán)氧粉末涂料約占70-80% 環(huán)氧粉末涂料和聚酯粉末涂料約占8-10%制備步驟為：1、配料，2、預(yù)混合，3、計量，4、熔融混合擠出，5、冷卻、粗粉碎，6、細粉碎，7、過篩、包裝。高壓靜電噴涂法是應(yīng)用最廣的方法，其次是流化床浸涂法，另外還有靜電流化床法、火焰噴涂法、真空吸引法、空氣噴涂法等9、 簡述粉末涂料的特點及其應(yīng)用場合。1、生產(chǎn)和涂裝工序簡單。無溶劑揮發(fā)和無污水排放，節(jié)約能源和資源，無環(huán)境污染和有機溶劑中毒。2、涂料利用率高（達95-100%），濺落的粉末可回收使用。3、涂料制備和涂裝過程易實現(xiàn)自動化，4、邊角的覆蓋性優(yōu)良，涂膜性能優(yōu)良，金屬涂裝成