現(xiàn)代化工導(dǎo)論-第七章精細(xì)化工7.3.2涂料

1、概述 涂料是一種流動或粉末狀態(tài)的有機(jī)物，用特定的施 工方法涂覆到物體表面后，經(jīng)固化使物體表面形成美觀而有一定強(qiáng)度的連續(xù)性保護(hù)膜、或者形成具有某種特殊功能涂膜的一種精細(xì)化工產(chǎn)品。 涂料的歷史悠久，最早的涂料離不開植物油，故長期將涂料稱為油漆。 當(dāng)前石油與高分子材料工業(yè)的迅猛發(fā)展為涂料工業(yè)開辟了廣闊的原料來源。 涂料現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)的各個方面。7.3.2 涂 料 攪拌中的油漆7.3.2 涂 料 7.3.2 涂 料 油漆涂料的組成涂料的組成原料主要成膜物質(zhì)油料動物油：鯊魚肝油、帶魚油、牛油植物油：桐油、豆油。蓖麻油樹脂天然樹脂：蟲膠、松香、天然瀝青合成樹脂：酚醛、醇酸、氨基、丙烯酸、

2、環(huán)氧、聚氨酯、有機(jī)硅次要成膜物質(zhì)顏料無機(jī)顏料：鈦白、氧化鋅、鉻黃、鐵藍(lán)、鎘綠、氧化鐵紅、炭黑有機(jī)顏料：甲苯胺紅、酞青藍(lán)、耐曬黃防銹顏料：紅丹、鋅鎘黃、偏硅酸鋇體質(zhì)顏料滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇輔助成膜物質(zhì)助劑增塑劑、催干劑、固體劑、穩(wěn)定劑、防霉劑、防污劑、乳化劑、潤濕劑、防結(jié)皮劑、引發(fā)劑揮發(fā)物質(zhì)稀釋劑石油溶劑（如200號油漆溶劑油）、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、松節(jié)油、環(huán)戊二烯、醋酸丁脂、醋酸乙酯、丙酮、環(huán)己酮、乙醇、丁醇等，7.3.2.1 涂料的組成、分類與特性涂料的分類與特性涂料的分類與特性7.3.2.1 涂料的組成、分類與特性按劑型分類：按劑型分類： 1.溶劑性涂料：溶劑性涂料：成分有顏料、高聚

3、物和溶于溶溶劑的添加劑 特性：有利于薄膜的生成，擋溶劑蒸發(fā)時高聚物就互相結(jié)合， 從而生成平滑連續(xù)的薄膜。 2.水溶性涂料：水溶性涂料：水性涂料就是用水作為溶劑或分散介質(zhì)的一種涂料 包括水溶性、水乳化、水懸浮性涂料三類 特性：水性涂料環(huán)保、不變黃、易施工，但質(zhì)量參差不齊7.3.2.1 涂料的組成、分類與特性按成膜物質(zhì)分類：按成膜物質(zhì)分類： 1.天然樹脂：天然樹脂：是以干性植物油與天然樹脂為主要成膜物質(zhì) 通常稱為油基樹脂 2.合成樹脂：合成樹脂：是以合成樹脂為成膜物質(zhì)經(jīng)過人工合成的涂料 這類涂料共13種 醇酸樹脂、氨基樹脂、硝基樹脂、纖維樹脂、過氯乙烯、 乙烯樹脂 、丙烯樹脂、聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、

4、聚氨基甲酸樹脂、 元素有機(jī)、橡膠涂料劑其他涂料 這類涂料性能優(yōu)良，正在逐步取代油基樹脂涂料7.3.2.2 涂料的生產(chǎn)特點(diǎn)及典型生產(chǎn)工藝 涂料的生產(chǎn)特點(diǎn)涂料的生產(chǎn)特點(diǎn)涂料的生產(chǎn)工藝和設(shè)備簡單，通用性強(qiáng)涂料的配方極為重要，要根據(jù)需要選擇適合的成膜物質(zhì)、溶劑、顏填料和助劑可用某種廉價的物質(zhì)代替其中的一種原料，取得同樣的效果需注意清潔環(huán)境，權(quán)衡經(jīng)濟(jì)成本，得到切實(shí)可行的原料配方7.3.2.2 涂料的生產(chǎn)特點(diǎn)及典型生產(chǎn)工藝 典型生產(chǎn)工藝典型生產(chǎn)工藝酚醛樹脂涂料酚醛樹脂涂料由多元醇，多元酸和其它單元酸通過酯化作用縮聚得到?；窘Y(jié)構(gòu)為：COOCOOCH2RCOCHCH2COOOCH2HOCH2CHOCORCH

5、2OOCnCHOCCH2OOCORCOOH7.3.2.2 涂料的生產(chǎn)特點(diǎn)及典型生產(chǎn)工藝原料：原料：醛類為甲醛，酚類為苯酚、鄰甲苯酚、對家苯酚、間家苯酚，催化劑為鹽酸、硫酸、甲酸、乙酸、草酸或氫氧化鈉、氫氧化鈣、強(qiáng)氧化鋇、銨鹽等特點(diǎn)：特點(diǎn)：低分子量的酚醛樹脂為水溶性的 中等分子量的酚醛樹脂可溶于有機(jī)溶劑中 高分子量的樹脂為固體狀態(tài)醇酸樹脂制成的涂料具有以下優(yōu)點(diǎn)：醇酸樹脂制成的涂料具有以下優(yōu)點(diǎn)： 漆膜干燥后形成高度網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不易老化， 耐候性好，光澤持久不退；漆膜柔韌堅牢，耐摩擦；抗礦物油、抗醇類溶劑性良好，烘烤后的漆膜耐水性、絕緣性、耐油性都大大提高缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 干結(jié)成膜塊，但完全干燥的時間長；

6、耐水性差，不耐堿；雖不是油脂漆，但基本上還未脫離脂肪酸衍生物的范圍，對防濕熱、防霉菌和鹽霧等三防性能上還不能完全得到保證。 7.3.2.2 涂料的生產(chǎn)特點(diǎn)及典型生產(chǎn)工藝7.3.2.2 涂料的生產(chǎn)特點(diǎn)及典型生產(chǎn)工藝環(huán)氧樹脂涂料環(huán)氧樹脂涂料環(huán)氧樹脂涂料指分子中含有兩個及以上環(huán)氧基團(tuán)的一類聚合物的總稱，是以環(huán)氧樹脂、環(huán)氧酯樹脂和環(huán)氧醇酸樹脂為基料的涂料。由于環(huán)氧基團(tuán)的活性，可用含有多種活潑氫的化合物使其開環(huán)，固化交聯(lián)，得一種熱固性樹脂。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：含有環(huán)氧基團(tuán)的高分子化合物。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 黏結(jié)力強(qiáng)耐化學(xué)品好 收縮力小 穩(wěn)定性好 電絕緣性好缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 耐水性不好處理易粉化，失光戶外耐候性差7.3.2.

7、2 涂料的生產(chǎn)特點(diǎn)及典型生產(chǎn)工藝雙酚A型環(huán)氧型樹脂的合成反應(yīng) 雙酚A型環(huán)氧樹脂低聚體是由雙酚A和環(huán)氧氯丙烷經(jīng) 縮聚反應(yīng)而得。7.3.2.2 涂料的生產(chǎn)特點(diǎn)及典型生產(chǎn)工藝雙酚A型環(huán)氧樹脂分類 根據(jù)環(huán)氧樹脂的分子結(jié)構(gòu)式工業(yè)上生產(chǎn)的環(huán)氧樹脂其平均相對分子質(zhì)量一般為340（n=0）8000（n=26）。7.3.2.2 涂料的生產(chǎn)特點(diǎn)及典型生產(chǎn)工藝含氟樹脂涂料氟樹脂涂料氟樹脂涂料是指以氟樹脂為主要成膜的涂料，也稱氟碳涂料。氟樹脂氟樹脂是氟烯烴單體均聚或與其他單體共聚以及側(cè)鏈含有氟碳化學(xué)鍵的單體自聚或共聚而得到的分子結(jié)構(gòu)中含有較多C F化學(xué)鍵的高分子聚合物。反應(yīng)機(jī)理：反應(yīng)機(jī)理：1.氟原子取代C-H鍵上的H

8、，形成的C-F加納極短，鍵能高，因此C-F鍵很難被熱、光以及化學(xué)因素破壞。2.含氟烴鏈上的氟原子沿著鋸齒狀的C-C鏈作螺旋線分布，C-C主鏈四周被一系列帶負(fù)電的F原子包圍，保護(hù)了C-C鍵的穩(wěn)定。7.3.2.2 涂料的生產(chǎn)特點(diǎn)及典型生產(chǎn)工藝氟元素的引入，使含氟聚合物化學(xué)性質(zhì)極其穩(wěn)定，氟樹脂涂料則表現(xiàn)出優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、耐化學(xué)性以及超耐候性。氟樹脂氟樹脂是迄今發(fā)現(xiàn)的耐候性最好的外用涂料，耐用年數(shù)在20年以上。氟碳涂料氟碳涂料涂敷于金屬表面，表面能低，表現(xiàn)了高不粘性、低摩擦性、憎油憎水性廣泛運(yùn)用于不沾餐具、模具等領(lǐng)域含氟涂料良好性能被廣泛運(yùn)用7.3.2.3 涂料的應(yīng)用涂料的應(yīng)用涂料的應(yīng)用涂料的種類繁多

9、，性能和用途各不同。 物料的底材不同，用途不同。分類：分類：車用漆：耐磨、耐沖擊性、抗汽油性 外用建筑：耐光、對氣候變化的適應(yīng)性 電器：絕緣、抗電性 橋梁：戶外有耐久性、并防止對鋼鐵的腐蝕7.3.2.3 涂料的應(yīng)用汽車噴漆汽車噴漆7.3.2.3 涂料的應(yīng)用7.3.2.3 涂料的應(yīng)用7.3.2.3 涂料的應(yīng)用注意：注意：1.必須注意涂料的配套使用，涂料要與底漆、膩?zhàn)?、面漆、罩光漆等相適合。不能隨意搭配使用。2.注意預(yù)涂材質(zhì)的表面處理，不同材質(zhì)處理方法不同，金屬的表面要脫脂、去銹、去化學(xué)磷化；木材要干燥、漂白、加封閉劑；塑料要用溶劑洗去脫模劑，分別進(jìn)行處理7.3.2.4 涂料的發(fā)展趨勢涂料的發(fā)展趨

10、勢涂料工業(yè)發(fā)展的四原則：經(jīng)濟(jì)、效率、生態(tài)、能源大力“綠色涂料”，降低污染、保護(hù)環(huán)境、提高效率，節(jié)省能耗是今后的發(fā)展趨勢中國的涂料消費(fèi)量一直保持高增長的速度，年平均增長在8%今后我國重點(diǎn)解決涂料中殘余總發(fā)揮物高，同時全方面國產(chǎn)7.3.2.4 涂料的發(fā)展趨勢水性涂料水性涂料：由于水性涂料的環(huán)保，近年來，水性涂料在工業(yè)涂料裝飾、裝修領(lǐng)域的應(yīng)用日益擴(kuò)大。高固體分涂料：高固體分涂料：高固體分涂料固體成分大于72%?？蓽p少揮發(fā)性的有機(jī)化合物，有利于清潔生產(chǎn)，保護(hù)環(huán)境，同時涂膜豐滿，存儲和運(yùn)輸方便。高固體分涂料主要性氨基，丙烯酸，聚氨脂涂料發(fā)展粉末涂料：粉末涂料：粉末涂料具有經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、高效、性能卓越等特點(diǎn)。由于粉末涂料不含溶劑，可以完全轉(zhuǎn)化為涂料膜，是最清潔的涂料品種之一?？煞譃椋涵h(huán)氧聚酯型、環(huán)氧型、聚酯型、聚氨酯性。7.3.2.4 涂料的發(fā)展趨勢粉末涂料粉末涂料粉末涂料主要應(yīng)用與洗衣機(jī)、電冰箱、電烤箱等家用電器以及金屬家具，門窗，灶具等家庭用具的噴涂發(fā)發(fā)展趨勢展趨勢 低溫固化：低溫固化：通過降低樹脂的熔融黏度、軟化點(diǎn)、添加催化劑來實(shí)現(xiàn)。專專用化用化:如汽車用涂漆，預(yù)涂鋼板用涂料。美美術(shù)術(shù)化化：無光、高光粉末涂料、遮蓋粗質(zhì)底材的花紋涂料及金屬閃光涂料等。功能涂料：功能涂料：是具有魔種特殊作用的專用特種涂料。被用于與人民生活息息相關(guān)的國民經(jīng)濟(jì)的各個方面。7